戚向陽，王春，黃震，于曉靜

(中國冶金地質(zhì)總局山東正元地質(zhì)勘查院，山東煙臺264002)

層次分析和模糊綜合評價在地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價中的應(yīng)用實踐

戚向陽，王春，黃震，于曉靜

(中國冶金地質(zhì)總局山東正元地質(zhì)勘查院，山東煙臺264002)

在煙臺市芝罘區(qū)環(huán)境地質(zhì)綜合調(diào)查的基礎(chǔ)上，采用層次分析法和模糊綜合評價法，通過構(gòu)造判斷矩陣，計算評價因子權(quán)重，并檢驗綜合判斷矩陣的一致性，將芝罘區(qū)劃分為222個單元格，依據(jù)模糊綜合評價公式，按照芝罘區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價因子量化評分表對每個單元格進(jìn)行統(tǒng)計打分，對芝罘區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行綜合分區(qū)評價。

層次分析;模糊綜合評價;地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量

地質(zhì)環(huán)境作為人類生存和城市發(fā)展的承載體，其質(zhì)量的好壞對城市經(jīng)濟(jì)和社會可持續(xù)發(fā)展起著巨大的影響作用［1］。本次在環(huán)境地質(zhì)綜合調(diào)查的基礎(chǔ)上，采用層次分析法與模糊綜合評價法進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量綜合評價分區(qū)，從而達(dá)到對煙臺芝罘區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評價的目的［2］。

1 層次分析法評價原則和方法

層次分析法(簡稱AHP方法)是一種定性與定量分析相結(jié)合的決策分析方法，他的基本原理是:把復(fù)雜的問題分解成若干個有序?qū)哟?，并根?jù)一定客觀事實的判斷，對每一層次的相對重要性給予定量表示;然后利用數(shù)學(xué)方法計算出表達(dá)每一層次的全部元素相對重要性秩序的數(shù)值，據(jù)此對整個問題進(jìn)行分析并提出問題的解決方案［3］。

1．1評價原則

根據(jù)芝罘區(qū)特定的地質(zhì)環(huán)境條件，主要從地形地貌、水文地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件、地質(zhì)災(zāi)害與環(huán)境地質(zhì)問題、人類工程活動這5個因素，進(jìn)行單元格評價，最終進(jìn)行綜合分區(qū)。

1．2構(gòu)造判斷(成對比較)矩陣

根據(jù)專家打分情況構(gòu)造綜合判斷矩陣;然后按照公式(1)和公式(2)計算一級評價因子權(quán)重［4］。

1．3評價因子權(quán)重確定及其一致性檢驗

計算評價因子的權(quán)重即求解判斷矩陣的特征向量。

1．3．1計算矩陣的特征向量

采用方根法特征方程AW=λmaxW，方根法計算步驟如下:

1．3．2將W歸一化

經(jīng)計算求得:

W=(0．047，0．236，0．157，0．489，0．71)T

求得λmax=5．134。

用一致性指標(biāo)檢驗本次構(gòu)造的綜合判斷矩陣具有滿意的一致性。

2 模糊綜合評價法

按照構(gòu)造綜合矩陣求得的各評價因子及其權(quán)重值，根據(jù)計算公式:

式中Z——綜合評價值;

Xi——評價要素的權(quán)重值;

Yi——評價單元的平均要素等級指標(biāo)值;

i——評價要素數(shù)量。

依據(jù)計算公式(3)和表1確定的各評價單元指標(biāo)，計算出每個單元的地質(zhì)環(huán)境綜合評價指數(shù)。

表1 芝罘區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價因子量化評分

3 地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量綜合分區(qū)評價

3．1單元格評價

將芝罘區(qū)劃分為1 km×1 km的單元網(wǎng)格共計222個，對每個單元格按照表1進(jìn)行系統(tǒng)的統(tǒng)計打分。本次評價采用計算機(jī)編程進(jìn)行運算，運用MAPGIS軟件的空間分析功能，得到各單元的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果見圖1，最后根據(jù)區(qū)內(nèi)的實際調(diào)查結(jié)果進(jìn)行必要的修正。

圖1芝罘區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量綜合評價單元格結(jié)果

3．2分區(qū)評述

根據(jù)芝罘區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價結(jié)果，芝罘區(qū)地質(zhì)環(huán)境適宜性綜合分區(qū)評價共分為3個區(qū):地質(zhì)環(huán)境適宜性較好區(qū)、適宜性中等區(qū)和適宜性較差區(qū)。分區(qū)情況見圖2和表2。

圖2芝罘區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量綜合分區(qū)評價

表2 芝罘區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量適宜性綜合分區(qū)

4 結(jié)論

層次分析法與模糊綜合評價法結(jié)合將芝罘區(qū)地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量作為研究對象，通過分解、構(gòu)造判斷矩陣、比較判斷、綜合評價的思維方式進(jìn)行決策，評價過程中采取定性與定量結(jié)合，層次中的每個因素對評價結(jié)果的影響程度都是量化的，層次清晰、結(jié)論明確，將復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量問題簡單化，能很快得出較理想、客觀的定量評價結(jié)果。

［1］丁俊，倪石軍，張成江，等．西南地區(qū)城市地質(zhì)環(huán)境分區(qū)評價方法［J］．沉積與特提斯地質(zhì)，2006，26(2):6－7．

［2］戚向陽，黃震，于曉靜，等．山東省煙臺市芝罘區(qū)環(huán)境地質(zhì)綜合調(diào)查報告［R］．煙臺:中國冶金地質(zhì)總局山東正元地質(zhì)勘查院，2015．

［3］許樹柏．層次分析法原理［M］．天津:天津大學(xué)出版社，1998．

［4］蔡鶴生，周愛國，唐朝暉．地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價中的專家—層次分析定權(quán)法［J］．中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報，1998，23(3):299－302．

An Application of Analytic Hierarchy Process and Fuzzy Comprehensive Evaluation in Geological Environmental Quality Assessment

QI Xiangyang，WANG Chun，HUANG Zhen，YU Xiaojing
(Zhengyuan Institute of Geology and Exploration of China Metallurgical Geology Bureau，Yantai，Shandong 264002，China)

Based on comprehensive investigation of environmental geology in Zhifu District of Yantai City，we are using the analytic hierarchy process and the method of fuzzy comprehensive evaluation to construct the judgment matrix with the weights of evaluation factor to test the consistency of synthetic judgement matrix．Zhifu District is divided into 222 cells．We will take fuzzy comprehensive evaluation formula to obtain quantitative geological environment quality in Zhifu District with the evaluation factor score table statistical scoring for each cell in a comprehensive assessment of geological environment quality．

Analytic Hierarchy Process;Fuzzy comprehensive evaluation;Geological environment quality

X141

A

10．14101/j．cnki．issn．1002－4336．2017．01．040

2016－12－14

2011年度山東省地質(zhì)勘查項目(魯勘字［2011］11號)

戚向陽(1983－)，男，陜西寶雞人，在職研究生，工程師，研究方向:水文、環(huán)境及地?zé)岬刭|(zhì)勘查研究，E-mail: 4201020326@163．com．