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大夏河作为黄河在甘肃境内的主要汇集支流之一,既是流域主要生活饮用水水源地,又是沿岸城乡的重要纳污水体,是临夏回族自治州和甘南藏族自治州经济社会发展的重要命脉。随着沿河经济与工业的发展,大量污染物在河流中积聚,引起流域周边生态环境变迁与经济发展矛盾的日益突出,其中重金属排放问题也较为明显,这促使对流域重金属变化的管理需求日趋迫切。目前,由于空间数据挖掘复杂性,从平面数据集提取到反映流域重金属空间变化的数据挖掘模型较为困难。本研究以大夏河流域重金属研究项目为依托,结合流域水体重金属的实际情况,为解决小样本数据无法反映整个流域重金属空间情况,提出对大夏河流域重金属进行空间预测研究。首先对研究流域数据集自相关、变异性进行分析,得出研究区域重金属数据集存在空间中等变异,其中变异程度As>Cr>Cu>Cd>Pb;其次通过最小二乘法(OLS)、地理加权回归模型(GWR)、地理加权回归克里金模型(GWRK)、空间地理加权回归模型(SGWRK)进行精度分析对比,推导出适用于研究流域重金属空间数据挖掘模型,即改进后的地理加权回归克里金模型。针对大夏河流域水体的实际情况,对流域重金属预测系统展开业务和功能需求分析。开发一个基于Web GIS的流域重金属预测系统,该系统采用B/S架构。以Microsoft Visual Studio 2013作为开发集成环境;SQL Server 2010作为数据库支撑;Arc GIS Server for.NET作为地图数据管理平台;R软件作为流域重金属空间预测开发平台;Arc GIS API for Java Script技术将Arc GIS Server for.NET发布的相关数据嵌入Web。系统主要实现了系统管理模块中用户角色分配权限管理、采样数据管理中的地图可视化查询、地图操作中的基础地图操作与专题地图操作以及流域重金属空间预测可视化显示等操作效果。选题研究为流域管理者提供防治流域重金属污染的决策依据。