現(xiàn)今土壤中化學元素的組成、分布與分配規(guī)律，是第四紀地質歷史演化的結果，受土壤表生地球化學作用的控制，因此不同的元素在空間上的分布存在著一定的模式�？傮w上來說，每一種空間模式，只是反映了空間元素在某一時間階段的空間過程，隨著時間的推移，空間元素在空間過程的作用下，其空間模式也會發(fā)生變化，如果空間過程比較穩(wěn)定，且作用范圍大，那么空間元素的空間分布模式在一定時間階段內(nèi)是比較穩(wěn)定不變的，反之則是快速變化的。因此概化和定量刻畫空間模式必須要清楚影響空間現(xiàn)象分布的復雜的空間過程，要對空間過程進行模擬，不管是統(tǒng)計模擬還是公式化定量模擬，都需要對空間信息的空間模式加以詳細研究。 本文利用華北平原現(xiàn)今最為完整的大量土壤調查數(shù)據(jù)，對華北平原As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Hg等8種重金屬元素含量進行了統(tǒng)計分析和對比研究，對每種元素含量在華北平原的分布特點進行了綜合分析與描述，并對八種重金屬元素進行了單因子污染評價和綜合污染評價，完整呈現(xiàn)了華北平原土壤重金屬現(xiàn)狀特點。 為了更為深入地了解每種重金屬元素在空間上的分布模式，本文將空間自相關分析技術引入到土壤元素空間分布模式研究上。本文首先對空間自相關和空間模式進行了理論研究，設計了不同網(wǎng)格模式進行了理論分析，展示了空間自相關技術對空間模式刻畫的原理與能力，同時還從理論上深入研究了不同空間分辨率下的空間模式和對空間自相關的關系，并首次定量建立了理論關系，從而為具體研究華北平原8種重金屬元素的空間模式提供了理論支撐。本文利用空間自相關技術對華北平原8種重金屬的空間自相關模式進行了分析研究，建立了每種元素與空間分辨率的定量關系，最后得出了調查和監(jiān)測兩個尺度下每種重金屬元素的合適網(wǎng)格密度與樣本容量，該項成果和方法為下一步在華北平原開展土壤重金屬調查和監(jiān)測工作提供了重要的參考。
【學位單位】：中國地質大學（北京）
【學位級別】：博士
【學位年份】：2012
【中圖分類】：X144
【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 本文研究目的與意義
    1.3 研究方法和手段
    1.4 數(shù)據(jù)基礎和處理軟件
    1.5 本文技術路線及主要研究內(nèi)容
2 華北平原概況
    2.1 自然地理特征
    2.2 第四系地質特征
    2.3 地下水與土壤
3 重金屬元素統(tǒng)計分布特征與污染現(xiàn)狀
    3.1 統(tǒng)計特征
    3.2 空間分布及變異特征
        3.2.1 空間分布特征
        3.2.2 空間變異特征
    3.3 土壤重金屬污染評價
4 空間自相關與空間模式
    4.1 空間自相關概念
    4.2 空間自相關相關研究進展
        4.2.1 空間自相關與經(jīng)濟地理學
        4.2.2 空間自相關與生物科學
        4.2.3 土壤元素與空間自相關分析
    4.3 空間自相關指數(shù)統(tǒng)計學意義
    4.4 不同空間權重矩陣的計算
    4.5 基于規(guī)則網(wǎng)格的不同空間模式分析
    4.6 簡單實例的空間模式計算
    4.7 空間自相關與空間分辨率分析
5 重金屬元素空間自相關分析
    5.1 數(shù)據(jù)處理
    5.2 全域性空間自相關分析
        5.2.1 As 元素空間自相關分布模式
        5.2.2 Cd 元素空間自相關分布模式
        5.2.3 Cr 元素空間自相關分布模式
        5.2.4 Cu 元素空間自相關分布模式
        5.2.5 Hg 元素空間自相關分布模式
        5.2.6 Ni 元素空間自相關分布模式
        5.2.7 Pb 元素空間自相關分布模式
        5.2.8 Zn 元素空間自相關分布模式
    5.3 重金屬元素空間模式穩(wěn)定性分析
    5.4 自相關與網(wǎng)格密度關系研究
6 土壤調查監(jiān)測上的應用
    6.1 土壤地質環(huán)境調查與監(jiān)測工作背景
    6.2 調查與監(jiān)測空間網(wǎng)絡密度
7 結論與討論
    7.1 主要工作及結論
    7.2 論文特色及創(chuàng)新點
        7.2.1 論文特色
        7.2.2 創(chuàng)新點
參考文獻
致謝
附錄
    1) 博士期間已發(fā)表的文章
    2) 博士期間負責和主要參加的地質項目
    3) 部分程序源代碼

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 宋潔華;李建松;王偉;;空間自相關在區(qū)域經(jīng)濟統(tǒng)計分析中的應用[J];測繪信息與工程;2006年06期

2 劉仲剛;李滿春;劉劍鋒;孫燕;;面向離散點的空間權重矩陣生成算法與實證研究[J];地理與地理信息科學;2006年03期

3 楊振山;蔡建明;;空間統(tǒng)計學進展及其在經(jīng)濟地理研究中的應用[J];地理科學進展;2010年06期

4 孟斌,王勁峰,張文忠,劉旭華;基于空間分析方法的中國區(qū)域差異研究[J];地理科學;2005年04期

5 鄭袁明,陳同斌,陳煌,吳泓濤,周建利,羅金發(fā),黃澤春;北京市近郊區(qū)土壤鎳的空間結構及分布特征[J];地理學報;2003年03期

6 張朝生,章申,何建邦;長江水系沉積物重金屬含量空間分布特征研究——空間自相關與分形方法[J];地理學報;1998年01期

7 劉旭華,王勁峰;空間權重矩陣的生成方法分析與實驗[J];地球信息科學;2002年02期

8 梁艷平,鐘耳順,朱建軍;城市人口分布的空間相關性分析[J];工程勘察;2003年04期

9 胡克林,張鳳榮,呂貽忠,王茹,徐艷;北京市大興區(qū)土壤重金屬含量的空間分布特征[J];環(huán)境科學學報;2004年03期

10 霍霄妮;李紅;孫丹峰;張微微;周連第;李保國;;北京耕作土壤重金屬含量的空間自相關分析[J];環(huán)境科學學報;2009年06期

本文編號：2889857