本文选取2015年河南省浅层地下水水质数据,采用变异函数模型对研究区域地下水水质的主要成分进行研究分析。首先分别建立地下水溶解性固体、硫酸盐、氯化物、高锰酸钾浓度的变异函数模型,然后利用最小二乘法确定最佳变异函数拟合模型,从而揭示出河南省地下水水质空间变异性特征。研究结果表明河南省地下水高锰酸钾具有中等的空间相关性,溶解性固体、硫酸盐具有较强的空间相关性,氯化物不具有空间相关性。基于变异函数模型对河南省地下水溶解性固体、硫酸盐、高锰酸钾指数进行克里格插值,将插值结果图与研究区范围矢量图进行空间叠加,得到以上几种水质成分的空间插值图。改进的内梅罗指数法将权重值最大的评价指标值纳入内梅罗指数的计算,改善了内梅罗指数法只突出最大值的缺陷。利用改进的内梅罗指数法对地下水水质进行分级,并对分级结果进行探索性空间数据分析。根据克里格插值的适用条件,选择普通克里格插值与泛克里格插值。对两种插值结果进行交叉验证,可知泛克里格插值效果要优于普通克里格插值。从地下水水质空间分布来看,河南省的西南和南部水质良好,而东北部尤其是濮阳开封等,地下水质量较差。利用变异函数揭示河南省地下水水质成分空间变异性特征,利用改进的内梅罗指数法进行地下水水质评价并基于ArcGIS进行可视化,对防治地下水污染和改善地下水的环境质量具有重要意义。