配系数土壤含水率重金属污染的积累等条件对模型进行优化并建立方程。
关键词空间插值尼梅罗指数评价主成分分析相关系数分析二维传播微分方程
f一、问题重述
随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加人类活动对城市环境质量的影响日显突出。对城市土壤地质环境异常的查证以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式日益成为人们关注的焦点。
按照功能划分城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等分别记为1类区、2类区、……、5类区不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。
现对某城市城区土壤地质环境进行调查。为此将所考察的城区划分为间距1公里左右的网格子区域按照每平方公里1个采样点对表层土010厘米深度进行取样、编号并用GPS记录采样点的位置。应用专门仪器测试分析获得了每个样本所含的多种化学元素的浓度数据。另一方面按照2公里的间距在那些远离人群及工业活动的自然区取样将其作为该城区表层土壤中元素的背景值。
附件1列出了采样点的位置、海拔高度及其所属功能区等信息附件2列出了8种主要重金属元素在采样点处的浓度附件3列出了8种主要重金属元素的背景值。
现要求你们通过数学建模来完成以下任务
1给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布并分析该城区内不同区域重金属的污染程度。
2通过数据分析说明重金属污染的主要原因。
3分析重金属污染物的传播特征由此建立模型确定污染源的位置。
4分析你所建立模型的优缺点为更好地研究城市地质环境的演变模式还应收集的信息以及有了这些信息建立模型解决问题的方法。
二、模型假设
1、重金属在土壤中的传播方向仅仅是从高浓度向低浓度传播不考虑其他的传播方向
2、重金属在土壤中传播忽略高程在其中的作用重金属污染只看做是迁移、扩散
f3、不考虑重金属在土壤中的自我降解能力
4、该城市某个区域土壤是均匀的其中的水的对流速度和扩散系数都是恒定的。
5、题目提供的相关数据皆是真实、可信在没有特殊情况下测得的
三、符号说明
四、问题分析
41问题1分析
问题1题目要求我们给出8种主要重金属元素在该城区的空间分布并分析该城区内不同区域重金属的污染程度。我们对题目给出的附件进行了数据的预处理和正态分布检验消除了异常值带来的影响和比例效应。根据附件1、2给出的样本位置和样本点污染物浓度我们先对数据进行统计分析然后用MAPGIS软件绘制空间分布等值线图更加直观的观察r