2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛

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1、2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的,如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）：我们的参赛报名号为

2、（如果赛区设置报名号的话）：所属学校（请填写完整的全名）：参赛队员(打印并签名)：1.2.3.指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：日期：年月日赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：2011高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：评阅人评分备注全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：城市表层土壤重金属污染分析摘要城市经济的快速发展，随之而来的城市表层土壤重金属污染也越来越严重，关于城市土壤重金属的研究也越来越受关注。一、为了更直观地

3、反映整个区域的土壤重金属含量As、cd、cr、cu、Hg、Nl、PbZn的空间分布情况，根据附件中的数据，利用克里金（Kriging）最优内插法，绘制土壤重金属含量As、cd、cr、cu、Hg、Nl、Pb、Zn的空间分布等值线图，并用颜色代表重金属的浓度；在对该城区内不同区域重金属的污染程度的评估时，参照内梅罗综合污染指数评价法求出各个区的综合污染的指数Q，再依据土壤等级划分标准对各个区进行等级划分，各功能区Q值排序工业区>交通区>生活区>公园绿地区>山区，工业区的Q值为0.99，属于警戒级；交通区的Q值为0.29，属于清洁级；生活区的Q值为0.25；属于清洁级；公园

4、绿地区的Q值为0.04，属于清洁级；山区的P值为0.00，属于背景级。。二、为了多方面的了解重金属污染的原因，故从三个方面进行数据分析：从综合污染指数Q与所对应功能区的数据可知道不同的土地利用方式,对土壤中的重金属含量有着显著影响；从重金属浓度均值与功能区的数据利用GIS作出相应的图可以形象的表示出各种金属浓度在同一区的比较和同一种金属在各个区的对比；利用EXCEL对海拔与重金属浓度进行回归分析，从中表明海拔高的地方相应的重金属浓度要低。三、在马氏链模型的基础上，建立最优化目标模型，利用基本的守恒原理和重金属浓度的非负性来确立约束条件。利用matlab求解、模拟，在对

5、所建立的模型进行模拟试验，在得到结果的基础上与实测数据和生活实际相比较，从而检测模型的合理性。四、分析所建立的模型的优缺点，考虑到的因素以及需要改进的地方，收集更多的信息完善模型。关键词重金属污染克里金最优内插法内梅罗综合污染指数评价法马氏链模型MATLABEXCEL迁移§1问题重述一、背景知识土壤是人类赖以生存的主要自然资源,是人类生态环境的重要组成部分,是人类社会的生存基础。近年来，城市土壤污染逐渐成了研究的焦点。工业化和城市化是造成土壤中重金属积累的重要因素，尤其是工业生产活动是的大量重金属等污染物进入城市土壤，打破了土壤环境的生态平衡，造成了土壤的严重污染。对

6、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。二、相关的试验数据1.问题一、二在该城市的5类不同区样点的横、纵坐标、海拔高度和采集的391个样点的8种重金属元素的含量及背景值见题目附件2；2.国家土壤重金属质量评价标准见附件1；三、要解决的问题1.问题一：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.问题二：通过数据分析，说明重金属污染的主要原因。3.问题三：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.问题

7、四：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，还应收集什么信息？有了这些信息，如何建立模型解决问题？§2问题的分析一、对问题的分析和处理方法1.对问题一的分析：题目要求给出8中土壤重金属元素在该城区的分布，于此，我们根据附件提供的采集点和每个点8种重金属元素的含量的多少选用GIS软件插值来拟合。同时考虑到提供的数据还有海拔，对此拟合出等高线示意图并用颜色分布该城市在和深浅来拟合该城市某种重金属元素的分布。这一问是要分析该城区内不同区域重金属的污染程度，即是要做一个重金属污染评估，既然是要评估那么就必须有个评估方案，根据本题所给的条