(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210902827.6 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 中色蓝图科技股份有限公司 地址 101300 北京市顺 义区临空经济核心 区机场东路2号 (72)发明人 马小计　蒋杏超　张璐　于汧卉　 史江臣　张文超　邹春花　孙莎莎　 王立同　王明伟　 (74)专利代理 机构 天津垠坤知识产权代理有限 公司 12248 专利代理师 江洁 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G01N 33/24(2006.01) (54)发明名称 基于内梅罗指数法的污染同构评价模型建 立与可视化方法 (57)摘要 本发明公开了基于内梅罗指数法的污染同 构评价模型建立与可视化方法， 涉及土壤重金属 污染技术领域， 包括以下步骤： S1、 通过克里金法 空间插值对重金属污染同构评价模 型进行计算： 首先， 输入原始数据， 即采样点数据， 根据研究区 范围以及所需精度， 进行格网化处理， 本发明的 有益效果是： 本发明采用克里金法对采样点数据 进行转化， 估计其在地表上的分布， 并结合内梅 罗指数法， 完成成果的高效可视化， 利于评价整 体重金属污染状况， 得出面域优化评价结果， 可 根据不同的重金属污染指标特性选择合适的插 值精度进行评价和预测， 形象直观的揭示土壤重 金属污染的分布特征、 污染趋势预测预警， 增强 用户与数据、 模型之间的交 互能力。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 115203968 A 2022.10.18 CN 115203968 A 1.一种基于内梅罗指数法的污染同构评价模型建立与可视化方法， 其特征在于， 包括 以下步骤： S1、 通过克里金法空间插值对重金属污染同构评价模型进行计算： 首先， 输入原 始数据， 即采样点数据， 根据研究区范围以及所需精度， 进行格网化处 理； 然后， 进行数据分析， 根据采样值是否合乎实际情况， 将明显差异点剔除， 并通过直方 图计算， 决定是否对原始数据进 行转换， 再利用变异 函数进行变异函数计算， 了解变量的空 间结构； 最后， 通过 克里金法估计， 进行空间插值， 计算出规则格网中心点的各参数值； S2、 通过内梅罗指数法评价模型构建， 依据计算出的研究区内各格网中心点的参数值， 采用内梅洛指数法进行重金属污染评价； S3、 对土壤重金属含量进行污染趋势预测预警， 包括以下 具体步骤： S301、 土壤重金属含量累计预测预警， 根据不同情景， 预测土壤重金属含量情况， 并根 据超标情况做出 预警； S302、 土壤重金属含量超标年限预测， 对不同情景的土壤重金属含量超标年限进行预 测预警； S4、 对最终结果进行成果可视化， 将公式程序化， 并结合开源的WebGL技术， 对重金属分 布情况、 面 域污染程度以及污染趋势预测预警情况进行分级显示， 完成 成果的高效可视化。 2.根据权利要求1所述的基于内梅罗指数法的污染同构评价模型建立与可视化方法， 其特征在于， 所述 步骤S2中通过内梅罗指数法评价模型构建时具体步骤如下： S201、 进行单因子指数计算， 以重金属含量实测值和评价标准相比除去量纲来计算单 因子污染指数； S202、 进行综合污染指数计算， 采用加权计算法来 求综合污染指数平均值。 3.根据权利要求2所述的基于内梅罗指数法的污染同构评价模型建立与可视化方法， 其特征在于， 所述 步骤S201中单因子指数计算公式如下： 式中： Pi为重金属元素的污染指数， 量纲为1； Ci为重金属含量值， mg/L； SI为土壤环境质 量标准值。 4.根据权利要求2所述的基于内梅罗指数法的污染同构评价模型建立与可视化方法， 其特征在于， 所述 步骤S202中综合污染指数计算方法如下： 式中： P综是综合污染指数； Pimax为i点污染物单项污染指数中的最大值； 为单 因子指数平均值； 不同重金属对土壤环境、 生态环境的影响不同， 采用加权计算法来求平均值， 公式如 下：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115203968 A 2权重w按重金属对环境的影响程度分成三类， 因一类、 二类、 三类微量元素环境重要性 逐渐下降， 分别赋值 为3、 2、 1作为权 重。 5.根据权利要求1所述的基于内梅罗指数法的污染同构评价模型建立与可视化方法， 其特征在于， 所述步骤S1中的克里金法具体流程如下： 导入数据、 数据分析、 选择适宜方法、 计算距离矩阵、 计算属性方差、 按距离分组、 按组统计平均距离和对应平均方差、 绘制方差 半异云图、 绘制经验半变异函数图、 拟合理论半变异函数图、 计算克 里金系数、 进行插值。 6.根据权利要求1所述的基于内梅罗指数法的污染同构评价模型建立与可视化方法， 其特征在于， 所述 步骤S4中的WebGL可视化 渲染流程如下： (1)缓冲区对象同步向顶点着色器和片元着色器发送下一 步指令； (2)顶点着色器依次按照图元装配、 光 栅化方向， 最终 发送至片元着色器； (3)片元着色器同步接收缓冲区对象和光栅化发送的指令， 按照逐片元操作， 通过绘图 帧缓冲进行 执行操作。 7.根据权利要求1所述的基于内梅罗指数法的污染同构评价模型建立与可视化方法， 其特征在于： 所述步骤S302、 土壤重金属含量超标年限预测中设重金属元素超标年限为t， 可得以下结论， 匀速污染超标年限预测： t＝15(c ‑a)(a‑b)； 加速污染超标年限预测： 8.根据权利要求1所述的基于内梅罗指数法的污染同构评价模型建立与可视化方法， 其特征在于： 所述步骤S301中设预警等级为Pi， 预测年限为Pr， 累计年限为T， c为土壤环境 质量标准 值， a为重金属含量 值； b为元 素土壤基准值。 9.根据权利要求1所述的基于内梅罗指数法的污染同构评价模型建立与可视化方法， 其特征在于： 所述步骤S 302中土壤重金属含量超标年限预测时可将土壤的污染过程分为匀 速和加速两种情景， 并根据超标情况做出预警， 通过匀速污染超标年限预测方法、 加速污染 超标年限预测方法进行对应预警。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115203968 A 3