基于柵格和層析分析法的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價研究——以平?jīng)鍪袨槔?/h1>
2016-09-28 10:21:04張強
甘肅科技 2016年15期
張強
（甘肅省環(huán)境監(jiān)測中心站，甘肅 蘭州 730020）
基于柵格和層析分析法的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價研究——以平?jīng)鍪袨槔?/p>
張強
（甘肅省環(huán)境監(jiān)測中心站，甘肅 蘭州730020）
區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價是協(xié)調(diào)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護之間關(guān)系的基礎(chǔ)，以平?jīng)鍪?015年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建適合平?jīng)鍪械纳鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量評價體系，并運用層次分析法確定權(quán)重值，并采用柵格化思維將整個平?jīng)鍪猩鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量評價進行網(wǎng)格化處理，計算得到平?jīng)鍪猩鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合分值最高為59.27，最低為40.5，整體空間分布格局呈現(xiàn)中高兩側(cè)低的分布格局。
生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價；層次分析法；平?jīng)鍪?/p>
1 概述
在新型城鎮(zhèn)化大背景下，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量安全與社會經(jīng)濟的發(fā)展之間的關(guān)系逐漸成為研究的重點和熱點，我國對于生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價起步相對較晚，最初是針對的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和城市生態(tài)環(huán)境的評價，經(jīng)過近幾十年的發(fā)展生態(tài)環(huán)境的評價逐漸由對各評價因子進行分級量化發(fā)展為利用綜合評價模型，現(xiàn)有研究中更多的是遵循國家環(huán)境保護部頒發(fā)《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范（HJ/T192-2006）》［1］中對評價指標體系和權(quán)重。區(qū)域生態(tài)質(zhì)量評價是協(xié)調(diào)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的基礎(chǔ)，也是實現(xiàn)社會經(jīng)濟發(fā)展的重要手段［2］，但在實際評價中往往存在評價指標權(quán)重的方法過于主觀，權(quán)重的確定只是按照規(guī)程要求并未具體結(jié)合實地情況，并且評價單元基本都在行政尺度層面，對于同一行政尺度上的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量差異研究較少?；诖?，作者從改善評價指標權(quán)重確定的方法為出發(fā)點，嘗試研究區(qū)域內(nèi)柵格層面的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價研究，以期望對黃土高原溝壑區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價提供新的思路和方法。
2 研究方法
2.1評價指標體系的建立
生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價是一個相涉及多方面因素的綜合評價，平?jīng)鍪形挥陔]東黃土高原地區(qū)，生態(tài)環(huán)境相對脆弱［3］，對于評價指標的選擇從生物多樣性、現(xiàn)狀生態(tài)環(huán)境等方面出發(fā)，確定生物豐度、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土地退化指數(shù)和環(huán)境質(zhì)量指數(shù)5個因子建立平?jīng)鍪猩鷳B(tài)安全評價指標體系表見表1，如圖1所示，各具體指標含義及計算方式見《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范（HJ/T192-2006）》［4］。
表1 層次分析法判斷矩陣及含義
圖1 平?jīng)鍪猩鷳B(tài)環(huán)境評價指標體系
2.2指標權(quán)重的確定
指標權(quán)重采用目前比較成熟的層次分析法來確定。按照層次結(jié)構(gòu)模型，利用專家的經(jīng)驗，給出權(quán)重的判斷矩陣，然后利用特征向量法計算權(quán)重（判斷矩陣B），計算滿足BW=λmax×W的特征根與特征向量。
根據(jù)計算層次單排序和層次總排序，為了檢驗一致性，需定義和考慮CR指標，其計算公式CR= CI/RI，其中一致性指標CI=（λmax-n）/（n-1），當(dāng)CR＜0.1，可以認為該判斷矩陣具有較好的一致性，否則就需對判斷矩陣進行調(diào)整直至通過一致性指標檢查。
3 實證研究
3.1研究區(qū)概況
平?jīng)鍪形挥诟拭C省東部，地處陜、甘、寧三省交匯處，位于東經(jīng)105°20′～107°51′，北緯34°54′～35°46′之間。東接甘肅省寧縣以及陜西省長武縣、郴縣，南鄰甘肅省張家川回族自治縣、秦安縣和陜西省麟游縣、千陽縣、隴縣，西連甘肅省通渭縣、會寧縣，北依本省西峰區(qū)、鎮(zhèn)原縣和寧夏回族自治區(qū)固原市、彭陽縣、涇源縣、西吉縣、隆德縣。全市現(xiàn)轄崆峒區(qū)、涇川縣、靈臺縣、崇信縣、華亭縣、莊浪縣、靜寧縣7個縣區(qū)，共102個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，3個街道辦事處。全市屬黃河中游的黃土丘陵和高原溝壑區(qū)，海拔890.00～2857.50m。地勢西北高、東南低、中部高、兩廂低，形成東部黃土高原溝壑地貌、中南部山地地貌、西部梁峁丘陵溝壑三大地貌單元。
3.2研究結(jié)果
將圖1中的評價指標進行兩兩比較，構(gòu)造評價指標的相關(guān)矩陣［5］，具體見表2所示。
表2 評價指標相關(guān)判斷矩陣數(shù)據(jù)及權(quán)重
經(jīng)過計算該評價判斷矩陣CI=0.0351，通過一致性檢查接近于0，表明計算得到的權(quán)重較為理想，其中生物豐度指數(shù)和環(huán)境質(zhì)量指數(shù)權(quán)重最大為0.2535這說明在平?jīng)鍪刑厥獾牡乩淼匦蔚挠绊懴律镓S度和環(huán)境質(zhì)量在整個生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的評價中起到最重要的貢獻［6-8］。
將計算出平?jīng)鍪懈骺h區(qū)生物豐度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土壤退化指數(shù)和環(huán)境質(zhì)量指數(shù)分別在ArcGIS中進行空間插值，生成相應(yīng)的五個柵格圖層（柵格尺寸2km×200km），借助柵格計算器生成平?jīng)鍪猩鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果圖（如圖2所示）。
圖2 平?jīng)鍪猩鷳B(tài)安全評價結(jié)果圖
平?jīng)鍪猩鷳B(tài)環(huán)境評價結(jié)果=植物覆蓋度指數(shù)× 0.1456+生物豐度指數(shù)×0.2535+土壤退化指數(shù)×0.1267+環(huán)境質(zhì)量指數(shù)×0.2535+水網(wǎng)密度指數(shù)×0.2207。
從平?jīng)鍪猩鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果圖中可以看出，整個平?jīng)鍪猩鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量整體呈現(xiàn) “中高、兩低”的空間分布格局，崆峒區(qū)、華亭縣和崇信縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量明顯優(yōu)于其他縣區(qū)。由于采用了柵格插值的處理思路，就某一行政單元內(nèi)部差異也凸顯出來，以涇川縣為例，涇川縣縣城周圍區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量要低于西部靠近崆峒區(qū)的地方。
4 結(jié)論
通過層次分析法來確定生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價體系的權(quán)重，并引入柵格研究結(jié)果表明層次分析法和基于柵格思維能夠反映出同一形狀尺度下生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的差異情況，從平?jīng)鍪械膶嶋H情況來看，評價結(jié)果較符合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況。
［1］ 朱衛(wèi)紅，苗承玉，鄭小軍，等.基于3S技術(shù)的圖們江流域濕地生態(tài)安全評價與預(yù)警研究［J］.生態(tài)學(xué)報，2014（6）：1379-1390.
［2］ 蔣敏，沈雅，毛德華.縣域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價探討——以長沙縣為例［J］.湖南財政經(jīng)濟學(xué)院學(xué)報，2011（1）：26-28.
［3］ 凡宸，夏北成，秦建橋.基于RS和GIS的縣域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價模型——以惠東縣為例［J］.生態(tài)學(xué)雜志，2013（3）：719-725.
［4］ 國家環(huán)境保護總局.生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范（試行）［S］.北京：中國環(huán)境出版社.
［5］ 雷波，張麗，夏婷婷，等.基于層次分析法的重慶市新農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價模型［J］.北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011（9）：1393-1399.
［6］ 沈鴻飛，張軍，邱慧珍，張智全.區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況綜合評價—以甘肅省慶陽市為例［J］.干旱區(qū)資源與環(huán)境，2011，25（6）：13-17.
［7］ 王莉娜，王婷，李曉紅，程慧波.甘肅省2005-2009年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況評價研究［J］.甘肅科技，2012，28（3）：48-49.
［8］ 鄭楠，張華，張琳，楊俊.基于RS與GIS的大連市生態(tài)環(huán)境狀況綜合評價［J］.國土與自然資源研究，2011，1：55-57.
X820.2
猜你喜歡
致敬甘肅省腹腔鏡開展30年腹腔鏡外科雜志(2022年7期)2022-08-16 04:31:06 甘肅省機械工程學(xué)會機械研究與應(yīng)用(2022年3期)2022-07-25 05:58:34 甘肅省發(fā)布第1號總林長令甘肅林業(yè)(2022年1期)2022-02-19 02:35:08 基于鄰域柵格篩選的點云邊緣點提取方法*科技創(chuàng)新與應(yīng)用(2021年31期)2021-11-09 13:11:18 甘肅省天水市泰安縣橋南初級中學(xué)中小學(xué)校長(2020年6期)2020-08-07 10:54:36 平?jīng)鍪谐雠_生態(tài)護林員管理實施辦法(試行)甘肅林業(yè)(2019年4期)2019-03-19 16:47:29 平?jīng)鍪袊彝顿Y項目評審中心中國工程咨詢(2017年7期)2017-01-31 03:01:18 平?jīng)鍪兴Y源優(yōu)化配置方案研究水利技術(shù)監(jiān)督(2016年6期)2017-01-15 14:01:29 不同剖面形狀的柵格壁對柵格翼氣動特性的影響彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(2015年1期)2015-03-11 15:32:23 平?jīng)鍪?012年疑似預(yù)防接種異常反應(yīng)監(jiān)測分析衛(wèi)生職業(yè)教育(2014年12期)2014-05-16 03:54:58
張強
（甘肅省環(huán)境監(jiān)測中心站，甘肅 蘭州 730020）
基于柵格和層析分析法的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價研究——以平?jīng)鍪袨槔?/p>
張強
（甘肅省環(huán)境監(jiān)測中心站，甘肅 蘭州730020）
區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價是協(xié)調(diào)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護之間關(guān)系的基礎(chǔ)，以平?jīng)鍪?015年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建適合平?jīng)鍪械纳鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量評價體系，并運用層次分析法確定權(quán)重值，并采用柵格化思維將整個平?jīng)鍪猩鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量評價進行網(wǎng)格化處理，計算得到平?jīng)鍪猩鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合分值最高為59.27，最低為40.5，整體空間分布格局呈現(xiàn)中高兩側(cè)低的分布格局。
生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價；層次分析法；平?jīng)鍪?/p>
1 概述
在新型城鎮(zhèn)化大背景下，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量安全與社會經(jīng)濟的發(fā)展之間的關(guān)系逐漸成為研究的重點和熱點，我國對于生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價起步相對較晚，最初是針對的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和城市生態(tài)環(huán)境的評價，經(jīng)過近幾十年的發(fā)展生態(tài)環(huán)境的評價逐漸由對各評價因子進行分級量化發(fā)展為利用綜合評價模型，現(xiàn)有研究中更多的是遵循國家環(huán)境保護部頒發(fā)《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范（HJ/T192-2006）》［1］中對評價指標體系和權(quán)重。區(qū)域生態(tài)質(zhì)量評價是協(xié)調(diào)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的基礎(chǔ)，也是實現(xiàn)社會經(jīng)濟發(fā)展的重要手段［2］，但在實際評價中往往存在評價指標權(quán)重的方法過于主觀，權(quán)重的確定只是按照規(guī)程要求并未具體結(jié)合實地情況，并且評價單元基本都在行政尺度層面，對于同一行政尺度上的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量差異研究較少?；诖?，作者從改善評價指標權(quán)重確定的方法為出發(fā)點，嘗試研究區(qū)域內(nèi)柵格層面的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價研究，以期望對黃土高原溝壑區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價提供新的思路和方法。
2 研究方法
2.1評價指標體系的建立
生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價是一個相涉及多方面因素的綜合評價，平?jīng)鍪形挥陔]東黃土高原地區(qū)，生態(tài)環(huán)境相對脆弱［3］，對于評價指標的選擇從生物多樣性、現(xiàn)狀生態(tài)環(huán)境等方面出發(fā)，確定生物豐度、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土地退化指數(shù)和環(huán)境質(zhì)量指數(shù)5個因子建立平?jīng)鍪猩鷳B(tài)安全評價指標體系表見表1，如圖1所示，各具體指標含義及計算方式見《生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范（HJ/T192-2006）》［4］。
表1 層次分析法判斷矩陣及含義
圖1 平?jīng)鍪猩鷳B(tài)環(huán)境評價指標體系
2.2指標權(quán)重的確定
指標權(quán)重采用目前比較成熟的層次分析法來確定。按照層次結(jié)構(gòu)模型，利用專家的經(jīng)驗，給出權(quán)重的判斷矩陣，然后利用特征向量法計算權(quán)重（判斷矩陣B），計算滿足BW=λmax×W的特征根與特征向量。
根據(jù)計算層次單排序和層次總排序，為了檢驗一致性，需定義和考慮CR指標，其計算公式CR= CI/RI，其中一致性指標CI=（λmax-n）/（n-1），當(dāng)CR＜0.1，可以認為該判斷矩陣具有較好的一致性，否則就需對判斷矩陣進行調(diào)整直至通過一致性指標檢查。
3 實證研究
3.1研究區(qū)概況
平?jīng)鍪形挥诟拭C省東部，地處陜、甘、寧三省交匯處，位于東經(jīng)105°20′～107°51′，北緯34°54′～35°46′之間。東接甘肅省寧縣以及陜西省長武縣、郴縣，南鄰甘肅省張家川回族自治縣、秦安縣和陜西省麟游縣、千陽縣、隴縣，西連甘肅省通渭縣、會寧縣，北依本省西峰區(qū)、鎮(zhèn)原縣和寧夏回族自治區(qū)固原市、彭陽縣、涇源縣、西吉縣、隆德縣。全市現(xiàn)轄崆峒區(qū)、涇川縣、靈臺縣、崇信縣、華亭縣、莊浪縣、靜寧縣7個縣區(qū)，共102個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，3個街道辦事處。全市屬黃河中游的黃土丘陵和高原溝壑區(qū)，海拔890.00～2857.50m。地勢西北高、東南低、中部高、兩廂低，形成東部黃土高原溝壑地貌、中南部山地地貌、西部梁峁丘陵溝壑三大地貌單元。
3.2研究結(jié)果
將圖1中的評價指標進行兩兩比較，構(gòu)造評價指標的相關(guān)矩陣［5］，具體見表2所示。
表2 評價指標相關(guān)判斷矩陣數(shù)據(jù)及權(quán)重
經(jīng)過計算該評價判斷矩陣CI=0.0351，通過一致性檢查接近于0，表明計算得到的權(quán)重較為理想，其中生物豐度指數(shù)和環(huán)境質(zhì)量指數(shù)權(quán)重最大為0.2535這說明在平?jīng)鍪刑厥獾牡乩淼匦蔚挠绊懴律镓S度和環(huán)境質(zhì)量在整個生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的評價中起到最重要的貢獻［6-8］。
將計算出平?jīng)鍪懈骺h區(qū)生物豐度指數(shù)、植被覆蓋指數(shù)、水網(wǎng)密度指數(shù)、土壤退化指數(shù)和環(huán)境質(zhì)量指數(shù)分別在ArcGIS中進行空間插值，生成相應(yīng)的五個柵格圖層（柵格尺寸2km×200km），借助柵格計算器生成平?jīng)鍪猩鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果圖（如圖2所示）。
圖2 平?jīng)鍪猩鷳B(tài)安全評價結(jié)果圖
平?jīng)鍪猩鷳B(tài)環(huán)境評價結(jié)果=植物覆蓋度指數(shù)× 0.1456+生物豐度指數(shù)×0.2535+土壤退化指數(shù)×0.1267+環(huán)境質(zhì)量指數(shù)×0.2535+水網(wǎng)密度指數(shù)×0.2207。
從平?jīng)鍪猩鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果圖中可以看出，整個平?jīng)鍪猩鷳B(tài)環(huán)境質(zhì)量整體呈現(xiàn) “中高、兩低”的空間分布格局，崆峒區(qū)、華亭縣和崇信縣生態(tài)環(huán)境質(zhì)量明顯優(yōu)于其他縣區(qū)。由于采用了柵格插值的處理思路，就某一行政單元內(nèi)部差異也凸顯出來，以涇川縣為例，涇川縣縣城周圍區(qū)域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量要低于西部靠近崆峒區(qū)的地方。
4 結(jié)論
通過層次分析法來確定生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價體系的權(quán)重，并引入柵格研究結(jié)果表明層次分析法和基于柵格思維能夠反映出同一形狀尺度下生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的差異情況，從平?jīng)鍪械膶嶋H情況來看，評價結(jié)果較符合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況。
［1］ 朱衛(wèi)紅，苗承玉，鄭小軍，等.基于3S技術(shù)的圖們江流域濕地生態(tài)安全評價與預(yù)警研究［J］.生態(tài)學(xué)報，2014（6）：1379-1390.
［2］ 蔣敏，沈雅，毛德華.縣域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價探討——以長沙縣為例［J］.湖南財政經(jīng)濟學(xué)院學(xué)報，2011（1）：26-28.
［3］ 凡宸，夏北成，秦建橋.基于RS和GIS的縣域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量綜合評價模型——以惠東縣為例［J］.生態(tài)學(xué)雜志，2013（3）：719-725.
［4］ 國家環(huán)境保護總局.生態(tài)環(huán)境狀況評價技術(shù)規(guī)范（試行）［S］.北京：中國環(huán)境出版社.
［5］ 雷波，張麗，夏婷婷，等.基于層次分析法的重慶市新農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價模型［J］.北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011（9）：1393-1399.
［6］ 沈鴻飛，張軍，邱慧珍，張智全.區(qū)域生態(tài)環(huán)境狀況綜合評價—以甘肅省慶陽市為例［J］.干旱區(qū)資源與環(huán)境，2011，25（6）：13-17.
［7］ 王莉娜，王婷，李曉紅，程慧波.甘肅省2005-2009年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況評價研究［J］.甘肅科技，2012，28（3）：48-49.
［8］ 鄭楠，張華，張琳，楊俊.基于RS與GIS的大連市生態(tài)環(huán)境狀況綜合評價［J］.國土與自然資源研究，2011，1：55-57.
X820.2
猜你喜歡
腹腔鏡外科雜志(2022年7期)2022-08-16 04:31:06
機械研究與應(yīng)用(2022年3期)2022-07-25 05:58:34
甘肅林業(yè)(2022年1期)2022-02-19 02:35:08
科技創(chuàng)新與應(yīng)用(2021年31期)2021-11-09 13:11:18
中小學(xué)校長(2020年6期)2020-08-07 10:54:36
甘肅林業(yè)(2019年4期)2019-03-19 16:47:29
中國工程咨詢(2017年7期)2017-01-31 03:01:18
水利技術(shù)監(jiān)督(2016年6期)2017-01-15 14:01:29
彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(2015年1期)2015-03-11 15:32:23
衛(wèi)生職業(yè)教育(2014年12期)2014-05-16 03:54:58
