山西省公路交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)需求分析研究

李沛沛，賈春峰

（山西省交通科學(xué)研究院，山西 太原 030006）

0 引言

多年來交通基礎(chǔ)設(shè)施大規(guī)模的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)及運(yùn)輸活動(dòng)不可避免對(duì)周圍環(huán)境和重要環(huán)境敏感區(qū)產(chǎn)生影響，由此產(chǎn)生的環(huán)境污染和生態(tài)保護(hù)問題日益嚴(yán)重，迫切需要加強(qiáng)行業(yè)污染防治和生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作。交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)是行業(yè)履行交通環(huán)境保護(hù)職能、開展交通環(huán)保管理工作的重要支撐。《交通運(yùn)輸“十二五”發(fā)展規(guī)劃》中提出：“十二五”末，初步形成布局科學(xué)、層次合理的行業(yè)節(jié)能環(huán)保監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，全面開展交通運(yùn)輸節(jié)能和環(huán)保監(jiān)測(cè)工作。2015年，交通運(yùn)輸部印發(fā)了《全國(guó)公路水路交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)總體規(guī)劃》[1]，明確了全國(guó)交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)布局方案和規(guī)劃目標(biāo)，并提出由省級(jí)交通運(yùn)輸管理部門盡快編制省級(jí)交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)總體規(guī)劃，做好與全國(guó)規(guī)劃的銜接，山西省作為首批“十二五”交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的試點(diǎn)省份，以山西省地形和區(qū)域特征為依據(jù)，構(gòu)建了以山西省交通環(huán)境監(jiān)測(cè)中心-運(yùn)城分站-大同分站為骨架、8處噪聲在線監(jiān)測(cè)點(diǎn)和4處環(huán)境空氣在線監(jiān)測(cè)點(diǎn)的建設(shè)方案[2]，2014年12月，山西省交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建成投入試運(yùn)行，然而本方案的制定主要以山西省地形特征和高速公路發(fā)展規(guī)劃為依據(jù)，制定了監(jiān)測(cè)站和在線監(jiān)測(cè)站布局，未進(jìn)行需求和布局方面系統(tǒng)預(yù)測(cè)分析，站點(diǎn)的選擇缺乏代表性和科學(xué)性[3]。

本論文通過交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)需求分析研究，采用“區(qū)域重要度”評(píng)價(jià)方法確定了監(jiān)測(cè)分站的總體需求；采用“環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象重要度”評(píng)價(jià)方法確定了在線監(jiān)測(cè)站總體需求。

1 監(jiān)測(cè)分站需求分析研究

1.1 研究方法

交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)分站是否設(shè)立的影響因素主要包括公路因素和環(huán)境因素，因此，基于以上兩個(gè)影響因素，建立了“區(qū)域重要度”評(píng)價(jià)指標(biāo)體系[4]，包括3個(gè)指標(biāo)分別為區(qū)域內(nèi)公路里程、區(qū)域生態(tài)敏感性和區(qū)域水環(huán)境敏感性。定義區(qū)域重要度如式（1）：

式中：Zi為第i區(qū)域的重要度；Ri為第i區(qū)域的公路通車?yán)锍?；Gi為第i區(qū)域生態(tài)敏感性；Pi為第i區(qū)域水環(huán)境敏感性；Rα為各區(qū)域公路通車?yán)锍唐骄?；Gα為各區(qū)域生態(tài)敏感性指數(shù)平均值；Pα為各區(qū)域水環(huán)境敏感性指數(shù)平均值；α1、α2、α3為公路通車?yán)锍?、生態(tài)敏感性和水環(huán)境敏感性3項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，采用層次分析法獲得。

采用建立的“區(qū)域重要度”指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)方法對(duì)山西省的11個(gè)地市進(jìn)行重要度分析，并且在山西省已建成的交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)站（監(jiān)測(cè)中心、大同分站、運(yùn)城分站）的基礎(chǔ)上，確定監(jiān)測(cè)站的總體需求。

1.2 研究結(jié)果

通過監(jiān)測(cè)分站需求分析確定監(jiān)測(cè)站的總體需求，目標(biāo)是使監(jiān)測(cè)分站監(jiān)測(cè)范圍實(shí)現(xiàn)“全覆蓋”，但是“全覆蓋”并不代表全省11個(gè)地市均設(shè)置環(huán)境監(jiān)測(cè)站，而是按照需求設(shè)置分站，因此，相鄰區(qū)域選定一個(gè)合理的偏差控制指標(biāo)，分析各區(qū)域重要度偏差，得出偏差不超過預(yù)設(shè)值的相鄰區(qū)域，這些臨近區(qū)域可合并設(shè)置一處監(jiān)測(cè)站，避免不必要的重復(fù)設(shè)點(diǎn)。本論文以“15%”作為偏差控制指標(biāo)，相鄰區(qū)域偏差大于15%的地區(qū)單獨(dú)設(shè)站，按照2015年度山西省11個(gè)地市的區(qū)域重要度數(shù)據(jù)和相鄰區(qū)域偏差數(shù)據(jù)，最終得出山西省共需8個(gè)交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)站（包括監(jiān)測(cè)中心）可滿足山西省交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)需求（見表1）。

表1 山西省11個(gè)地市區(qū)域重要度分析

2 在線監(jiān)測(cè)站需求研究

2.1 研究方法

在線監(jiān)測(cè)站按環(huán)境要素劃分包括環(huán)境空氣在線監(jiān)測(cè)站、水環(huán)境在線監(jiān)測(cè)站、聲環(huán)境在線監(jiān)測(cè)站以及生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站。在線監(jiān)測(cè)站需求預(yù)測(cè)以現(xiàn)有公路涉及的敏感目標(biāo)作為基礎(chǔ)，采用空間分析法（疊置圖法）統(tǒng)計(jì)敏感目標(biāo)名稱和數(shù)量，按照山西省公路網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，結(jié)合未來建設(shè)的公路對(duì)環(huán)境的影響，預(yù)測(cè)其需求和規(guī)劃目標(biāo)。

論文采用疊置圖法篩選出可能穿越或毗鄰自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、地質(zhì)公園、水庫(kù)、集中式地表水水源地等環(huán)境敏感區(qū)的交通基礎(chǔ)設(shè)施，然后通過建立的“環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象重要度”評(píng)價(jià)體系，對(duì)各監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行重要度評(píng)價(jià)。

環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象重要度是判斷交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象代表性和典型性的指標(biāo)，可選取交通運(yùn)輸活動(dòng)水平與環(huán)境敏感目標(biāo)兩大類參數(shù)進(jìn)行定量化分析。其中交通運(yùn)輸活動(dòng)水平類指標(biāo)包括公路（隧道、服務(wù)區(qū)、收費(fèi)站）交通流量、樞紐客運(yùn)（貨運(yùn)）量等；環(huán)境敏感目標(biāo)類指標(biāo)包括自然保護(hù)區(qū)、重要濕地、風(fēng)景名勝區(qū)、世界自然與文化遺產(chǎn)地、重要水庫(kù)及水產(chǎn)種質(zhì)資源保護(hù)區(qū)等。評(píng)價(jià)體系見圖1，具體計(jì)算模型如式（2）：

式中：Z為環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象的重要度；ai為第i項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重，可通過專家法或主成分分析法確定；Ai為本監(jiān)測(cè)對(duì)象的第i項(xiàng)指標(biāo)值；n為選取的指標(biāo)數(shù)。

圖1 環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象重要度評(píng)價(jià)體系

2.2 研究結(jié)果

式中：bi，αi，rij分別為隸屬于第 j等級(jí)的隸屬度、第 i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重和第i個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)隸屬于第j等級(jí)的隸屬度。

所制定的環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象重要度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系共由兩個(gè)一級(jí)指標(biāo)與6個(gè)二級(jí)指標(biāo)構(gòu)成，利用語(yǔ)義學(xué)標(biāo)度分為5個(gè)重要度評(píng)價(jià)等級(jí)：非常重要、比較重要、一般重要、不重要、很不重要。為了便于計(jì)算，將主觀評(píng)價(jià)的語(yǔ)義學(xué)標(biāo)度進(jìn)行量化，并依次賦值為5、4、3、2、1。主觀測(cè)量是用五級(jí)語(yǔ)義學(xué)標(biāo)度，所設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)量和隸屬度標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 評(píng)價(jià)定量分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

確定了重要度大于0.233 3的監(jiān)測(cè)對(duì)象列入山西省交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)總體布局，其中包括12處自然保護(hù)區(qū)、23處風(fēng)景名勝區(qū)、22處森林公園、10處地質(zhì)公園、40處集中式飲用水水源地、19處水庫(kù)。針對(duì)長(zhǎng)大隧道、公路運(yùn)輸樞紐、服務(wù)區(qū)和收費(fèi)站的需求分析，論文依據(jù)山西省國(guó)省道交通量統(tǒng)計(jì)資料和山西省統(tǒng)計(jì)年鑒相關(guān)數(shù)據(jù)，篩選出39處收費(fèi)站、10處服務(wù)區(qū)、28處長(zhǎng)大隧道（所屬高速車流量均大于15 000 pcu/d）、7個(gè)公路運(yùn)輸樞紐作為山西省交通環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)規(guī)劃的監(jiān)測(cè)對(duì)象（具體結(jié)果見表3）。

表3 山西省公路交通環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)需求分析結(jié)果

3 結(jié)論

論文建立了“區(qū)域重要度”評(píng)價(jià)體系，對(duì)全省11個(gè)地市進(jìn)行重要度評(píng)價(jià)，最終確定8個(gè)交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)分站（包括監(jiān)測(cè)中心、運(yùn)城分站和大同分站）可滿足山西省交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)需求，實(shí)現(xiàn)全省交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)全覆蓋。論文采用疊置圖法篩選出可能穿越或毗鄰自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)等環(huán)境敏感區(qū)的交通基礎(chǔ)設(shè)施，然后建立了“環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象重要度”評(píng)價(jià)體系，對(duì)各監(jiān)測(cè)對(duì)象進(jìn)行重要度評(píng)價(jià)，最終確定了山西省交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)站的監(jiān)測(cè)需求。通過山西省交通運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)需求分析，可使監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中交通基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)測(cè)對(duì)象布局更加科學(xué)合理，最終形成覆蓋廣泛、布局科學(xué)、層次合理、銜接順暢的山西省交通環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)。