河流作为城市发展以及人类生存不可或缺的资源和环境载体，近年来，随着城市化与工业化的快速形成，水生态环境也随之急剧恶化。河流底泥是水生环境的重要组成部分，可以有效控制水相中的重金属浓度，并调节底栖生物的金属生物利用度。但是由于底泥重金属污染难以通过生物降解，尤其是在一定的水环境理化条件变化、生物和水动力变化的干扰下，底泥中的重金属会重新释放到水相中，对水环境造成二次污染。因此，对底泥中重金属污染的研究就显得非常重要了。
　　本研究通过描述统计分析了Cd、Cu、Pb、Zn四种重金属在温州市温瑞塘河主城区河段的污染浓度及污染状况；使用ArcGIS中的空间插值技术对四种重金属进行了空间分布特征的分析；使用地理探测器中的因子探测和交互探测分析了研究区域的多种人为活动及自然因子对该地河流底泥中重金属的解释力；使用Skyline构建了温瑞塘河的三维模型。主要研究成果如下所示：
　　（1）温瑞塘河沉积物中Cu，Zn，Pb，Cd等4种重金属的平均浓度远高于浙江省背景值。通过地累积指数和富集因子评估重金属污染程度发现，Cd污染呈现出中等污染到极重污染；Zn的污染等级范围整体呈现中等污染到重度污染，这表明研究区域底泥中Cd和Zn的污染程度相对较重。Cu和Pb两种重金属的污染等级为无污染至重度污染，整体污染程度相对较轻，重度污染只在老工业区呈现。
　　（2）空间变异分析结果表明，Cu的变程达到了16.6km，由此可知其采样布点时可采用较大尺度；四种重金属的块金效应均在0.5左右，呈现出中强度变异，表明这些重金属受到自然因素与人为因素的共同作用且人为影响的干扰较大。通过空间插值发现各种重金属的空间分布特征从整体上看，研究区西南部老工业区及其周围重金属富集程度较为严重，即以梧田街道为强污染中心，向其周围地区呈辐射状污染逐层展开。
　　（3）地理探测器模型因子探测分析结果表明研究区域底泥中四种重金属污染的第一影响因子均为工业；其中，Cu，Zn污染不仅受到工业活动的影响还受到畜禽养殖的影响；Pb和Cu主要来源于工业和交通；地理探测器交互探测分析揭示了土壤性质与人为活动之间在重金属富集方面有相互促进和非线性增强的作用。
　　（4）与传统相关性分析、逐步多元线性回归分析和地理加权回归模型相比，地理探测器模型显示出能够确定单因素和多因素之间相互作用（例如，线性与非线性，增强与拮抗）的明显优势。
　　（5）基于ArcGIS对研究区域的影像数据、DEM数据以及重金属浓度数据进行了处理。基于skyline的TB模块将处理过的影像数据以及DEM数据生成了三维地形数据集，运用TEPro模块构建了温瑞塘河的三维模型。本文展示了采样点所在的研究区区划范围，并且展示了四种重金属污染程度的地累积指数评价结果。相较二维平面图，三维模型能够更直观的表达重金属污染的空间分布特征，给人以身临其境的视觉体验，有利于研究者对环境中实际问题的分析与探索。