问题12的求解.docx
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问题12的求解.docx
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问题12的求解
1、问题一的求解
1.1模型假设
1)污染物的浓度不随时间而变化,只与采样位置有关;
2)各种金属元素对生物的毒害程度是不同的
3)为简化模型,分析时不考虑气候季节因素
1.2模型的建立
1)城市的三维地形图
根据附表1、、2、3提供的GPS记录采样点的位置,用matlab(程序详见附录1)作出城市的三维地形图如下:
图
(1)
从该图中,我们可以看出该城市的三维地形,并且将各功能区用符号表示出来(如上图1所示)。
2)8种重金属元素在城市中的分布
同样,根据附表提供的八种重金属污染数据用matlab(程序见附录2)作出了8种重金属元素在该城区的等高线分布,如下所示:
图
(2)金属As的等高分布
图(3)金属Cd的等高分布
图(4)金属Cr的等高分布
图(5)金属Cu的等高分布
图(6)金属Hg的等高分布
图(7)金属Ni的等高分布
图(8)金属Pb的等高分布
图(9)金属Zn的等高分布
同时根据matlab做出了等浓度线分布图如下:
3)该城区不同区域内的重金属污染程度分析
7
附录1:
作城市的三维图像matlab代码
说明:
D矩阵为5列320行的矩阵,1、2、3、4、5列分别为行序号、X坐标、Y坐标、Z坐标、功能区代码;
M矩阵为9列320行的矩阵,第一行为行序号,其余八列为对应的八种重金属元素在320个不同点的含量。
代码段:
D;
M;
x=D(:
2);
y=D(:
3);
z=D(:
4);
c=D(:
5);
xi=linspace(min(x),max(x),100);
yi=linspace(min(y),max(y),100);
[xi,yi]=meshgrid(xi,yi);
zi=griddata(x,y,z,xi,yi);
ci=griddata(x,y,c,xi,yi);
marker={'*','o','s','^','p'};
color={'k','r','y','c','b'};
mat={'As','Cd','Cr','Cu','Hg','Ni','Pb','Zn'};
str={'等高线','生活区','工业区','山林区','交通区','绿地区'};
>>figure
h=surf(xi,yi,zi);
set(h,'cdata',ci);
colormaphsv
title('三维立体图(颜色条表示分类)')
xlabel('X')
ylabel('Y')
colorbar
hiddenoff
holdon
fori=1:
5
loc=c==i;
plot3(x(loc),y(loc),z(loc),marker{i},'markerfacecolor',color{i});
end
str{1}='三维图';
legend(str,'location','best')
附录2:
8种重金属元素的含量二维分布matlab代码
说明:
D矩阵为5列320行的矩阵,1、2、3、4、5列分别为行序号、X坐标、Y坐标、Z坐标、功能区代码;
M矩阵为9列320行的矩阵,第一行为行序号,其余八列为对应的八种重金属元素在320个不同点的含量。
代码段:
D;
M;
x=D(:
2);
y=D(:
3);
z=D(:
4);
c=D(:
5);
xi=linspace(min(x),max(x),100);
yi=linspace(min(y),max(y),100);
[xi,yi]=meshgrid(xi,yi);
zi=griddata(x,y,z,xi,yi);
ci=griddata(x,y,c,xi,yi);
marker={'*','o','s','^','p'};
color={'k','r','y','c','b'};
mat={'As','Cd','Cr','Cu','Hg','Ni','Pb','Zn'};
str={'等高线','生活区','工业区','山林区','交通区','绿地区'};
forj=1:
8
%等高线图形
figure
contourf(xi,yi,zi,0:
10:
500);
%set(h,'ShowText','on','TextStep',get(h,'LevelStep')*2)
%clabel(C,h,[0:
10:
50,50:
50:
300,300:
100:
500]);
title(['金属',mat{j},'二维等高线分布图'])
xlabel('X')
ylabel('Y')
colormapsummer
colorbar
gridon
holdon
fori=1:
5
loc=c==i;
plot(x(loc),y(loc),marker{i},'markerfacecolor',color{i},'MarkerEdgeColor',color{i});
end
legend(str,'location','best')
fork=1:
length(x)
text(x(k)-200,y(k)+200,num2str(M(k,j+1)),'fontsize',8);
end
end
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- 问题 12 求解
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