农田土壤重金属污染是农业环境研究和保护的重点之一。本文通过对天津市武清区北部农产品商品基地的农田土壤进行采样分析与调查，获取土壤样品152份，借助ICP-AES，分析测出铜、锌、铅、砷、汞、镉、铬、镍八种重金属元素的含量。结合GIS技术和地统计学方法，模拟了铜、锌、铅、砷、汞五种重金属元素含量的空间变异。在此基础上，设计并实现了基于WebGIS的农业环境信息系统，完成了空间数据库的建立和网络发布平台的开发。 主要研究内容和结论包括： (1)描述性统计分析：对比152份样品的分析结果，Cu、Zn、Pb、Hg四种重金属含量呈对数正态分布，As含量呈正态分布；结果表明，研究区土壤中Cu、As含量与背景值相比没有明显改变，Zn、Pb、Hg均高于背景值。 (2)相关性分析：对Cu、Zn、Pb、Hg和As的含量进行相关性分析，结果显示这五种重金属之间都呈显著相关性，表明这五种重金属之间有较高的同源性。 (3)空间变异性分析：块金值与基台值的比值As＞Cu＞Zn＞Hg＞Pb。元素As的块金值与基台值比值达到了81.28％，属于空间弱相关，表明研究区内As由随机性因素(即人类活动)引起的空间变异起主导作用，由结构性因素(即成土因素)引起的空间变异占次要部分；Cu、Zn和Hg的块金值与基台值比值均在50％-75％的范围内，属于中等程度的空间相关，即三种元素受人为活动的影响稍大于成土因素的影响；元素Pb块金值与基台值的比值在25％-50％的范围内，也属中等程度的空间相关，但其空间变异主要是由结构性因素引起的。变程大小的比较表明，各元素空间自相关范围为Cu=Hg＞Zn＞As＞Pb。 (4)根据普通Kriging插值原理及半方差函数拟合参数进行空间变异插值，绘制了研究区土壤重金属含量空间分布趋势图，插值图中可以清晰的辨认出不同区域各种重金属含量范围及污染程度。通过分析，Cu、Zn、Pb、Hg空间变异理论模型的插值误差较大，As的空间插值误差相对较小。 (5)以ArcSDE和SQLServer2000为基础，在Geodatabase平台上，建立农业土壤环境监测管理数据库，提供了数据录入与输出、数据编辑与更新、数据存储与备份等功能；采用ArcIMS4.0作为实现WebGIS功能的开发平台，通过对用户界面的开发，实现了Internet下的远程农业环境信息数据浏览、图层管理、数据库查询、污染评价等功能。 本研究探讨了地统计学方法在分析小区域尺度下土壤重金属空间变异性上的应用，为模拟土壤重金属的空间变异作出了方法上的尝试。其结果将对指导当地土壤重金属污染防治、农业生产布局和土地利用规划等提供科学依据和决策支持。