水土资源是人类赖以生存和发展不可替代的物质基础。随着工农业生产的发展和人民生活水平的提高，北京市的环境污染也日益严重，给城近郊区居民的生存环境与人体健康带来了严重的隐患。在地理信息系统的基础上，使用多元统计方法和人工神经网络技术来分析北京市水土环境质量状况，了解北京市土壤中的主要污染物和污染来源，对我们认识环境和治理环境具有非常重要的意义。在区域环境分析决策系统(EnviCAADs)中，实现了数据的录入、编辑、查询、统计、分析和输出功能，建立了环境质量标准和环境污染两个数据库，其中环境质量标准数据库中包括了国内外多个国家和组织的水土环境质量标准，不但将基本环境质量评价方法和多元统计方法纳入系统中，而且将经典的人工神经网络技术按照地球科学和环境科学的原理进行改造，一方面可以从原始数据中获得更多的信息，另一方面使评价和分析结果更符合客观实际，可解释性强。利用EnviCAADS，分别对北京市城近郊区土壤中的无机物、有机氯和多环芳烃，以及地下水中的有机氯和苯并(a)芘等进行了异常分布分析，用国家土壤环境质量标准对北京市城区土壤进行了土壤环境质量评价，发现北京市城区内大部分土壤仅达到三类标准，北京市汞污染已经对人体健康产生危害，其他污染指标也有不同程度的污染；通过聚类分析和因子分析研究了土壤中主要污染物及其可能的来源；通过人工神经网络(Kohonen网络)对北京市城区水土进行模式识别，将污染地球化学场进行精细划分，整个研究区划分成11类子区，对每个子类进行污染来源分析。研究发现，无论是有机污染物还是无机污染物，城区的含量都较城郊高；土壤中主要无机污染物有Cu、Hg、Zn、Pb和P，有机物比较复杂，种类相对也较多；至于来源，重金属汞、铅的来源主要是燃煤、汽车尾气以及历史的原因，铜和锌的污染来源目前不是很清楚；有机氯污染物主要来源于历史上使用过的有机氯农药，小范围内目前还有有机氯农药的使用；多环芳烃主要是燃煤和机动车排放双重作用的结果。