Zadanie z surfera

  1. Charakterystyka opróbowania

W okolicy Węglówki wykonano pomiary zawartości cynku i kadmu w glebie pobierając próbki po 2 kg gleby każda. Pobrano dane z 159 punktów dla cynku oraz z 58 punktów dla kadmu.

Siatka poboru próbek zarówno dla cynku jak i dla kadmu cechuje się się bardzo nierównomiernym rozmieszczeniem.

Rozkład punktów opróbowania przedstawiono poniżej:

Dla cynku:

Dla kadmu:

  1. Statystyczny opis zmienności

Dla próbek analizowanych pod kątem zawartości cynku podstawowe dane statystyczne przedstawiają się następująco:

Minimum: 1

25%-tile: 1.75

Median: 1.95

75%-tile: 2.25

Maximum: 2.94

Midrange: 1.97

Range: 1.94

Interquartile Range: 0.5

Median Abs. Deviation: 0.25

Mean: 1.9908805031447

Trim Mean (10%): 1.9931724137931

Standard Deviation: 0.40600583018988

Variance: 0.16484073414817

Coef. of Variation: 0.20393279734699

Coef. of Skewness: 0.04224385762188

Dla próbek analizowanych pod kątem zawartości kadmu podstawowe dane statystyczne przedstawiają się następująco:

Minimum: 11.47

25%-tile: 21.75

Median: 31.08

75%-tile: 41.07

Maximum: 74.72

Midrange: 43.095

Range: 63.25

Interquartile Range: 19.32

Median Abs. Deviation: 9.53

Mean: 32.544482758621

Trim Mean (10%): 32.062222222222

Standard Deviation: 12.42074601741

Variance: 154.27493162901

Coef. of Variation: 0.3816544300161

Coef. of Skewness: 0.76390422599475

  1. Geostatystyczny opis zmienności

Do opisu wyników pomiaru cynku zastosowano następujące parametry semiwariogramu:

Experimental:

Max lag distance: 1800

Number of lags: 25

Lag width: 72

Vertical scale: 0,174

Direction: 0

Tolerance: 90

Model:

Nugget Effect:

Error variance: 0,0888

Micro variance: 0

Linear:

Slope: 2.17E-005

Anisotrophy ratio: 2

Anisotrophy angle (degrees): 109,7

Dla semiwariogramu cynku przyjęto model liniowy.

Udział składnikia nielosowego wyniesie w tym przypadku:


$$U_{N} = \frac{\sigma^{2} - C_{0}}{\sigma^{2}}*100\ \lbrack\%\rbrack$$


$$U_{N} = \frac{0,16 - 0,0888}{0,16}*100 = 44,5\lbrack\%\rbrack$$

Udział składnika losowego wynosi 44,5 %. Składnik ten przekracza 30% udziału, więc dla cynku zostanie wyrysowana mapa izoliniowa.

Do opisu wyników pomiaru cynku zastosowano następujące parametry semiwariogramu:

Experimental:

Max lag distance: 1500

Number of lags: 20

Lag width: 75

Vertical scale: 284

Direction: 0

Tolerance: 90

Model:

Nugget Effect:

Error variance: 60

Micro variance: 0

Linear:

Slope: 0,09

Anisotrophy ratio: 1,9

Anisotrophy angle (degrees): 158,5

Dla semiwariogramu kadmu przyjęto model liniowy.

Udział składnikia nielosowego wyniesie w tym przypadku:


$$U_{N} = \frac{\sigma^{2} - C_{0}}{\sigma^{2}}*100\ \lbrack\%\rbrack$$


$$U_{N} = \frac{154 - 60}{154}*100 = 61,04\lbrack\%\rbrack$$

Udział składnika losowego wynosi 61,04 %. Składnik ten przekracza 30% udziału, więc dla cynku zostanie wyrysowana mapa izoliniowa.

  1. Mapa izoliniowa

Dla otrzymanych danych wykonano mapy izoliniowe, charakteryzujące ciągłą przestrzenną zmiennością natężenia stężenia kadmu oraz cynku. Wykonano to metodą krigingu wraz z wytycznymi z semiwariogramów.

Kadmu w glebie koncentruje się przede wszystkim w dwóch obszarach: przy północno-zachodnim narożniku mapy, a także we wschodniej części, w połowie mapy. Stężenia w tych dwóch obszarach osiągają wartości przekraczające 40 mg/kg.

Na podstawie bardzo rzadkiego zagęszczenia opróbowań wartości osiągane w północno-wschodnim oraz południowo-zachodnim narożniku są bardzo niepewne.

Rozkład koncentracji cynku charakteryzuje się znacznie większym opróbowaniem niż kadm, koncentrując się w podobnych obszarach. Stężenia przekraczają wartość 2,1 mg/kg. Duża koncentracja opróbowań powoduje występowanie obszarów, gdzie dochodzi do szybkich zmian zawartości cynku.

Mapa zawartości cynku

Mapa zawartości kadmu

  1. Mapa błędu interpolacji

Dla cynku

Dla ołowiu

  1. Analiza anizotropii

Analizy anizotropii dokonano poprzez nałożenie na siebie dwóch semiwariogramów obliczonych w prostopadłych do siebie kierunkach 0° i 90° z tolerancją po 45°.

Dla cynku, semiwariogramy przyjmują następujące parametry:

Experimental:

Max lag distance: 1800

Number of lags: 25

Lag width: 72

Vertical scale: 0.22

Direction: 90

Tolerance: 45

Experimental:

Max lag distance: 1800

Number of lags: 25

Lag width: 72

Vertical scale: 0.22

Direction: 0

Tolerance: 45

Nałożone na siebie semiwariogramy narzucają wniosek, że na badanym obszarze występuje zjawisko anizotropii w rozkładzie zawartości cynku w glebie.

Dla kadmu semiwariogramy przyjmują następujące parametry:

Experimental:

Max lag distance: 1500

Number of lags: 20

Lag width: 75

Vertical scale: 300

Direction: 90

Tolerance: 45

Experimental:

Max lag distance: 150

Number of lags: 20

Lag width: 75

Vertical scale: 300

Direction: 0

Tolerance: 45

W przypadku kadmu, obserwując nałożone semiwariogramy można dojść do podobnego wniosku co w wyżej przedstawionym przykładzie, że na badanym obszarze występuje zjawisko anizotropii w rozkładzie zawartości kadmu w glebie.


Wyszukiwarka