2014年数学建模A题论文4.doc

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）： A 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）： S 18030 所属学校（请填写完整的全名）： 河南师范大学 参赛队员 (打印并签名) ：1. 刘艳芳 2. 胡晓会 3. 张 亚 指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)： 朱珂 日期： 2011 年 9 月 11 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）： 题目：城市表层土壤重金属污染分析 摘要 文章针对人类活动影响下城市地质环境的演变模式问题，采用分析了该城区内不同区域重金属的污染程度 针对问题一的前半部分，首先根据已有数据计算8种重金属元素在各个类区的平均浓度并绘制表格，进行对比分析，文字描述8种重金属元素在该城区的空间分布；其次利用MATLAB软件对各采样点的每一种元素分别进行绘制得出其空间分布图。后半部分则利用单指数模型、内梅罗污染指数模型及潜在生态危害模型三种评价指标对不同区污染程度的分析，确定不同区域的污染程度。 针对问题二，利用SPSS因子分析法将8种变量（即八种重金属元素）归结为两种综合指标因子，最终确定汽车轮胎老化磨损、车体的磨损、冶金工业及工业废料等是工业区和主干道区的主要污染原因，工业生产的废料、城市生活垃圾的堆放、冶炼等过程排放的废水废气是工业区和生活区重金属污染的主要原因。 针对问题三，将问题二得到的重金属污染的主要来源作为分析重金属污染传播特征的方向，由相关资料得出重金属污染物的传播特征有干湿沉降、污水流通和废弃物淋浴三种，确定污染源可能在生活区、工业区、主干道区，用层次分析法最终确定了污染源的位置在工业区。 针对问题四，首先对第三问的模型进行了客观的评价，之后确立需要搜集历年土壤的变化 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（0～10 厘米深度）进行取样、编号，并用GPS记录采样点的位置（包括海拔高度）。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。 1.3 需要解决的问题 1.3.1、根据所给采样点的位置及重金属的浓度等相关数据，给出8种主要重金属在该城区的空间分布，并分析城区内不同区域重金属的污染成度。 1.3.2、通过分析数据，说明重金属污染的主要原因。 1.3.3、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。 1.3.4、分析所建模型的优缺点，为更好地研究地质环境的演变模式，还应收集什么信息？有了这些信息，又如何建立模型解决问题？ 二模型假设 2.