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:
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
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.
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
Mapa błędu interpolacji
Dla cynku
Dla ołowiu
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.