（环境工程专业论文）基于gdmahp的模糊综合评价法在生态敏感性评价中的应用研究.pdf

西南交通大学硕士研究生学位论文第 l页 摘要 生态敏感性指生态系统对人类活动影响的敏感程度，即产生生态失衡与生 态环境问题的可能性大小。在某一特殊或整体区域，生态敏感性作为该区域生 态系统规划和建设的基础依据，由于其所涉及的地域复杂性和因素多样性，至 今尚未形成公认的理论体系和方法体系。 论文在分析全球环境现状的基础上，结合国内外的研究现状，对生态敏感 区理论的内涵进行了阐述，并构建了生态敏感区敏感性评价的指标体系，并对 指标的选取和界定过程以及方法进行了充分分析和比较深入的研究。其中对 g d m a h p 方法做了比较详细的介绍和论证，并且以实例来介绍利用群组决策 层次分析法( g d m a h p ) 确定评价因子的权数以及利用聚类分析方法来确定 群决策专家的权数和利用模糊综合评价法( f c e ) 来确定待评价区域的生态敏感 性程度这一完整过程来介绍将该方法的实际运用方式和过程。通过对该评价指 标体系的详细说明和深入分析，并以贵州省黔东南苗族侗族自治州为案例，对 该州进行生态敏感性进行评价，最终得出结论：该卅i 生态敏感性属于中度敏感 级。从而使得基于g d m a h p 的模糊综合评价法在实际运用中的实用性和可操 作性得到比较明显的体现。 论文的研究成果为，该州进行生态和经济发展规划时应重点进行生态保 护，资源开发，旅游发展等应做到科学可持续发展提供一定理论支持 关键词：生态敏感区群组决策层次分析聚类分析模糊综合评价 西南交通大学硕士研究生学位论文第 1 i 页 a b s t r a c t e c o l o g i c a ls e n s i t i v i t yi st h es e n s i t i v ed e g r e eo fi n f l u e n c eo fh u m a na c t i v i t i e s o ne c o s y s t e m i tm e a n st h e p o s s i b i l i t y o fc a u s i n ge c o l o g i c a li m b a l a n c ea n d c o n c e r n s e c o l o g i c a ls e n s i t i v ez o n ei sas p e c i a lo rw h o l ea r e a , w h e r ee c o l o g i c a l s e n s i t i v i t yh a sb e e nr e g a r d e da st h eb a s eo fr e g i o n a le c o l o g i c a lp l a n n i n ga n d c o n s t r u c t i o n b e c a u s ei tr e l a t e st oag r e a tn u m b e ro fc o m p l i c a t e dr e # o n a l 、sa n d v a r i e t i e so ff a c t o r t h i sp a p e rb a s e so nt h ea n a l y s i so ft h ew o r l de n v i r o n m e n t a ls i t u a t i o na n d c o n n e c t e dw i t ht h eo v e r s e a sa n dd o m e s t i cr e s e a r c hs t a t u sa n de x p a t i a t e so nt h e c o n n o t a t i o no fe c o l o g i c a ls e n s i t i v ez o n ea n de s t a b l i s h e st h ei n d i c a t o rs y s t e mo f e c o l o g i c a l s e n s i t i v ez o n e s s e n s i t i v i t y e v a l u a t i o na n dt h e nm a k e sa l li n t e n s i v e a n a l y s i sa n ds t u d yo fi n d i c a t o r sf o rs e l e c t i o n m o r e o v e r , t h i sp a p e ru s e sg r o u p d e c i s i o nm a k i n g a n a l y t i c a lh i e r a r c h yp r o c e s s ( g d m a h p ) t oi d e n t i f yw e i g h t s o fi n d i c a t o r sa n dw o r k so u tw e i g h t so fe x p e l sb yu s i n gc l u s t e r i n ga n a l y s i s f i n a l l y , p a p e rm a k e su s eo fm e t h o do ff u z z yc o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n ( f c e ) t o i d e n t i f y t h el e v e lo fq i a n d o n g n a n 、s e c o l o g i c a ls e n s i t i v i t yb yi l l u m i n a t i n g q i a n d o n g n a n 、se c o l o g i c a ls i t u a t i o nc a r e f u l l ya n da n a l y z i n gt h ea s s e s s m e n ti n d e x s y s t e mo fq i a n d o n g n a ni na l ld i r e c t i o n s o nt h eb a s eo fe x i s t i n gr e s e a r c h ，t h i sp a p e r i m p r o v e so nt h em e t h o da n dr e f e rt oq i a n d o n g n a na s a ne x a m p l ea n dm a k ea l l a s s e s s m e n to ft h ez o n e ss e n s i t i v i t y , i nt h ee n dt h i sp a p e rc o m e st oac o n c l u s i o n ：t h e e c o l o g i c a ls e n s i t i v i t yo fq i a n d o n g n a nm i a oa n dd o n ga u t o n o m o u sp r e f e c t u r ei sa d e g r e eo fm i d d l es e n s i t i v i t y r e s e a r c hr e s u l t so ft h i sp a p e rr e f e rt o ：o nt h ep r o c e s so fd e v e l o p m e n ta n d p l a n n i n g ，t h ea u t h o r i t i e ss h o u l dt a k ee f f i c i e n tm e a s u r e st op r o t e c tq i a n d o n g n a n s e c o l o g y w h i l e d e v e l o p i n gr e g i o n a le c o n o m y t h i sp a p e r a l s op r o v i d e ss o m e t h e o r e t i c a l s u p p o r t f o r q i a n d o n g n a n s r e s o u r c e sa n dt r a v e l s u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n t k e yw o r d s ： e c o l o g i c a l s e n s i t i v ez o n e ；g d m - a h p ；c a ； f u z z y c o m p r e h e n s i v ee v a l u a t i o n 西南交通大学学位论文创新性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所 得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在 文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本学位论文的主要创新点如下： 提出了利用群组决策与层次分析法以及聚类分析手段结合模糊综合评价 进行评价使得评价过程透明科学客观公正，而且克服了传统评价方法对指标过 多，评价者主观因素影响，状态指标以及逆向指标对评价结果影响较大等诸多 缺点。 侈 扫i l 她7 沙 砂 西南交通大学曲南父逋大罕 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学 校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查 阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关 数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位 论文。 本学位论文属于 1 保密口，在年解密后适用本授权书； 2 不保密吖使用本授权书。 ( 请在以上方框内打“v ”) 学位论文作者签名： 日期： 指导老师签名： j 啊) 日期： 稻刁 s y ) 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 页 1 1 研究背景 第一章绪论弟一早珀下匕 1 1 1 全球生态环境的现状 环境是泛指某项主体周围的空间及空间中的介质。不同的学科根据其研 究的侧重点对环境的定义和范围进行了在不同的界定，如旅游环境，自然环境， 生态环境，地质环境等。 王礼先指出生态环境是指影响人类生存与发展的自然资源与环境因素的 总称( 即生态系统) 口1 ，一般指水资源( 水环境) 、土地资源( 土地环境) 、生 物资源( 生物环境) 以及气候资源( 气候环境) ；自然环境是对人类生存和发 展能够创造财富的自然环境要素；生态学中，生态环境是指在一定空间内，生 物群落与周围环境组成的群体或部落；通过不同的定义和界定我们可以这样综 合：生态环境是指生物圈这一大的空间，与人类的生存发展有着密切关系的各 种自然资源与环境因素的总和，生态环境的提出是生态学向人类生活和社会形 态等方面的扩展。 环境具有资源性，随着人类科学技术的发展，越来越多的自然要素已经成 为人类创造财富的源泉，良好的生态环境是实现经济、社会和自然协调发展的 基础。然而伴随着人类社会和经济的发展，人类对环境的影响和破坏日益加剧， 可以说，人类发展的历史也是一部如何消耗资源生态的历史口1 ，这在我国改革 开三十年体现特别明显，过去的3 0 年我国取得了举世瞩目的傲人成就，但是 这在以牺牲了自然资源和生存环境为代价的。1 9 世纪以前的农业社会，刀耕火 种，人类对环境生态的影响，微乎其微。工业革命以后，世界人口“爆炸 ， 农田扩张，林地萎缩，城市激增，兼以大量消耗矿产、燃料，制造各种根据有 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 页 工业产品，导致资源耗竭，生态环境恶化。 根据千年生态系统评估的报告，目前人类的活动给地球的生态环境造 成了巨大的破坏，对人类以后的长久发展构成了威胁，一些生态系统所遭受的 破坏已经无法得到逆转。报告指出，人类在过去五十多年当中由于人口的急剧 增长，对地球的资源采取了一种过度开发和使用的方式。报告说，地球上1 0 一3 0 的珍稀野生动物已濒临灭绝，2 4 个生态系统中的1 5 个j 下在持续恶化， 其中，渔业和淡水资源已难以承受人类需求所带来的巨大压力。 长期的研究表明，人类要在地球上持续的生存和发展，就必须走可持续发 展的道路。可持续发展问题的实质就是人口与资源、环境之间的矛盾，其能力 关系到一个国家和地区的未来发展潜力和方向。由此，对不同领域和范围的可 持续发展能力的定量测度成为世界范围内研究的热点。 1 1 2 生态敏感性的内涵 生态敏感性是指生态系统对人类活动干扰和自然环境变化的反映程度，表 明一个区域发生生态环境问题的难易程度、可能性大小及恢复的速度h 1 ，生态 敏感性的强弱通常以不降低或者破坏环境质量的情况下，生态因子对外界压力 或变化的适应能力以及其遭受破坏后的恢复能力的强弱和快慢来衡量。它是综 合评价一个区域生态环境质量、人口负荷、土地利用合理程度及经济发展状况 的综合性指标，是生态系统对各种环境变异和人类活动反应的敏感程度，用来 反映产生生态失衡与生态环境问题的可能性大小，是这个区域生态环境规划与 管理的基础h 5 。 局部生态系统构成了区域生态系统，区域生态系统的可持续发展是区域社 会和谐发展的前提阻1 。而局部范围内总体生态环境起决定作用的生态要素和 生态实体对内外干扰具有较强的恢复功能，其保护、生长、发育等程度决定了 该区域生态环境的状况n 2 q4 | 。它既是一个区域的概念，表现为生态区( 生态斑 块) 、生态带( 生态廊道) 、生态点、生态网等；也是一个系统的概念，是两种 或两种以上生态系统的结合部n 1 | ，是一个人地关系敏感的复杂生态系统。不同 生态系统或斑块对人类活动干扰的反应是不同的，有的生态系统对于干扰具有 较强的抵抗力；有的则恢复能力强，即尽管受到干扰后，在结构和功能方面产 生偏离，但很快就会恢复系统的结构和功能；在自然状况下各种生态过程维持 西南交通大学硕士研究生学位论文第3 页 着一种相对稳定的耦合关系，保证着生态系统的相对稳定，而当外界干扰超过 一定限度时，这种耦合关系将被打破，某些生态过程会趁机膨胀，导致严重的 生态问题。所以，生态环境敏感性评价实质就是评价具体的生态过程在自然状 况下潜在的产生生态环境问题的可能性大小，而在生态评价过程中起关键作用 的因子即为生态敏感因子口8 1 。 因此，进行生态敏感性评价的最终目的是，通过生态分析，进行科学规 划，保护好该区域的敏感性强的区域，合理开发敏感性弱的区域，达到既满足 人类所需又实现生态环境破坏的最小化及资源利用的可持续发展的共赢局面。 1 2 国内外研究现状 目前国内外对于生态系统敏感性的研究主要是针对某一单一的生态环境 问题，郝杰明，陈定茂等蹭儿1 0 1 等以土壤类型、土地利用和湿度为生态因子，评 价中国土壤对酸沉降的相对敏感性，并利用地理信息系统的工具绘制了相对敏 感性分布图。王晓燕，吴甫成等n u 根据湖南酸雨污染的特点，模拟酸雨对土 壤p h 的影响，绘制了不同类型土壤的酸缓冲曲线，以探讨各类土壤的酸害容 量和酸缓冲能力的大小，从而推断出各类土壤酸敏感性强弱，揭示酸雨对湖南 不同土壤的酸化趋势。谷花云等在2 0 0 3 年分析了土壤和贵州生态系统对酸沉降 的敏感性。罗先香等u 2 1 以松嫩平原西部为例，应用灰色关联分析及径向基函 数网络等方法，分析了各影响因子对土壤盐渍化的敏感程度。钱乐祥等n 3 1 运 用g i s 对福建省土地退化的敏感性进行了分析。王效科等n 铂以水土流失通用方 程为理论基础，利用我国已有的水土流失研究成果及地貌、土壤和植被分布 图，分析了降水、土壤质地、地形坡度坡长和地表覆盖因子对我国水土流失敏 感性的影响及其形成的区域差异。r i d r u g u e zn 5 3 等结合分析了阿根廷大陆架的 生态敏感性。h o r n e n 印结合澳大利亚雨林地区，分析了该地区的生态敏感性。 1 3 研究的意义 黔东南苗族侗族自治州位于贵州省东南部。地跨东经1 0 7 。1 7 2 0 ” 1 0 9 。3 5 2 4 ，北纬2 5 。1 9 2 0 ” - 2 7 。3 1 4 0 ”。东邻湖南省怀化地区，南接广西壮族 西南交通大学硕士研究生学位论文第4 页 自治区柳州、河池地区，西连黔南布依族苗族自治州，北抵遵义、铜仁两地区。 黔东南面积3 0 3 3 7 1 平方公里，东西相距2 2 0 千米，南北跨度2 4 0 千米。地势 西高东低，自西部向北、东、南三面倾斜，海拔最高2 1 7 8 米，最低1 3 7 米， 历有“九山半水半分田 之说。境内沟壑纵横，山峦延绵，重崖叠峰，境内有 雷公山、云台山、佛顶山、弄相山等原始森林，原始植被保护区与自然保护区 2 7 个，其中雷公山自然保护区为国家自然保护区。原始生态保存完好；境内有 三条主要河流，即清水江、舞阳河和都柳江，平行贯穿中、北、南部。黔东南 耕地面积较小，人均占有耕地低于全国平均水平，但东部、东南部多为山地， 土层肥厚，保水条件好，宜于树木生长。 黔东南的气候属亚热带湿润气候。冬无严寒，夏无酷暑，年均气温在1 4 - 1 9 摄氏度之间，雨季明显，降水较多，年降雨量在1 0 0 0 - 1 6 0 0 毫米，日照年均约 1 2 0 0 小时，无霜期长，为2 6 0 - 2 2 0 天，南部地区无霜期平均为3 1 0 天，农作物 三熟潜力较大，北部普遍轮作两熟。 其独特的地理位置孕育了该地区特有的生态环境和独有的多民族的原生 态文化，卅i 境内有多个国家级、省级自然保护区和原生态民族文化区，该地区 的生态环境敏感。在进行经济发展和现代化建设的过程中如何保护该地区的生 态环境和原生态的文化，实现经济发展和环境保护相结合的目标成为研究的一 个重点，而且对保护长江中下游地区和珠江三角洲的生态环境安全、经济安全 及可持续发展意义重大。 本文通过对黔东南的生态数据结合模型对黔东南的生态状况进行分析为 黔东南的经济发展和生态保护规划提供一些参考意见，也为黔东南生态结构调 整和产业调整提供一定的科学依据和理论支持。 1 4 研究内容及目标 从目前的相关文献来看国内外对生态系统敏感性的研究主要是针对某一 单一的生态环境问题，而针对地区展开的生态敏感性分析和区划的研究鲜有报 道，针对西南生态敏感区而进行的生态敏感区划研究、生态敏感性等级的划定， 以及生态敏感因子的确定，并在此基础上结合群决策对整个地区生态风险防范 给出一定的参考意见。本论文的研究围绕黔东南苗族侗族自治州展开，主要的 研究内容为： 西南交通大学硕士研究生学位论文第5 页 ( 1 ) 生念敏感性理论在黔东南苗族侗族自治州的应用研究。 ( 2 ) 对黔东南苗族侗族自治州的生态敏感性现状进行评价，进行敏感因 子筛选、确定。 ( 3 ) 结合黔东南苗族侗族自治州生态敏感因子的筛选，运用g d m a h p 结 合模糊综合评价方法对黔东南地区生态数据进行归类评价，并计算得出黔东南 生态敏感程度以及需要的重点保护因子。 1 5 研究方法路线及创新点 论文的相关研究是以我国铁道部研究开发计划“我国绿色铁路系统的指标 体系研究 项目( 2 0 0 5 2 0 0 3 ) 为基础，依托贵州省科技厅“黔东南苗族侗族 自治州生态环境建设及生态旅游的研究 ( 2 0 0 7 11 - 2 0 0 8 1 2 ) 项目的一个应用 性课题，论文拟采用的研究方法如下： ( 1 ) 运用群组决策层次分析法( g d m a h p ) 确定黔东南苗族侗族自治州生 态敏感因子的选取和权重。 ( 2 ) 利用聚类分析对决策者或专家进行专家权重的确定。 ( 3 ) 利用模糊综合评价方法( f c e ) 评定敏感级别。 西南交通大学硕士研究生学位论文第6 页 图1 - 1 本文技术路线图 本文的创新点在于：提出了利用群组决策与层次分析法以及聚类分析手段 结合模糊综合评价进行评价使得评价过程透明科学客观公正，而且克服了传统 评价方法对指标过多，评价者主观因素影响，状态指标以及逆向指标对评价结 果影响较大等诸多缺点。 西南交通大学硕士研究生学位论文第7 页 第二章生态敏感区理论及其指标体系 2 1 生态敏感区概念及内涵 生态敏感区，生态学上称之为生态敏感地带。对生态敏感地带的关注始于 上世纪6 0 年代，而有关生态敏感地带的研究则是从上世纪8 0 年代开始的，最初 研究的是与边缘地带( m a r g i n a lz o n e ) 相关的一些问题。1 9 0 5 年，e l e m e n t s 将e c o t o n e 这一术语引入生态学，并被生态学家用来专指不同群落间的交错带， 是两个相对均匀的相邻群落相互过渡的突发转换区域，是边缘效应产生区和生 物多样性出现区，同时也是生物分布、动物活动范围的重要限制区域，1 9 8 7 年， e c o t o n e 作为新概念“生态交错带 被确认。近年来多数学者以e c o z o n e 代替了 e c o t o n e ，使研究对象界定得更加清晰明了。一般来讲e c o z o n e 主要包含两层含 义：其一是指将生态系统中两种或两种以上的物质、能量、结构及功能体系划 分开的界面，形象地说，就是界于两种或两种以上具有明显差异的生态环境之 间的过渡带或交错带；其二是环境或景观的变化将引起土地生产力明显下降乃 至丧失，进而导致经济严重衰退的地带n 。生态敏感区是对区域总体生态环境 起决定性作用的生态要素和生态实体，其保护、生长、发育等的程度决定了未 来生态环境的状况。它主要表现为风景区、生态区、较大面积的水域及周围的 生态绿地、水源保护区、城镇周围的永久性控制用地、重要交通干线两侧的控 制用地等永久性非建设用地，在规划上应对其进行长期有效的保护和控制。生 态敏感区对保护区域的生态具有积极的意义，它一旦遭到人为的破坏，很难有 效地恢复u 引。生态敏感区形成和发展过程中关联态因子构成以及生态因子敏感 性或变化程度的综合反映。 如绪论中所述，目前国内外对于生态敏感区的研究主要局限于自然生态系 统的范畴，而从目前的人类社会活动对自然影响的加剧，众多事实表明，许多 生态环境问题的产生与人类的活动以及对自然的影响有着密不可分的关系。而 在党的十七届代表大会中，明确提出了要“建设生态文明，基本形成节约能源 西南交通大学硕士研究生学位论文第8 页 资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式”，使“生态文明观念 在全社会牢固树立的要求。“生态文明的提出，充分体现了新时期新阶段 党的治国理念的升华和我国经济发展方式的重大转变，亦充分体现了节约发 展、清洁发展、安全发展和可持续发展的方向。“生态文明”的核心还是在 强调人与自然之间的平衡以及整个生态系统的和谐。从这样一个大的核心而 言，传统意义的生态敏感区已不能准确反映人与自然的关系，生态敏感区应不 仅局限于自然生态系统的范畴，更重要的是还要考虑人类活动以及生态系统的 平衡程度。它是自然、经济、社会等各种生态相关要素的综合作用的结果，其 划分应从构成生态系统的生态因子为基本要素，并在此基础上综合考虑生态位 来构建生态敏感区的指标体系。 2 2 生态敏感区的评价指标体系 2 2 1 生态敏感区指标总体选定原则 指标( i n d i c a t o r ) 是指某一参数或某些参数导出的值，它有助于将信息 转化为更易于理解的形式，并以简明的方式来描述复杂的状况。指标通常包含 较为概括的内容，通过利用比数据和统计资料更为综合的形式来描述相互关联 的方面和可以获得数据的有关方面。n 钉 生态敏感性评价实质上是对人类活动对自然环境背景下潜在的生态问题 或者危害以及可预见的结果进行明确的辨识，并将其落实到具体的空间或区 域。因此生态敏感区评价指标实质是反映评价区域生态现状的真实体现，也是 对可能出现的生态问题在某种程度上预警以及该采取何种对策措施来应对将 最可能出现的恶化局面的处理预案，因生态因子本身属性决定了其可以是定性 指标亦可以是状态指标，还可以是定量指标。指标的选取是一个复杂的过程， 其筛选方法必须是科学的、客观的，因此指标的确定须遵循以下原则： ( 1 ) 系统性原则 指标必须能够全面反映与生态敏感性相关的各个方面，能在最大程度上客 观和真实的反映系统发展的状态及其系统之间的相互协调性，虽然指标可以有 关联性，但是要避免因子之间的重叠性，使评价目标和评价指标联系成一个有 西南交通大学硕士研究生学位论文第9 页 机整体。 ( 2 ) 相关性原则 无论反映哪一方向状态的指标都有着密切的内在联系，要对一个地区的生 态敏感性进行准确的评价，必须对指标体系中的任何指标都建立起与其他指标 之间的内在联系。 ( 3 ) 可操作性原则 要充分考虑指标数据获取及量化的难易程度，既保证全面反映某区域生态 敏感性的程度，又要具有推广性，除非特殊要求不能做专一化，独享化。要尽 量利用现有统计资料及相关规范标准。 ( 4 ) 科学性原则 指标体系一定要建立在科学技术基础之上，指标的选择、指标权重系数的 确定、数据的获取、计算与合成必须以公认的科学理论为依据，没有公认理论 与实践可参考的须严格证明其严谨性和合理性。具体指标能够科学、准确地反 映一个地区目前的生态现状以及其敏感性程度。 在上述四大基本原则的基础上，进行了生态敏感性评价指标的筛选。 2 2 2 生态敏感区指标筛选方法 在进行区域生态敏感性分析评价时，建立科学的评价指标体系关系到评价 结果的准确性，合理性。因此要选择具有典型代表意义又不失全面性、同时能 全面反映目标各方面要求的特征指标，又不能将所有指标一视同仁。因此在进 行指标选择时，除需遵守上述四大原则外，还需要采取科学的方法啪。常用的 指标筛选方法有理论分析法、频度统计法、主成份分析法、专家咨询法等。 ( 1 ) 理论分析法。主要是对所研究问题的特征、内涵、基本要素进行分 析、比较、综合后选择那些符合条件和针对性强的指标。在建立反映某个问题 的指标时，若没有现成的指标可以综合，那就需要对该问题进行分解，然后再 综合1 。 ( 2 ) 频度分析法瞳2 i 。主要对目前有关生态敏感性评价研究的报告、文献 以及评论，论文等介质中通过指标出现的频率进行统计，筛选出符合自身需要 和出现频度较高的指标。 ( 3 ) 主成分分析法( p r i n c i p a lc o m p o n e n ta n a l y s i s ，简称p c a ) ，p c a 是 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 0 页 多元统计中的一种常用方法，它是指在保证信息损失尽可能少的前提下，经线 性变换对指标进行变换，并舍弃小部分信息，从而使高维的指标数据简化为低 维乃至一维数据瞳朝从而分析出主要指标和摈弃次要指标。 ( 4 ) 专家咨询法，是通过征求专家意见的方法得到所需指标的分值1 。 用各指标所得分值的算术平均值来表示专家的集中意见，并根据指标分值算术 平均值的大小对各状态层的指标进行排序。用各指标所得分值的变异系数来表 示专家意见的协调度，变异系数越小，指标的专家意见协调程度越高，反之则 然。 ( 5 ) 因果法多用于环境、社会方面指标的选取，它是根据社会、环境与 评价目标发展的因果关系及影响程度进行评价指标选取。评价目标发展可以看 成影响社会环境状态的主体，而社会环境条件又反过来可以影响评价目标发展 的状态。 因各种方法都有自身的有点和局限性，在具体实际选取指标时一般需要将 几个方法综合使用，以本文为例即首先建立指标体系的大致层次，再则在选取 指标准则的指导下，采用合理、科学、可操作性强、可描述性直观的指标，对 于一些不容易操作、主观性较强的一些次要指标进行调整或者补充，最后根据 统计专家意见的方法来确定最终指标，其筛选过程如图2 - 1 所示。 西南交通大学硕士研究生学位论文第11 页 资料收集 l 频度分析法 d e l p h i 法 r 指标筛选 上 确定指标 上 建立指标体系 图2 1指标筛选过程图 2 3 生态敏感区指标的选取 生态系统就是生物与非生物环境共同组成的物质系统，是生物系统和环境 系统在特定空间的组合，是一个结构形态复杂的庞大系统，生态系统本身也是 一个循环再生，能量不断传递的系统，其中不确定因素作用显著，而且因素之 间关联度高，但在一定小范围区域内，影响着区域的生态环境的主导因素总是 相对较明显和突出的，生态链构成和因果关系总是很明确的。因此我们在上述 原则下进行指标筛选。 2 3 1 一级指标的选取 一级指标就是将生态敏感性因子通过不同的属性和角度将因子归类，建立 大的属性分类如常见的水、气、声等。在本文中通过该区域的因子构成和客观 实际，根据前文所述的指标筛选原则和方法，从大气、水、土地、生境、地质 地貌和人文六个角度出发，进行一级指标的划分，具体结果如下： 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 2 页 ( 1 ) 大气环境 主要是酸雨中s 0 4 2 一浓度，降雨强度，当地地形、气象条件等容易造成大气 污染物积聚的地形或地区等对区域大气环境有重要影响的区域。 ( 2 ) 水环境 主要包括河流、水库、湖泊、海洋、湿地等水生生态或半水生生态区域及 其缓冲地带。 ( 3 ) 土地环境 主要包括农作物用地，山地、荒地、湿地等不同用途地区和沙化土地、易 侵蚀土地等容易造成水土流失、土地退化的区域、基本农田保护区域、城市周 边防护林带、交通干线防护林带等控制城市无序发展的土地控制区。 ( 4 ) 生境 主要包括自然保护区、森林以及退耕，护岸林，拟建自然保护区、生物多 样性保护区和珍稀动植物栖息地。 ( 5 ) 地质地貌环境 地震断裂带或地面沉降区域、软地基区域、石灰岩山地丘陵地区、山地陡 坡不稳定风化壳区域和滨河滨湖滨海沙积地貌。 ( 6 ) 人文环境 与自然环境不同，人文环境是专指由于人类活动以及社会的、文化的特殊 范围，它是一个囊括人类活动、文化氛围、社会行为、个人习性等方方面面的 复杂体系。 人文环境包括三个方面，一是通过物表现的物化环境即通常说的硬环境， 二是通过人们环境行为表现的行为环境即软环境，三是通过政府行为表现的制 度环境1 。三者相互关照、相互印证、相互传递和感应，构成富有文化内涵的 人文环境。人文环境包括的范围很广，大致可分为历史文物古迹、古代与现代 建筑、民族民俗、宗教建筑及遗存、文化艺术等等。它是自人类出现之日起， 由人类活动所产生的，具有很强的历史性和时代性、民族风格和地方特色。 从上述六个角度出发建立生态敏感性的指标框架，在此框架下将相应的生 态因子归类纳入相应的层次，在区域生态敏感区划分中将以这六种敏感区为出 发点进行生态敏感性问题分析。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 3 页 2 3 2 二级指标的选取 在完成一级指标层的确定后将进行构建其二级指标既生态敏感因子的选 取。在一级指标的框架下，为使构建的指标体系具有普遍性，突出性特征而又 不失真实描述的典型性、科学性、真实性等重要内容，因此在确定生态敏感因 子过程中应严格遵循以下原则儿捌： ( 1 ) 科学性原则 在进行生态敏感因子的选择时，考虑理论上的完备性、科学性和正确性， 即指标概念明确，且具有一定的科学内涵。 ( 2 ) 特征性原则 根据一般的复杂巨系统理论，应从众多的因子中依其重要性和对系统行为 贡献率的大小排序，筛选出数目足够少的、但却能表征该系统本质行为的最主 要成分的因子。 ( 3 ) 定性与定量相结合原则 选择的生态敏感因子要尽可能量化，但对于一些在目前认识水平下难以量 化且意义重大的指标，可以用定性指标或者状态指标来描述。 ( 4 ) 可操作性原则 这里强调的是因子的可取性( 具有一定的现实统计基础) 、可比性、可测 性( 所选因子必须在现实生活中是可以测量得到的或可通过科学方法聚合生成 的) 、可控性( 必须是人类能根据生态系统生态价值、区域可持续发展需要来 理性调控的) 。 ( 5 ) 简洁与聚合的原则 简洁与聚合常常被作为因子选择的主要原则。简洁是因子容易使用，聚合 有助于全面反映问题。 综合以上生态敏感因子筛选原则，确定参与评价的二级指标，并对二级指 标分级。分级的依据是指标所对应生态要素本身的发展变化规律、生态要素对 环境影响的大小、已经公认的分级标准和人类行为对人文环境的影响大小。一 般来说，评价结果分类越细致和层次性越明显对应的评价结果就越准确、科学， 但是在实际操作中这将给工作和研究带来了巨大的工作量，而且也可能因细化 程度过于细致导致对评价者的评价过程产生较大影响。因此在对评价结果影响 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 4 页 不明显的情况下为了便于理解和体现出结果的明显区别，我们将每个生态因子 敏感性分为五个不同层次，即极敏感，高度敏感，中度敏感，轻度敏感和不敏 感。 2 3 2 1 大气环境敏感区敏感因子的选取 在影响大气环境的因子中，引起区域生态环境问题的主要是酸雨问题。酸 雨组成成分硫和氮是营养元素。当酸雨p h 值降n 5 6 以下时，就会产生严重危 害。它可以直接使大片森林死亡，农作物枯萎；也会抑制土壤中有机物的分解 和氮的固定，淋洗与土壤离子结合的钙、镁、钾等营养元素，使土壤贫瘠化； 还可使湖泊、河流酸化，并溶解土壤和水体底泥中的重金属进入水中，毒害鱼 类；加速建筑物和文物古迹的腐蚀和风化过程等。 酸雨的形成一般说来与s o ：，大气中的氨( n h 。) 以及大气中颗粒物酸度及 其缓冲能力大小和有利于污染物的扩散的地形和降雨强度气象条件等四个方 面有关。随着工业化进程加快我国的酸雨正处于急剧蔓延之势，是继欧洲、北 美等工业化发达地区之后世界第三大重酸雨区。上世纪8 0 年代，我国酸雨主 要发生在以重庆、贵阳和柳州为代表的两广地区，影响面积1 7 0 万k m2 。到 9 0 年代中期，酸雨已发展到长江以南、青藏高原以东及四川盆地的广大地区， 酸雨面积扩大了1 0 0 多万k m 2 ，以长沙、赣州、南昌、怀化为代表的华中酸雨 区现已成为全国酸雨污染最严重的地方。以南京、上海、杭州、福州、青岛和 厦门为代表的华东沿海地区也成为我国主要的酸雨区，华北、东北的局部地区 也出现酸性降水，危害面积已占全国面积的4 0 。有研究表明，酸雨与温度 和降水的关系最为密切啪1 。 因此，在大气环境敏感性中，酸雨确定为首要敏感因子。其次，研究表明， 地形的不同，对于大气污染物的集聚也有着不同的效果，盆地、山谷等地形易 造成大气污染物集聚，同时除降雨强度特殊气象条件以外还有风速，风向等其 他一类比较特殊的气象条件也对敏感度构成影响只是没有降雨强度那么明显 和重要故将其它气象条件列为一类。综上，大气环境敏感因子及分级标准见表 2 一】。 西南交通大学硕士研究生学位论文第1 5 页 2 。3 2 2 水环境敏感区敏感因子的选取 国家环境保护部与国家质量监督检验检疫总局于2 0 0 2 年4 月2 6 同发布 ( 2 0 0 2 年6 月1 日实施) 的新的地表水环境质量标准( 6 8 3 8 3 8 - 2 0 0 2 ) ，依据 地表水水域环境功能和保护目标，地表水按功能高低依次话划分为五类，即 ( 1 ) i 类区：源头水，国家自然保护区。 ( 2 ) i i 类区：集中式生活饮用水地表水源地一级保护区、珍稀水生生物 栖息地、鱼虾类产卵场、仔稚幼鱼的索饵场。 ( 3 ) i l l 类区：集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬场、 洄游通道、水产养殖区等渔业水域和游泳区。 ( 4 ) i v 类区：一般工业用水区及人体非直接接触的娱乐用水区。 ( 5 ) v 类区：农业用水区及一般景观要求水域。 因此，水域的功能确定为水环境敏感区的敏感因子。 占地球面积3 4 的海洋，其在生态系统中的功能和作用也越来越受到科学 家的关注和重视，因此，在水环境敏感区中，对海洋的生态敏感性同样进行考 虑。海洋功能区亦考虑为水环境敏感因子。 在水环境中，湖泊、水库这一特殊的水域，很容易受上游人类活动的影响 口。上游人类的活动的影响，引起湖泊水库泥沙淤积，来水量减少、水位下降， 有毒物质及农药污染，富营养化，酸化以及生态系统破坏等问题。据此，将湖 泊、水库的面积作为水环境敏感区的敏感因子。水环境敏感因子及分级标准见 表2 2 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第16 页 2 3 2 3 土地环境敏感区敏感因子的选取 土地是最基本的生态环境要素，同时也是一切自然之首，是人类赖以生存 和发展的物质基础口引。大量研究证明，不合理的土地利用易产生一系列的生态 环境问题口4 3 5 1 。合理的土地生态敏感性分区是进行合理土地利用的保障。确定 土地环境敏感区敏感因子为基本农田、坡耕地、山地、荒地、湿地、沙化土地 和防护林带。土地环境敏感因子及分级标准见表2 - 3 。 表2 3 土地环境敏感因子及分级标准 2 3 2 4 生境敏感区敏感因子的选取 生境( h a b i t a t ) 一词是由美国g r i n n e l l ( 1 9 1 7 ) 首先提出，其定义是生 物出现的环境空间范围，一般指生物居住的地方，或是生物生活的生态地理环 境。它指生物的个体、种群或群落生活地域的环境，包括必需的生存条件和其 他对生物起作用的生态因素。因此，生境对一个地区的物种的保护、发展具有 西南交通大学硕士研究生学位论文第17 页 非常重要的意义。确定生境敏感因子为自然保护区、珍稀动植物栖息地、生物 多样性保护区、森林和动植物种类等5 类。生境敏感区敏感因子及分级标准见 表2 4 。 表2 - 4 生境敏感因子及分级标准 2 3 2 5 地质地貌环境敏感因子的选取 伴随着地球的自身的活动，形成不同的地质地貌环境。因此，地质地貌的 敏感性是由诸多因素形成如新构造运动等内力因素，以及复杂多变的气候、水 文、生物等外力因素的作用下，导致地质地貌形态发生改变，生态系统遭受破 坏，从而使系统朝着不利的方向发展。因此，确定地质地貌环境敏感因子为地 质断裂构造带、石灰岩山地丘陵和山地陡坡不稳定风化壳。地质地貌环境敏感 区敏感因子及分级标准见表2 5 。 表2 - 5 地质地貌环境敏感因子及分级标准 2 3 2 6 人文环境敏感区因子的选取 人文环境可以定义为一定社会系统内外文化变量的函数，文化变量包括共 同体的态度、观念、信仰系统、认知环境等。入文环境是社会本体中隐藏的无 西南交通大学硕士研究生学位论文第18 页 形环境，是一种潜移默化的民族灵魂。随着经济的发展，不同地区之间物质、 文化、语言等交流的增多，一个地区的文化，个体行为，社会习俗，宗教信仰 必将受到其它文化的影响和冲击，出于对文化多样性的保护，需要对其进行一 个敏感性的划分和界定。人文环境敏感区因子为地区的人文景观、民族文化和 文物古迹。 建立生态敏感区评价指标体系后，需要确定一级指标权重并对二级指标体 系进行综合。人文环境敏感区敏感因子及分级标准见表2 - 6 。 表2 6 人文环境敏感因子及分级标准 2 3 3 生态敏感区指标体系的建立 综合前文的内容，最终建立生态敏感区指标体系如下，见图2 - 7 。 西南交通大学硕士研究生学位论文第19 页 圈圈圈 iii 海湖水防沙湿荒山坡基动森生珍自山石土世文文民宗 燮 洋泊域护化地地地耕本植林物稀然地灰顾化物族教 强鞯功、功 带地= 5 ，、田辫量毳君嚣 陡岩断艺古民建 其度爸能水能坡山裂术迹俗筑 类性物区不地仫 n o o o 宦固 区库区 n 时 s 葛筘赢蓉 稳丘造 c 、0 卜0 c 、0 卜0 c 丌a n 颗器大定陵帮 n 小区地 爨固s c 九 化o o o o 卜 ：土 冗 n b o l 一 图2 7 生态敏感区指标体系 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 0 页 第三章g d m a h p 原理与模糊综合评价法 群组决策层次分析法( g d m a h p ) 是一种以改进层次分析法、现代决策 理论为基础，结合系统聚类分析原理，定量与定性结合的一种综合分析方法。 该方法根据决策者提供的信息对决策的有效性以及决策者之间的相识度来确 定不同决策者权重，体现了决策者提供的信息价值与决策者权重的统一，避免 了决策者权重先验给定的不足，也避免了由于因决策者所处的社会环境、个人 精力、经验、文化背景、以及个人需求、偏好不尽相同对某一问题认识不同做 出不同的判断，从而对评价结果可能引起较大误差，这也是对传统a h p 方法 的缺点的有效改正方法之一，也是在定性定量研究中重要且有效方法之一。 基于g d m a h p 的模糊综合评价法基本流程： 组织者组织专家进行任务指派 l 土 将任务目标以予其指标提供给专家l 1 l 各位专家分别进行判别决策 i 上 收集专家意见以及判别结果 i 上 根据聚类分析结果进行专家权重 i 上 确定指标权重 l 西南交通大学硕士研究生学位论文第2 1 页 图3 1 基于g d m a h p 的f c e 法的流程图 3 1 群组决策 群组决策( g r o u pd e c i s i o nm a k i n g ，简称g d m ) ( 也称群体决策) 是为充 分发挥集体的智慧，由多人共同参与决策分析并制定决策的整体过程。其中， 参与决策的人组成了决策群体。群组决策是近年发展起来的新兴管理信息科 学，是将计算机技术、运筹学理论，最优性理论和管理科学相结合的发展而来 的产物。它一经出现就受到社会各界的高度重视，而且在理论科学和实际运用 中显示出强大的生命力。并在企业管理、信息管理、财政金融、产业规划及军 事指挥等领域中发挥了巨大的作用，大大地提高了决策能力、决策水平和决策 质量。其显著好处有1 ： ( 1 ) 群组决策有利于集中不同领域专家的智慧，应付日益复杂的决策问 题。通过这些专家的广泛参与，专家们可以对决策问题提出建设性意见，有利 于在决策方案得以贯彻实施之前，发现其中存在的问题，提高决策的针对性。 ( 2 ) 群组决策能够利用更多的知识优势，借助于更多的信息，形成更多 的可行性方案。由于决策群体的成员来自于不同的部门，从事不同的工作，熟 悉不同的知识，掌握不同的信息，容易形成互补性，进而挖掘出更多的令人满 意的行动方案。 ( 3 ) 群组决策还有利于充分利用其成员不同的教育程度、经验和背景。 具有不同背景、经验的不同成员在选择收集的信息、要解决问题的类型和解决 问题的思路上往往都有