（环境工程专业论文）生态环境综合指数法在规划环评中的应用研究.pdf

兰州大学硕士学位论文 摘要 近年来，生态环境保护逐渐受到重视，各种生态环境影响评价方法也应运而 生，但目前的评价方法存在实用性差等缺点，且实际工作中对生态环境评价仅限 于定性评价，并不能完整体现出生态环境特征。随着近几年规划环评的兴起，如 何对规划区域进行生态环境影响评价成为亟待解决的课题之一。 本论文在回顾国内外相关文献的基础上，基于3 s 技术，完善综合指数法指 标体系，将其运用于区域规划环评，并以嘉东工业园区为实例进行了应用分析。 本文通过对遥感影像进行几何校正、镶嵌、裁剪等操作，获得嘉东工业园区生 态评价范围的遥感影像基本图，在对遥感影像进行了必要的增强和处理后，采 用目视解译的方法获得生态评价所需的各评价因子的值，利用该数据计算出嘉 东工业园区生态环境质量指数值。 论文的主要内容包括以下几个方面： 首先，对国内外生态环境评价发展状况进行了总结，并对各种评价方法的优 缺点进行了比较，找出目前生态环境评价存在的问题。 其次，基于综合指数法，改善了环境质量指数的计算方法，并将完善后的综 合指数法运用于规划环评。通过利用环境功能区划确定规划区域的环境质量指 数，并采用不同尺度的归一化系数来评价规划区域生态环境质量状况。 再次，以嘉东工业园区为例，对园区的规划前和规划后的生态环境状况进行 了评价，得出嘉东工业园区规划后的生态环境状况好于嘉峪关市的生态环境总体 状况，生态环境质量在全国处于“较差”水平。针对上述结果，提出了嘉东工业园 区的生态恢复方案和生态建设方案。 关键词：生态环境质量；“3 s ”技术；区域环评；评价方法 兰州大学硕士学位论文 a b s t r a c t i nr e c e n ty e a r s ，e c o l o g i c a le n v i r o n m e n tp r o t e c t i o ng r a d u a l l yg e t sm o r ea t t e n t i o n , v a r i o u sm e t h o d so fe n v i r o n m e n t a li m p a c ta s s e s s m e n th a v ee m e r g e d ，b u tt h ec u r r e n t e v a l u a t i o nm e t h o d ss t i l lh a v es o m es h o r t c o m i n g s s u c ha s ，p r a c t i c a ld i s a d v a n t a g e s ， l i m i t e dt oq u a l i t a t i v ee v a l u a t i o n ，a n ds oo n t h ee x i s t i n gm e t h o d sc a r ln o tc o m p l e t e r e f l e c tt h ec h a r a c t e r i s t i c so ft h ee c o l o g i c a le n v i r o n m e n t w i t ht h ed e v e l o p m e n to f r e i a ，h o wt oa s s e s se c o l o g i c a le n v i r o n m e n tq u a l i t ye q u a l i t yo fp l a n n i n ga r e ah a s b e c o m eo n eo fm a j o rp r o b l e mo u rs t u d y u n d e rt h e b a c k g r o u n do fr e v i e w i n gr e l a t e dl i t e r a t u r e s ，t h i sp a p e rb u i l d s e c o e n v i r o n m e n t a lq u a l i t ye v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mb a s e do n 3s t e c h n o l o g y i n o r d e rt op r o v ei t sa p p l i c a t i o n ，t h i sp a p e rt a k e sj i ad o n gi n d u s t r i a lp a r ka sa l le x a m p l e t h ep a p e ra c q u i r eb a s i cd i a g r a mo ft h ej i ad o n gi n d u s t r i a lp a r kb yc o r r e c t i n gr e m o t e s e n s i n gv i d e o 、s e t t i n g 、c u t t i n go u ta n ds oo n a f t e ree n h a n c e m e n ta n dp r o c e s s i n g r e m o t es e n s i n gi m a g e s , t h i sp a p e ro b t a i n st h ev a l u eo ft h ee v a l u a t i o nf a c t o r sb yv i s u a l i n t e r p r e t a t i o n u s i n gt h ed a t a , t h ee n v i r o n m e n t a lq u a l i t yi n d e xv a l u eo fj i ad o n g i n d u s t r i a lp a r kc a l lb ec a l c u l a t e d t h em a i nc o n t e n t so ft h i sp a p e ri n c l u d et h ef o l l o w i n g ： f i r s t ，i nt h i sp a p e r , t h ed e v e l o p m e n to fd o m e s t i ca n df o r e i g ne n v i r o n m e n t a l a s s e s s m e n ti ss u m m a r i z e d ，a n dt h ea d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so fv a r i o u s e v a l u a t i o nm e t h o d sw e r ec o m p a r e d ，a f t e ri t , t h ep a p e rp r o p o s e st h ec u r r e n t e n v i r o n m e n t a li m p a c ta s s e s s m e n tp r o b l e m s s e c o n d l y , u n d e rt h ec o m p r e h e n s i v eo ft h ei n t e g r a t e di n d e xm e t h o d ，t h i sp a p e r e s t a b l i s h e se n v i r o n m e n t a lq u a l i t ye v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mo fp l a n n i n ga r e a t h i s a r t i c l eh a ss o l v e dt h ep r o b l e m so fn o r m a l i z a t i o nf a c t o ri nt h ei n t e g r a t e di n d e xm e t h o d a n dp o l l u t i o nl o a d si n d e x t h ep o l l u t i o nl o a d si n d e xi ss o l v e db yt h eu s eo f e n v i r o n m e n t a lf u n c t i o n ，t h en o r m a l i z a t i o nf a c t o ri nt h ei n t e g r a t e di n d e xm e t h o di s s o l v e db yu s i n gd i f f e r e n tn o r m a l i z e dc o e f f i c i e n t s ，w h i c hi sd r o v e df r o md i f f e r e n t s e a l e s t h i r d l y , t a k i n gj i ad o n gi n d u s t r i a lp a r ka sa l le x a m p l e ，t h i sp a p e re v a l u a t e dt h e n 兰州大学硕士学位论文 e c o l o g i c a le n v i r o n m e n te q u a l i t yb e f o r ea n da f t e rt h ec o n s t r u c t i o no fi n d u s t r i a l a r e a ， o b t a i n e dt h ef o l l o w i n gr e s u l t s ：a f t e rt h ec o n s t r u c t i o no fj i ad o n gi n d u s t r i a lp a r k , t h e e c o l o g i c a le n v i r o n m e n te q u a l i t yi sb e t t e rt h a nt h ee q u a lo fj i ay u g u a nc i t y a tt h e n a t i o n a ls c a l e ，t h er e s u l ti si nt h e p o o r l e v e l i nr e s p o n s et ot h e s ef i n d i n g s ，t h i sp a p e r p r o p o s e dt h ee c o l o g i c a lr e s t o r a t i o np r o g r a ma n de e o - b u i l d i n gp r o g r a m so fj i ad o n g i n d u s t r i a lp a r k k e yw o r d s ：e c o l o g i c a le n v i r o n m e n t sq u a l i t y ；“3 s t e c h n o l o g y ；e n v i r o n m e n t a li m p a c t a s s e s s m e n t ( r e i a ) ；e v a l u a t i o nm e t h o d s i i i 兰州大学硕士学位论文 原创性声明 本人郑重声明：本人所呈交的学位论文，是在导师的指导下独立进行 研究所取得的成果。学位论文中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数 据、观点等，均已明确注明出处。除文中已经注明引用的内容外，不包含 任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究成果做 出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律责任由本人承担。 论文拓者签名：查l 鱼圭 日 期： 兰州大学硕士学位论文 关于学位论文使用授权的声明 本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属兰 州大学。本人完全了解兰州大学有关保存、使用学位论文的规定，同意学 校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版和电子版，允许论文被 查阅和借阅；本人授权兰州大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入 有关数据库进行检索，可以采用任何复制手段保存和汇编本学位论文。本 人离校后发表、使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时， 第一署名单位仍然为兰州大学。 保密论文在解密后应遵守此规定。 论文作者签名：盥导师签名：啦日 期：丝：碑垒夕 兰州大学硕士学位论文 1 1 立题背景及研究意义 1 前言 1 9 7 9 年，我国第一次颁布了中华人民共和国环境保护法( 试行) ，标志 着我国正式实施环境影响评价制度。2 0 世纪8 0 年代以来，我国环境影响评价 制度和相关法律不断的完善，1 9 9 3 年- 2 0 0 2 年，我国正式颁布并涉及环境与资 源保护的法律就有2 2 部之多，该阶段重点在于污染管理与控制，体现末端治理 的思想。2 0 0 3 年9 月1 日，环境影响评价法出台，标志着我国环境与资源 保护立法方向由末端治理转向环境与资源的可持续利用，该部法律中明确规定 应该对有关规划的环境影响进行评价，即进行规划环境影响评价。2 0 0 9 年，规 划环境影响评价条例出台，条例中对规划环评的编制机关、审批机关、评价 内容、监督管理等均做了明确的规定，标志着规划环评受到进一步的重视。生 态环境影响评价作为规划环评的重要组成部分，为适应当前规划环评的发展， 区域生态环境影响评价方法研究显得尤为重要。 生态环境影响评价在2 0 世纪8 0 年代末9 0 年代初被提出并逐渐受到重视。 环境影响评价技术导则非污染生态影响明确了生态环境影响评价的方 法和要求，推荐了生态机理分析法、图形叠置法、生产力评价法、景观生态学 方法、系统分析法、列表清单法、数学评价方法等共9 种方法，但上述方法在 实际工作中仍存在实用性差、无区域可比性等缺陷，且对生态环境影响评价仅 限于定性评价，并不能完整体现出生态环境特征。2 0 0 6 年5 月1 日，国家环境 保护总局颁布实施了生态环境状况评价国家技术规范( 试行) 【1 1 ，此规范实 现了生态环境的定量化评价，但仅适用于我国县级以上区域生态环境现状评价， 对于相对小尺度的规划区域，该种方法存在一定的局限性。 1 2 生态环境评价研究综述 长期以来，人们可以直观的感受出水、气、声的环境质量，对其研究也比 较深入，而对生态环境质量却缺乏了解，主要原因在于生态环境具有潜在性、 累积性和复杂性等特点，在短时间内难以反映出生态环境恶化带来的影响，鉴 于此，国内外的生态环境评价的研究也相对滞后。 兰州大学硕士学位论文 1 2 1 国内生态评价研究进展 我国生态环境评价研究始于2 0 世纪8 0 年代末、9 0 年代初，董鸣飞( 1 9 8 3 ) 等通过分析生态系统组分功能的强弱程度，从生物学角度研究珠海口、海南等 区域的生态质量 2 1 。进入2 0 世纪9 0 年代，生态环境定量化研究已逐渐受到重 视，在此阶段，出现众多生态环境评价方法和评价体系，但没有一个统一的方 法和评价指标体系，都是根据不同需求，在一定原则指导下进行的。如中科院 生态环境研究中心依据区域生态环境预警原理，从自然环境和社会环境等角度 出发，定性与定量相结合的评价了我国主要省份的生态环境质量【3 】。毛文永 ( 1 9 9 7 ) 利用景观多样性指数、生态环境综合指数、优势度指数评价生态环境 质量1 4 1 。黄思铭、欧晓昆( 1 9 9 9 ) 等在云南省生态现状综合评价研究一文中， 以可持续发展思想为指导，建立三层指标评价云南省的生态环境质量【5 】；夏勇 ( 1 9 9 9 年) 在区域水环境及生态环境质量评价一多级灰关联评估理论与应 用一文中，采用梯阶分解的方式建立评价指标体系【6 】。白沽根据城市生态位 理论，在生态学视角下建立城市生态位评价指标体系，对甘肃省1 4 个城市生态 位及其属性进行定量分析评价并将其作为分类实体进行模糊动态聚类【7 】。 在环境影响评价导则非污染生态影响评价哪! 9 1 9 9 7 ) 及培 训教材( 国家环境保护总局自然司，1 9 9 9 ) 中，提出生态评价应重点考虑是生 态环境承载力、土地荒漠化、生态环境完整性、多样性等。在此背景下，张增 祥、彭旭龙等( 1 9 9 9 ) 关注于相关地学指标，并以西藏中部一江两河流域为例 进行生态环境质量评价【引。赵跃龙等( 1 9 9 8 ) 在脆弱生态环境定量评价方法 的研究一文中，从生态脆弱角度出发评价生态环境质量【9 1 。高志强、刘纪远 在中国土地资源生态环境质量状况分析一文中，基于数字环境模型对我国 土地资源生态环境质量进行评价【1 0 1 。叶亚平( 2 0 0 0 ) 把人类影响程度和人类适 宜度考虑到生态环境质量评价中【l 。刘全有、张遂业( 1 9 9 9 ) 在晋冀鲁豫接 壤区生态环境现状评价一文中，从区域的生产力、环境缓冲力、稳定性等选 取评价指标，建立生态环境综合评价体系【1 2 1 。胡孟春、马荣华等( 2 0 0 0 ) 依据 景观生态学思想，利用多因素综合评价方法对海南省生态环境质量作了评价分 析，并编制了海南生态环境评价图【1 3 】。 进入新世纪，随着新技术、新科技的发展，国内生态学方面的研究也得到 兰州大学硕士学位论文 进一步的发展。王建、李文君( 2 0 0 4 ) 等人利用遥感分析的方法对民勤县近3 0 年来土地荒漠化变化进行了分析【1 4 】；来永斌( 2 0 0 7 ) 以中巴卫星和美国陆地卫 星t m 遥感信息为数据源，采用3 s 技术对抚顺生态环境质量进行了评价【1 5 】【1 6 1 。 王炜等提出了基于g i s 的图形叠置法【1 7 1 ；郑淑娟等人基于3 s 技术，利用综合 指数法对闽江流域生态环境进行评价【1 8 】。 总结起来，我国生态环境评价研究开始注重与新技术相结合。随着计算机 技术、遥感技术等先进技术的发展，生态环境评价研究也开拓了新的领域。但 目前的生态环境评价仍存在以下缺陷： ( 1 ) 生态环境评价存在主观性。国内对生态环境评价的研究，一般从生 态学角度出发，对研究区域进行定性的评价，而在定性评价的研究过程中难以 避免主观因素对结果的影响。 ( 2 ) 定量化评价中的指标体系选取缺乏统一标准。目前，大多生态评价 人员从各自的研究领域和专业背景为基础选取评价指标，缺乏统一的标准。 1 2 2 国外生态环境评价研究进展 国外生态环境评价于2 0 世纪6 0 年代初被首次提出，7 0 年代得到蓬勃发展。 国外在进行环境质量评价时，大都基于区域可持续发展思想，如c o b b 和d a l y 建立的持续发展经济福利模型；牛文元、约纳森和杜拉创立的可持续发展度模 型；希伯来大学提出的人类活动强度指数；加拿大国际可持续发展研究所提出 的环境经济持续发展模型；联合国开发署提出的人文发展指数；可持续发展委 员会建立的可持续发展指标体系等。影响较大的有美国科学院长期生态研究项 目( l t e r ) 【1 9 1 和9 0 年代初美国国家环保局的环境监测和评价项目( e m a p ) 1 2 0 ， e m a p 项目从国家尺度评价生态质量并长期监测其发展趋势，而后又将其运用 于区域尺度，对区域尺度进行环境评价和监测，即r - e m a p 。 2 0 世纪9 0 年代，世界银行、f a o 、u n d p 、u n e p 等一些国际组织建立了 。压力状态响应”指标，重点研究撒哈拉地区的半湿润区、半干旱区、干旱区的 生态环境问题，并评价了全非洲撒哈拉地区生态质量退化程度。1 9 9 4 年， b k f e r g u s o n 提出生态健康的概念，他认为生态健康是生态质量评价的最终目 标【2 l l 。1 9 9 5 年，j s o l o n ( 1 9 9 5 ) 提出生态稳定的概念，他认为稳定性应该分为 确定性( e q u i f i n a l i t y ) 、惯性( i n e r t i a ) 、抗性( r e s i s t a n c e ) 、恒久性( c o n s t a n c y ) 兰州大学硕士学位论文 和弹性( e l a s t i c i t y ) 2 2 1 。1 9 9 5 年，k e i t t i 以渗透理论为基础，提出安全度的概念， 认为生态质量的安全与斑块的间距、干扰强度、扩散能力等有关，提出了一种 新的生态质量评价方法【2 3 1 。 进入2 1 世纪，世界各国生态环境评价的研究进一步理论化和定量化。2 0 0 2 年，景观生态学之父f o r m a n 联合美国交通部门和生态环保部门，出版( r o a d e c o l o g y - s c i e n c ea n ds o l u t i o n ) ) 一书，首次对全球的生态学方面的研究做了系统 化、详尽的总结刚。j o h nt l e e 基于g i s 技术和土地利用数据，对区域尺度的 景观进行研究，提出景观质量与生态价值密切相关口5 1 。r o b i ns r e i de ta l 利用 陆地卫星影像，重点研究生态环境状况和土地利用、土地覆盖变化( l u c c ) 的关系【2 6 1 。 综上，国外提出的生态健康、生态稳定、安全度等概念促进了生态环境质 量评价的发展，特别是近几年在3 s 技术与生态学相结合方面的研究，对于当代 生态环境质量评价的研究具有借鉴意义。 1 3 生态环境评价研究方法综述 1 3 1 生态环境评价方法 目前，国内外生态环境评价的方法主要有图形叠置法、类比分析法、生物 多样性评价方法、景观生态学评价方法、生物生产力、指数评价法。 图形叠置法又称生态图法，是由美国著名生态规划师m c h a r g 于1 9 6 8 年提 出。1 9 7 2 年，克劳斯科普夫( k r a u s k o p f ) 、邦德( b u n d e ) 将图形叠置法进 一步发展，是把一套环境特征( 如物理、化学、生态、美学等) 合到一张 图上，构成复合图，用以判断开发行为对环境特征影响的相对大小。它常用 于评价和预测某一地区适合开发的程度，或用于方案比选【2 7 1 。 类比分析法是根据已建的开发建设项目产生的生态环境影响，类比预测拟 建项目可能产生的生态影响，是一种定性、半定量的评价方法，一般包括生态 环境整体类比、生态环境问题类比和生态因子类比等。 生物多样性评价一般包括植被评价和物种评价，通过对评价范围内的物种的 种类、密度和分布情况进行调查，利用上述指标来判断建设项目对生态环境的 影响程度【2 8 】【2 9 1 。 兰州大学硕士学位论文 景观生态学是一门新兴学科，以地理学和生物学为主，多学科互补。国际 景观生态学会对于景观生态学( l a n d s c a p ee c o l o g y ) 的定义为：对于不同尺度上景 观空间变化的研究，包括景观异质性的生物、地理和社会原因的系别，它以空 间研究为特色属于宏观尺度空间研究范畴，其理论核心集中表现为空间异质性 和生态整体性两个方面3 0 1 。 生物生产力评价方法通过生物生产力、生物量和物种量等指标对生态环境 进行评价。目前多数用绿色植物的生长量来代替其生产力，生物生长量、生物 量和物种量是衡量生态系统功能优劣程度的三个重要生物学参数。 指数评价法是最早用于环境质量评价的一种方法，包括单因子指数法和综 合指数法。 1 3 2 各种评价方法的优缺点比较 由于生态环境自身存在的潜在性和复杂性，生态环境评价方法仍然处于探 索和发展时期，没有一套成熟的、统一的和通用的评价方法。上述方法虽能够 在一定程度上定性或定量反映生态环境总体质量及其变化，但上述方法在实践 运用均不够完美，现有生态环境评价方法的优缺点比较详见下表1 1 。本文基于 上述优缺点比较，利用3 s 技术，采用不同尺度层面的归一化系数，实现了区域 等级的生态环境质量比较，并利用层次分析法，完善了指标体系赋权问题。 表1 1 各种评价方法的优缺点比较 t a b l e l - 1t h ea d v a n t a g e sa n dd i s a d v a n t a g e so fv a r i o u se v a l u a t i o nm e t h o d s 兰州大学硕士学位论文 1 3 3 3 s 技术与生态环境影响评价相结合的研究进展 1 3 3 1 遥感图像解译概述 遥感图像解译是从遥感图像上获取目标地物信息的过程。解译方法分为两 种： ( 1 ) 遥感数字图像计算机解译 遥感数字图像计算机解译以遥感数字图像为研究对象，在计算机系统支持 下，综合运用地学分析、遥感图像处理、地理信息系统、模式识别与人工智能 技术，实现地学专题信息的智能化获取。遥感图像的计算机分类方法包括监督 分类方法和非监督分类方法。 监督分类方法首先需要从研究区域选取有代表性的训练场地作为样本，根 据已知训练区提供的样本，通过选择特征参数，建立判别函数，据此对样本像 元进行分类，监督分类中常用的具体分类方法包括：最小距离分类法、多级切 割分类法、特征曲线窗口法和最大似然比分类法。非监督分类方法不必对影像 地物获取先验知识，仅依靠影像上不同类地物光谱信息( 或纹理信息) 进行特 征提取，再统计特征的差别来达到分类的目的，最后对已分出的各个类别的实 际属性进行确认。非监督分类常用的方法有分级集群法和动态聚类法【3 。 ( 2 ) 目视解译 目视解译指专业人员通过直接观察或借助辅助判读仪器在遥感图像上获 取特定目标地物信息的过程【3 2 】。目视解译常用的方法有：直接判读法：根据 遥感影像目视判读直接标志，直接确定目标地物属性与范围的一种方法；对 比分析法：指在同一景遥感影像上，由已知地物推出未知目标地物的方法； 信息复合法：利用透明专题图或者透明地形图与遥感图像重合，根据专题图或 者地形图提供的多种辅助信息，识别遥感图像上目标地物的方法；综合推理 法g 综合考虑遥感图像多种解译特征，结合生活常识，分析、推断某种目标地 物的方法；地理相关分析法：根据地理环境中各种地理要素之间的相互依存， 相互制约关系，借助专业知识，分析推断某种地理要素性质、类型、状况与分 布的方法。 目视解译具有精度高、准确性强等特点，常需要丰富的地学知识。遥感图 像处理和计算机解译的结果，需要运用目视解译的方法进行抽样核实或检验， 兰州大学硕士学位论文 目视解译是遥感图像计算机解译发展的基础和起点【3 3 】【3 4 】【3 5 1 。 1 3 3 2 3 8 技术 应用于生态环境质量评价的研究进展 3 s 技术的有机结合，可以有效实现信息在线连接和数据实时处理，可系统 化地应用于生态环境调查。3 s 技术不仅可以动态连续的获得生物和非生物因子 数据，而且可快速处理和实时更新上述数据，为生态环境调查提供有效的技术 支撑。 g i s 作为一种计算机技术，可以有效的采集、管理、处理、存储、检索、 分析、显示地理空间数据，g i s 技术己成为当前生态环境定量化评价的重要技 术手段。其应用研究成果主要有：陈利容等从不同方面介绍了g i s 技术在区域 生态评价中的作用，并分析了g i s 在国内外的应用情况【3 6 】；刘洪岐等基于r s 和g i s 对北京市生态环境进行研究【3 7 】；张晖、王晓峰等利用3 s 技术获得黑河 流域土地利用信息，对黑河流域进行生态环境质量评价【3 8 1 ；徐兴奎等利用遥感 技术对中国西北地区的地表植被覆盖特征的时空变化及影响因子进行分析p 9 1 ； 马荣华等以g i s 为工具提取了海南岛生态因子信息，并按景观生态类型对海南 岛的生态环境进行了评价 4 0 1 ：贾德峰、张翠萍等将g i s 技术运用到环境影响评 价中，并提出了具体的建模方法【4 1 1 ；张建龙、吕新等利用r s 和g i s ，建立相 应的绿洲生态环境质量评价指标体系，并对石河子垦区绿洲生态环境进行了评 价【4 2 1 。 综上，3 s 技术的引入，丰富了生态环境评价的方法，开拓了生态环境评价 的研究领域。但是，目前的研究仅限于利用3 s 技术获取生态因子信息，而3 s 技术的查询、空间分析、综合处理等功能并没有得到展现，3 s 技术与生态环境 评价尚未密切结合。 1 4 本研究解决的问题 目前，国内不同地域的学者纷纷建立不同的评价指标体系，丰富了生态环 境定量化评价方法，生态环境的定量化评价已经成为生态评价的总体趋势，但 这些指标体系往往带有主观性结论，缺乏区域可比性。生态环境状况评价技术 规范( 试行) 给出了一种简单易行的定量化评价方法，但该种方法存在一定的 局限性。其局限性主要体现在以下三个方面：1 、上述方法仅适用于我国县级以 兰州大学硕士学位论文 上区域生态环境评价，对于相对小尺度的规划区域不能完全适用；2 、归一化系 数采用全国归一化系数，不能反映出评价区域的生态环境背景情况；3 、采用 c o d 、s 0 2 和固体废物三个环境因子来反映评价区域的环境质量状况，但c o d 、 s 0 2 和固体废物并不能完全反映评价区域的水环境、大气环境和固体废物的污 染情况，并且忽略了声环境的影响。本文基于3 s 技术，通过研究完善了综合指 数法，并将其运用于规划区域环境影响评价。 1 5 研究创新之处 1 、采用区域环境功能区划来确定环境质量指数，结合生物丰度指数等评 价指标，对评价区域规划前后的生态环境质量变化情况做出评价。 2 、基于综合指数法，采用c o d 、n h 3 - n 、n 0 3 、s 0 2 和固体废物等环境因 子，完善规划区域的环境质量动态评价模式，得到规划区域的生态环境状况变 化度的评价方法。 3 、以嘉东工业园区为例，采用2 0 0 9 年t m 影像，利用3 s 技术对规划区 域进行生态环境质量评价。 1 6 本研究的内容、方法及路线 1 6 1 研究内容 ( 1 ) 总结了生态环境评价的国内外研究现状、动态及发展趋势。 ( 2 ) 分析总结了生态环境评价的方法，并对各种评价方法的优缺点进行 了比较。 ( 3 ) 参考综合指数法，完善环境质量指标体系，结合生物丰度等指数， 对规划区域的生态环境进行评价。完善了区域环境质量的动态评价模式，得到 评价区域生态环境动态评价的方法。 ( 4 ) 以嘉东工业园区为例，采用2 0 0 9 年嘉峪关市的l 景t m 影像，利用 a r c g i s 、e n v i 等地理信息系统软件对遥感影像进行镶嵌、融合、处理和分析， 得出生态评价所需各因子的值，根据区域环境功能区划确定环境质量指数，计 算得出嘉东工业园区的生态环境质量指数。 ( 5 ) 根据嘉东工业园区生态环境评价结果，分析该区域生态环境存在的 兰州大学硕士学位论文 问题，提出了对策和建议。 ( 6 ) 总结研究成果并提出展望。 1 6 2 研究目标 本论文在分析了国内外生态环境评价方法发展趋势的基础上，改进了环境 质量指标评价体系，完善了综合指数法，并将其运用于小尺度规划区域生态环 境影响评价。本文结合“3 s ”技术，采用理论方法分析和实例验证相结合的方法， 研究将综合指数法运用于规划环评中的生态环境影响评价，并以嘉东工业园区 为例，评价嘉东工业园区的规划前后对区域生态环境质量的影响程度，提出嘉 东工业园区生态恢复方案与建设措施。本文为规划区域的生态环境影响评价方 法提供依据，也为相关研究提供参考。 1 6 3 研究路线 本文研究路线见图l 。 3昌2螽oio置嗣嚣_置2墨器篙 匝舔留长辎氓器 一i暑i-!i 一- i 匝 仪秘犁扑书器扑k丢州 兰州大学硕士学位论文 2 规划区域生态环境质量评价方法 2 1 规划区生态环境质量评价体系 2 1 1 指标建立的原则 ( 1 ) 科学性原则：指标体系是否科学合理直接关系到评价的质量，为使体 系能反映出区域生态环境质量与变化规律，设置的指标要有代表性、完整性、可 比性和系统性。指标的选取应结合必要的专项调查和考证，定性、定量分析结合， 通过综合考核评价，得出科学合理、真实客观的评价结果。 ( 2 ) 系统化原则：生态系统是由生物和非生物环境两大部分组成，非生物 环境为生物环境提供生存基础，生物环境为非生物环境增加活力，因此选择指标 时应综合考虑到生物因子和非生物因子。 ( 3 ) 可操作性原则：选取的指标应具有处理简便、易于获取的特点。原始 数据应具有：1 ) 容易通过年鉴、土地利用现状报告等手段获得；2 ) 易于定量计 算。 ( 4 ) 可比性原则：选取的指标应综合考虑不同区域，指标计算结果具有对 比价值，能够反映出不同区域的生态环境质量的优劣。 ( 5 ) 适用性原则：易于推广应用。选取的评价指标应具有广泛的空间适用 性，对于不同的地区的规划区域，都能运用所选择的指标对其生态环境质量做出 客观评价。 2 1 2 指标体系的选取和建立 指标体系是生态环境影响综合评价的根本条件和理论基础，体系中的指标是 评价的基本尺度和衡量标准，其选取合适与否直接影响到评价结果的准确性和可 靠性。本文依据综合指数法选取指标体系，共有两层指标，第一层指标是生态环 境质量指数，第二层指标是生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指数、土地 退化指数和环境质量指数【l 】。其中，生物丰度指数、植被覆盖指数、水网密度指 数和土地退化指数中的指标及权重参照生态环境状况评价国家技术规范( 试 行) 中的规定，本文仅对其归一化系数进行调整；针对环境质量指数在实际运 用过程中存在的问题，本文完善其指标体系，利用区域环境功能区划确定环境质 量指数。生态环境质量指数的指标体系见图2 1 。 + | 学十学位论i l 埘蟪质蛐数 l 必物丰废指数 植被覆蔷指数 lj 土地退化 暾 l ，水丽密度指数 图2 - i 生态环境质量评价指标体系 f i g 2 1i n d e xs y s t e mo f e e o l o g i e 阻le n v i r o n m e n t a lq u a l i t ya s s e s s m e n t 2 1 3 环境质量指数指标体系 ( ”指标选取 存生态环境状况计价技术规范( 试行) l | 采用c o d 、s 0 2 和同体废物 _ 二个环境凼予柬反映评价区域的环境质量状况，但相对于小尺度的规划区域， c o d 、s 0 2 和同体废物并小能完仝反映评价区域的水环境、大气环境和固体废物 的污染情况，如：某规划区域现为戈壁潍并无c o d 、s o z 和崮体废物等污染 物排放，而p m mt s p 等其他环境网子严重超杯，该舰划区域的环境质量较差， m 如完全按照乍态环境状况评价技术规范( 试行) - l 的方法计算其汁算结 粜与实际- 情况严重不符，) ：且将上述方法忽略了声环境对争态的影响。本次评价 的舰划区域环境质量指数依据规划区环境功能区划进行确定。 ( 2 ) 权重确定 环境质量指数，f 1 备指标权重的确定采用美国运筹学家萨蒂( s a a t y ，a l ) 提 h 的层次分析法( a n a l y t i ch i e r a r c h yp r o c e s s a h p ) ，它罡一种将决策者对复杂 系统的决策思维过程模型化、数量化的过程i ”j 。 本文提及的对环境质量指数产生影响的罔了菇有4 个，a l ，a 2 ，a 3 a 4 它们的重昔分别为记为w i ，w 2 ，w ，w 4 ，报捌s a a t y 提出的以1 曲及其倒数作 为衡量尺度的标度方法，将各承载指数硝两比较构建判断矩阵见表2 一i 。 矩阵模式如下：a = ( ) 满足条件仉嘞= 1 a j ( i ，) ，= l ，t ，= l ，2 ，l ，n 兰州大学硕士