城市表層土壤重金屬污染分析畢業(yè)論文-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 置提供依據(jù) . 基于 matlab 的數(shù)據(jù)處理與三維數(shù)據(jù)插值模型 [1] 1. 模型的建立 利用 MATLAB軟件的 griddata命令下的 39。三次多項(xiàng)式插值法對(duì) 8種重金屬進(jìn)行插值，比較形象的觀察出各種金 屬在該城區(qū)空間分布的極值點(diǎn)，從而得到污染源的位置 . (1)模型一中， 8種重金屬元素空間分布圖的點(diǎn)都是離散的點(diǎn)，利用 MATLAB的多項(xiàng)式 20 插值法畫(huà)圖，得出的數(shù)據(jù)有些誤差 . (2) 模型三的分布中，忽略了污染源對(duì)風(fēng)向、水流的考慮，而且直接從圖中觀察得出污染源的位置，得出的數(shù)據(jù)不夠準(zhǔn)確 . 為了更好地研究城市地質(zhì)環(huán)境的演變模式，還應(yīng)收集不同時(shí)間、不同季節(jié)中重金屬的污染濃度；更深層土壤中的污染濃度；風(fēng)向、水流、降雨量對(duì)重金屬污染的影響；生活區(qū)、工業(yè)區(qū)和交通區(qū)等重要污染區(qū)的污水、廢氣 和廢棄物的排放量以及土壤的降解速度 . [6] 由于該題目中給出的信息是少量的、不完全，因此，在本問(wèn)中，選用灰色預(yù)測(cè)模型，它是建立數(shù)學(xué)模型并做出預(yù)測(cè)的一種預(yù)測(cè)方法 .模型原理如下： 對(duì)于給定的原始數(shù)據(jù)序列： ( 0 ) ( 0 ) ( 0 ) ( 0 ){ (1 ) , ( 2) , , ( ) }x x x x N? ，經(jīng)一次累加得到一個(gè)新序列： ( 1 ) ( 1 ) ( 1 ) ( 1 ){ (1 ) , ( 2 ) , , ( ) }x x x x N? .設(shè) (1)x 滿足一階常微分方程 ( )( 1 ) ( 1 ) 1dx a x udt += ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1 1 1= 0 .5 + 0 .5 1z k x k x k ? ? ? ? ? ? ? ?01z k az k u?? 其中 a,u 為待估計(jì)參數(shù)， a 為 發(fā)展 灰 數(shù)， u 為內(nèi)生控制灰數(shù) .設(shè) ?a 為待估計(jì)參數(shù)向量?=aa u??????. 按最小二乘法求解得： ? ? ? ?1? = y 2TTa B B B? 21 其中 ( 0 ) ( 0 ) ( 0 ) T( ( 2) , ( 3 ) , , ( ) ) ,y x x x N? ( 1 ) ( 1 )12( 1 ) ( 1 )12( 1 ) ( 1 )12[ (1 ) ( 2 ) ] 1[ ( 2 ) ( 3 ) ] 1[ ( 1 ) ( ) ] 1xxxxBx N x N?????????? ? ???. 把 ??2 式代入 ()1 式，并解微分方程，得到灰色預(yù)測(cè)模型為： ( 1 ) ( 0 )( 1 ) [ (1 ) ] .aiuux i x eaa?? ? ? ? 通過(guò)灰色預(yù)測(cè)模型，可以得出以后不同時(shí)間各種重金屬在土壤中的濃度，通過(guò)分析上述方法得到的數(shù)據(jù)，就可以預(yù)測(cè)城市未來(lái)的地質(zhì)環(huán)境的演變模式 . 編程實(shí)現(xiàn) (附錄 8). 7 模型的推廣 本文中所建立的模型是金屬物在土壤中擴(kuò)散的的模型，該模型可以用在金屬物在大氣中擴(kuò)散的模型、石油在海洋中泄露的模型、放射性氣體在空間中擴(kuò)散的模型以及炸彈爆炸的煙霧濃度的擴(kuò)散模型等 . 8 結(jié)語(yǔ) 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市人口的增加，土壤重金屬污染問(wèn)題越來(lái)越受到科學(xué)家的關(guān)心與研究 .本文主要是通過(guò)建立數(shù)學(xué)模型，分析了城市的污染程度、確定了污染源，并建立模型預(yù)測(cè)城市未來(lái)的發(fā)展演變 .通過(guò)本文的研究，發(fā)現(xiàn)土壤重金屬污染已經(jīng)比較嚴(yán)重，而且重金屬的除去與清潔需要一個(gè)相當(dāng)漫長(zhǎng)的過(guò)程，因此，人們必須要提高 對(duì)城市土壤的保護(hù)意識(shí)，并且做好對(duì)土壤重金屬的清潔工作 . 22 參考文獻(xiàn)： [1] 王沫然 .MATLAB 與科學(xué)計(jì)算 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020， 10. [2] 王新智等 . 基于單項(xiàng)指數(shù)法和模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)松花江吉林市段水質(zhì)的評(píng)價(jià) [J]. 環(huán)境科學(xué)與管理， 2020， 9， 9 期， 37 卷： 184187. [3] 寇文杰等 . 內(nèi)梅羅指數(shù)法在水質(zhì)評(píng)價(jià)中存在問(wèn)題及修正 [J].南水北調(diào)與水利科技，2020， 8， 4 期， 10 卷： 3847. [4] 呂振通，張凌云 .SPSS 統(tǒng)計(jì)分析與應(yīng)用 [M]. 北京：機(jī)械 工業(yè)出版社， 2020， 6. [5] 石東偉，陳冬娜 . 高斯擴(kuò)散模型在確定污染源位置中的應(yīng)用 [J].河南科技學(xué)院學(xué)報(bào)， 2020， 4， 2 期， 40 卷： 5558. [6] 唐麗芳，賈冬青，孟慶鵬 . 用 MATLAB 實(shí)現(xiàn)灰色預(yù)測(cè) GM(1， 1)模型 [J]. 滄州師范專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)， 2020， 6， 2 期， 24 卷： 3637. [7] 吳建國(guó) .數(shù)學(xué)建模案例精編 [M].北京：中國(guó)水利水電出版社， 2020， 5. [8] 陳澤，占海明 .MATLAB 在科學(xué)計(jì)算中的應(yīng)用 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020， 6. [9] Mark [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020， 6. [10] Frank R. Giordano， etc . First Course in Mathematical Modeling[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020,10. [11] Schneider， Leo Modelling[J]. The Mathematics Teacher， 1996， 89（ 7）： 608. 23 附錄 附錄 1 把附件 1 中的取樣點(diǎn)位置數(shù)據(jù)表命名為 data. x=data(:,1)。,linspace(0,18449),39。 y1=data1 (:,2)。v439。),hold on x2= data2(:,1)。ro39。 scatter3(x3,y3,z3,39。 z4=data4(:,3)。 y5=data5 (:,2)。) 24 附錄 3 把附件 2 的 8 種主要重金屬的濃度表存為 8種重金屬的空間分布等高線圖的程序都差不多，下面以 As 的空間分布等高線圖為例 . 下面程序中的 x， y 與附錄 1 中表示的數(shù)據(jù)相同 . a=DATA(:,1)； [X,Y,A]=griddata(x,y,a,linspace(0,27823)39。 contourf(X,Y,A)。 scatter3(x1,y1,z1,39。 z2=data2 (:,3)。 y3=data3 (:,2)。) ,hold on x4= data4(:,1)。mp39。 scatter3(x5,y5,z5,39。 P綜 =sqrt((P ^2+ maxiP ^2)/2) 工業(yè)區(qū)： P = mean(a(2,:))。 P綜 =sqrt((P ^2+ maxiP ^2)/2) 交通 區(qū)： P = mean(a(4,:))。 P綜 =sqrt((P ^2+ maxiP ^2)/2) 附錄 5 根據(jù) SPSS 統(tǒng)計(jì)分析與應(yīng)用書(shū)籍中的步驟操作，得出以下程序 . GET DATA /TYPE=XLS /FILE=39。 /CELLRANGE=full /READNAMES=on /ASSUMEDSTRWIDTH=32767. 26 DATASET NAME DataSet1 WINDOW=FRONT. FACTOR /VARIABLES V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 /MISSING LISTWISE /ANALYSIS V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8 /PRINT CORRELATION KMO EXTRACTION ROTATION /FORMAT SORT /PLOT EIGEN /CRITERIA FACTORS(8) ITERATE(25) /EXTRACTION PC /CRITERIA ITERATE(25) /ROTATION VARIMAX /SAVE REG(ALL) /METHOD={color:0。fontweight:normal。附件 239。fontstyle:normal。 a=DATA(:,1)。)。o39。 end for k=2:n z(k)=*x1(k)+*x1(k1)。 y=y39。 ycl(k+1)=c*exp(au(1) *k)+au(2)/a
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