统计学在环境科学领域的应用研究

宋宪宗

（新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司 新疆乌鲁木齐 830002）

统计学在环境科学领域的应用研究

宋宪宗

（新疆兵团勘测设计院（集团）有限责任公司 新疆乌鲁木齐 830002）

从多角度分析统计学在环境科学领域中的应用情况，总结前些年的实际应用结果，论证统计学方法为污染物空间分布精确估值最为合理有效的方式，对统计学在环境领域中的应用前景进行阐述。

统计学；环境科学；统计学应用

统计学在地质领域当中发展速度比较快且应用前景较为广阔的学科，以区域化的变量为理论基础，联合多孔介质空间以及变异函数等对其进行辅助，进而研究分布在平行空间当中且具有结构性与随机性的各种现象。与传统工作模式相比，统计学在环境科学领域中使用可以优化采样方案，对不规则采样进行处理，保证结果的精确性，简化流程。

1 统计学在土壤环境中的应用

我国幅员辽阔，土壤分布也比较复杂，相同地质土壤也会随着深度的改变产生变化，土壤的物理特性也会出现差异。这些特性综合在一起就是空间变异性，所以土壤内部存在的理化性质以及污染物的分布也会呈现空间变异性特点。在统计学不断完善的今天，许多研究人员将统计学相关理论以及一些方法运用到了对土壤理化性质的研究以及土壤污染研究上，结合国外相关先进文献，科学的使用统计学相关内容对土壤当中的养分以及微量元素含量所具备的空间变异性进行了研究，使用普通克里格法研究了土壤内部含水量特性以及变异性知识。还有一些学者在对土壤养分空间变异性进行研究时，将统计学方法和地理信息系统相互结合，使测量的结果以及研究结果更加精确。也可以将统计学知识点通过分形理论相互结合的方式，对土壤当中的含水量以及大致容量进行研究，表明土壤只有身处一定空间尺度之内才具有分型特征，让统计学研究方向与应用变的更加广泛。在天津地区，研究人员使用克立格法对地表层土壤当中多环芳烃的含量以及内部空间分布进行了研究，研究表明土壤当中存在一些多环芳烃污染，便于工作人员更好的利用统计学方法对环境影响进行深入的评价。

土壤内部重金属污染是目前我国土壤污染的主要方向之一，也是治理土壤污染的难点。克里格插值可以为土壤空间提供最优化的估计方式，所以地质工作单位也开始利用统计学相关的知识与学术观点来制图。以砷检测实况为例，当对土壤当中砷含量进行检测时，可以使用统计学克立格法来计算某一既定区域内部的砷含量统计值，还可以通过该方式减少系统产生的误差。北京郊区土壤当中含镍量就是通过该方式进行估值与制图的，通过估算发现，北京当地土壤当中的镍海量呈现出西北地区高于东南地区的态势，而且北京全境内都存在一定程度的镍污染，受土母质影响比较严重。

从整体应用情况上看，统计学方法通过不断的完善，已经可以应用到土壤理化性质以及污染物含量测量评估中，从根本上提升了测量的精确程度，减少工作量，提升工作效率。

2 统计学在水环境中的应用

水环境问题一直以来都是污染物空间分布模拟以及预测领域比较前沿的研究内容之一。因为地下水系统属于比较复杂的灰色系统，且我国在相关领域的研究起步比较晚，所以统计学知识在地下水位预测以及污染物估计中的应用也比较少。通过克里格方法可以对地下水的动态水位进行估值，也可以通过统计学来研究浅层含水层导水系数以及水度等多方面的地质参数，通过分析表明，该研究方式可以取得良好的效果。通过统计学相关方法对水环境下的评价空间分布情况与变异性情况进行深度分析与模拟，通过该方式来完善传统工作模式，使传统工作模式更趋近于完美，也可以获取该类参数空间变化结构方面的信息以及最优化计值，让评价与分析工作更加的合理。也有专家通过克立格法来研究浅层地下水当中硝酸盐含量，研究表明非参数克立格法与普通的克立格法都可以计算出最为精确的特异值。

一些研究人员通过总结国外先进工作经验，对地下水道水位估值进行了深入的分析，提出统计学方法在地下水动态监测中的应用以及监测网优化设计方式，可以通过该方式来提升监测工作的效率。并且在对湖泊水质参数进行检验时发现，该湖叶绿素a、悬浮物以及透明度都会随着水质参数的变化而变化，且可以制作出精准的水质评价图，这一特点表示使用克立格法对插值进行优化，可以提升水质评价图绘制质量。

3 结语

近年来随着环境污染的不断加剧，各行各业都开始关注环境问题，而环境科学领域作为与环境有直接联系的领域，更是备受关注。从统计学在水环境中的应用、地址统计学在土壤环境中的应用两方面阐述了统计学在环境科学领域中的应用情况，阐述应用经验，提升实际应用效率。

[1]吕连宏,张征,迟志淼,李道峰,尚晓颖.地质统计学在环境科学领域的应用进展[J].地球科学与环境学报,2013,01:101-105.

[2]吕连宏,刘淑春,王薇,陈袁袁,张征.空间信息统计学在环境科学领域的应用进展[J].地质灾害与环境保护,2012,02:194-198.

[3]朮洪亮,高彦伟.时空域克里格方法在环境科学领域的应用研究进展[J].长春工业大学学报(自然科学版),2010,06:716-720.

[4]耿安朝.地理信息系统在环境科学领域的开发与应用[J].苏州城建环保学院学报,2011,01:17-22.