论ArcGIS在土壤重金属区域评价中的应用

摘要：以ArcGIS 软件为基础，介绍了与软件相关的地统计学知识。分析ArcGIS地统计模块中克里金插值分类和适用范围，阐述运用软件对土壤采样点重金属浓度进行插值的基本流程以及评价土壤重金属空间变异性的方法。

关键词：ArcGIS 土壤 区域 空间变异

中图分类号：X53 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）010-108-02

1 引言

随着信息社会的到来，人类社会进入了信息大爆炸的时代。面对海量的信息，人们对信息的要求发生了巨大变化。随着计算机技术的出现和快速发展，对空间位置信息和其他属性类信息进行统一管理的地理信息系统也随之快速发展起来了。

在众多的地理信息软件中，美国公司ESRI公司推出的ArcGIS地理信息平台是最具代表性的GIS软件平台，其强大的空间分析处理工具和不断更新、完善的空间分析功能是其他软件无法比拟的。

土壤是在岩石风化产物基础上发育形成的自然体，土壤中还有各种重金属，通过ArcGIS的地统计模块能够揭示土壤重金属的空间变异规律和空间分布，为实现土壤可持续利用和区域规划提供理论依据。

2 ArcGIS中地统计模块

来自法国的统计学家G.Matheron在经过许多研究和分析后后创立了一门崭新的统计学分支：地统计学。地统计学的基础是区域化变量，以变异函数为工具，研究的对象是具有随机性和结构性的自然现象。

2.1 地统计基本原理

2.1.1 地统计假设

随机性，正态分布和平稳性分别是地统计原理的三个基本假设。在平稳性中有两大类：均值平稳和二阶平稳、内蕴平稳。均值平稳假设均值是与位置无关的一个常量；二阶平稳与协方差有联系；内蕴平稳与半变异函数有联系。二阶平稳假设在空间上的任意两点，如果它们的距离和方向都相同，那么它们的协方差也是相同的；内蕴平稳则假设在空间上的任意两点，如果它们的距离和方向是相同的，那么它们的方差也是相同的。

2.1.2 区域化变量

在地统计学中，如果一个变量在空间有一定的分布，那么这个变量称为区域化变量。结构和随机性是区域化变量的两种特征。通过对区域化变量进行分析，我们可以了解研究区域所具有的特征。