基于GIS的太湖流域水质污染分布特征开题报告
2022-01-16 20:43:09
全文总字数：6247字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
太湖位于长江三角洲的南缘，五大淡水湖之一，界北纬305540'~313258'和东经1195232'~1203610'之间，横跨江、浙两省，北临无锡，南濒湖州，西依宜兴，东近苏州。太湖湖泊面积2427.8平方公里，水域面积为2338.1平方公里，湖岸线全长393.2公里。其西和西南侧为丘陵山地，东侧以平原及水网为主。太湖流域河道交错，，河道总长1.2*10^5km，平均每km 2内河道长度为3.2km，太湖流域纵横的水网不仅是重要的生活用水来源，也是重要的水上交通枢纽。
但是随着工业化发展，经济快速发展，水污染问题也日趋严重，受到社会各界的广泛关注。河流水质不仅受自然条件的影响，也受人类活动影响。工业废水，生活污水，地表径流以及农田化肥的流失都会给河流带来污染。由于水质退化，太湖的营养化程度加重，经常发生绿色'水华'。从湖内氮、磷的营养成分分析，其指标均在中一富营养和富营养化水平。1960年总氮值仅为0. 23毫克/升，1980年为0.85毫克/升，而1987年已达1.43毫克/升，1987年为1980年的1.6倍，为1960年的6.23倍；总磷值1981年为0.02毫克/升，1987年为0.046毫克/升，1987年为1981年的2.3倍。以氮、磷指标评价，太湖的中一富营养化和富营养化的面积已占太湖总面积的90%以上。无锡市太湖沿岸由于富营养化程度较高，近几年来夏季经常有蓝藻滋生，严重影响水质2007年5月底，太湖蓝藻大面积暴发，水源地水质遭受严重污染，引发无锡市近200万居民供水危机。随后，国务院作出重要批示，要求加大太湖水污染治理力度。太湖流域处于工业化、城市化加速发展的阶段，经济发展与环境治理并未协调，环境压力继续加大。由于工厂废水、生活污水、农业退水未达标处理直接排放导致太湖流域水质受到污染，水生生态系统不断退化，流域水环境问题加剧，制约了经济的发展。因此认识太湖流域水质污染分布特征对水环境保护、区域经济发展都具有重要意义。
国内外研究现状
（1）国内研究现状
2. 研究的基本内容
| 通过对太湖流域近几年的检测数据（标准化处理）并进行分析、研究，利用主成分分析方法，根据累计贡献率确定出主成分，各指标与主成分的相关性，找出主要污染因子以及污染源。运用ArcGIS软件的空间分析和统计工具分析各区域污染时空变化特征，为合理预防和治理太湖水体污染情况提供依据。 （1）对于流域水质污染分布特征国内外研究方法 （2）对于太湖流域数据进行标准化处理 （3）主成分分析方法，利用SPSS20.0软件对水质指标的相关系数和特征值进行分析，根据累计贡献率确定主成分个数 （4）综合污染指数法得到流域水质污染等级 （5）通过莫兰指数得到污染因子的空间自相关关系 （6） 基于ArcGIS的空间分析和统计工具，分析流域水质污染空间分布特征 （7）用距平分析得出污染因子时间分布特征
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3. 实施方案、进度安排及预期效果
| 2018.12.26-2019.3.10确定论文题目，查阅相关资料，确定研究方法，编写开题报告 2019.3.11-2019.4.10运用确定的方法对数据进行处理并检验 2019.4.11-2019.5.20开展毕业论文相关的实验、设计、调研及结果的处理与分析等，完成中期检查、毕业论文相关写作，毕业论文初稿提交毕设系统，指导教师审阅和指导修改完善，毕业论文定稿， 2019.5.21-2019.5.30 毕业论文总结、材料归档、评估和检查。
预期效果： 通过对数据处理、分析，开始之前需要对数据标准化处理，对水质指标的相关系数和特征值进行分析，再根据累计贡献率确定主成分个数，得出各指标与主成分的相关性，进而得出主要的污染因子。借助Arcgis的空间统计和分析工具，直观分析水质状况的空间分布，得出太湖流域各地区的污染差异情况，分析污染来源，可以更好地实施污染治理措施。 |
4. 参考文献
[1] 郭劲松,王红龙,腾锐．水资源水质评价方法分析与进展[j]．重庆环境科学,1999,21(6):1-9
[2] 庞振凌,常红军,李玉英等．层次分析法对南水北调中线水源区的水质评价[j]．生态学报,2008,28(4):1810-1819．
