随着人类社会的快速发展和工业化程度的提高,水体污染越来越严重,尤其是重金属污染越来越受到人们的关注。本研究以湘江株洲至长沙段水体和底泥的重金属为研究对象,在调查采样和分析测试基础上,借助地理信息系统和地统计学软件,探讨调查样点重金属的半方差函数图,对底泥重金属含量进行克里格插值分析,并采用灰色理论GM(1,1)预测模型,对该河流水体中污染比较严重的铅(Pb)进行了空间预测分析,研究结果表明:(1)研究区底泥重金属元素镉(Cd)、Pb、铜(Cu)、锌(Zn)、砷(As)、铬(Cr)均值除Cr含量低于我国土壤环境质量标准中的自然背景值外,其它元素都不同程度的高于自然背景值,六种重金属元素含量的总体变异程度表现为:Pb＞Cr＞Cd＞Zn＞Cu＞As。(2)研究区底泥重金属元素Cd、Pb、Cu、Zn、As、Cr均可以用球状模型拟合;重金属元素的空间相关距离都在10km以上,采样点的距离为4km,说明对底泥重金属含量的空间变异评价是可行的。(3)利用克里格插值方法制作了研究区六种重金属元素的等值线图,六种重金属元素的高含量区都集中在三个区域:株洲段、湘潭弯曲断面和长沙段。(4)利用灰色系统预测模型对研究区重金属Pb的空间分布进行了预测,预测值和实测值拟合较好,模型精确度合格,较好地预测了水体中Pb浓度的空间变化趋势。