低碳理念下復雜地質公路選線生態(tài)評價方法研究

華開成 王趙明

關鍵詞：低碳；地質公路；復雜地質；公路選線；生態(tài)評價

前言

公路的建設和選線是一個復雜的過程，涉及到不同專業(yè)領域，具有投資和建設規(guī)模大、制約的因子多、技術難題多的特點，屬于較為復雜的系統(tǒng)性的工程。在運營的過程中，公路上汽車的噪聲污染、汽車尾氣對大氣環(huán)境的污染、對動物的生存環(huán)境和遷徙路線造成了影響。經過礦山采礦區(qū)復雜地質公路的線路的選擇就顯得尤為重要。如何實現高速公路建設和路線選擇與經濟社會發(fā)展、環(huán)境的和諧統(tǒng)一，越來越受到社會以及大眾的關注。

目前公路環(huán)境評價常見方法有德菲法、數理數據統(tǒng)計法、綜合模糊評判法、灰色關聯法等。隨著測控技術和遙感技術的不斷發(fā)展，涌現了一些新的方法，例如DAFF、AHP-FEE、AHP-綜合模糊等新的評價方法。

針對研究高速地質公路沿線的地質脆弱區(qū)作為研究對象，分析該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境及公路生態(tài)環(huán)境，從不同的層次建立生態(tài)評價方法和評價指標體系，按照AHP和FEE的方法建立對應的模型，探討利用該模型和評價指標體系對于復雜地質公路選線評價的適用性，并對該高速公路進行詳細的生態(tài)評價，獲得最全面的生態(tài)評價結果。為復雜地質公路選線的生態(tài)環(huán)境評價和環(huán)境保護等提供決策依據和生態(tài)環(huán)境評價和保護方法。

1評價體系

1.1生態(tài)評價體系構建

公路選線及建設評價體系的構建是由不同的指標構成的。不同的指標之間互相之間有聯系，有不同的層次感和結構體系。不同的指標之間互相補充和互相作為基礎，構成了公路的生態(tài)評價體系。不同的原始數據構成了不同的指標，可以反應系統(tǒng)不同部分的特征，可以反應系統(tǒng)間的不同特征以及相互的聯系。對于具有顯著性的指標選擇時候應該特別注意。除此以外，還需要充分考慮指標體系的可操作性和數據的獲取便捷性。綜合指標本身的可行性、評價過程中可能會產生的影響因子以及在已有的理論基礎上，建立適合研究所用的評價體系。圖1是公路生態(tài)評價的評價指標體系框架。根據構建框架的原則，可以把公路生態(tài)評價體系分為三個層次，分別是目標層、原則準則層和指標層。目標層指標1個，是公路選線生態(tài)環(huán)境影響評價的總體目標。原則層是為了實現目標而涉及的不同因素，包括社會面、生態(tài)面、地表水面、地下水面、聲環(huán)境、環(huán)境空氣等6個主要因素，指標層是評價不同因素的數據層，是框架的最底層，是對指標進行描述和解釋的數據，具備一定的代表性和共性。（見圖1）

1.2AHP-FEE評價方法確定權重

首先確定傳統(tǒng)法的群組AHP法，優(yōu)化后得到了AHP-FEE評價方法。對不同的轉機的聚類權重進行分析，原則層的指標進行專家分析，然后根據矩陣判斷，專家聚類的權重，計算分析中不同專家一致性的權重因子，通過計算得出兩者結合的綜合專家權重。通過加權平均計算出各向量的排序，從而得出權重的指標值。過程可以描述為：建立具有階梯式的層次結構模型，根據要求構造計算判斷矩陣，計算矩陣得出結果并進行檢驗，列表判斷出權重系數和一致性檢測結果。提出不合理的指標，判斷單一指標對矩陣特征值的影響大小信息，可以反應出不同的專家順序對于矩陣的影響程度變化。并計算新的權重。

2結果與討論

2.1研究區(qū)域概述

某地質公路，路線整體走向自南向北，線路全長600公里，全線設置橋梁8座，特大橋共計5座，共計11140m；大橋共計2座，共計11230m、中橋1座，共計135.6m?；ネㄊ搅⒔?座，隧道5座。線路經過地區(qū)為山地和平原地質結構區(qū)，其中有礦山區(qū)3座，地質公園區(qū)3座。線路周邊有復雜地質結構礦山公園，具有獨特的地質結構和斷層礦山地貌。由于存在特殊的地質構造和地形地貌形態(tài)，經過調查，存在泥石流、滑坡和崩塌的地質現象。

2.2指標權重確定

采用YAAHP軟件構建評價指標模型，計算出權重系數和檢驗一致性。當ER值小于1的時候，一致性檢驗合格，反之不合格。然后根據18位專家對一級指標給出的權重系數及一致性檢驗，有6位專家的一致性檢驗指標ER>0.1，判定為不合格無法使用，另外2位專家的判斷矩陣不能用于分析，從而得到一致性檢驗合格的專家的一一級指標權重。根據計算出的10位專家的傳統(tǒng)的指標權重，然后用SPSS軟件進行聚類分析，聚類的距離為16的時候，排序為第一的有4位專家，編號為3，8，2，5，第二類有2位專家，編號分別為7，9；第三類有3位專家，編號為7，1，4；第4類有1位專家，編號為6。進一步改進優(yōu)化，進行權重的優(yōu)化計算，見表1優(yōu)化后的權重。

如圖2一圖4所示不同一級指標評價結果等級分布圖。從以上各圖可以看出，公路選線和建設過程中不同的因素影響的程度各不相同。在整個定量分析的過程中，對公路選線的過程中不同的影響因子及生態(tài)影響因子評價值進行計算，能夠看出不同影響因子對生態(tài)環(huán)境影響的大小影響現狀。根據評價的標準，有利于對影響較大的因素采取相應的措施進行應對。圖2一圖4明顯的展示了不同的影響因子的影響程度。圖2是水環(huán)境和社會層面的影響大小，影響范圍在極小和較小的范疇內，在極小范圍內，排序為社會環(huán)境>地下水>地表水，在較小范圍內，排序為地下水>社會環(huán)境>地表水。在一般范疇內，排序為地表水>地下水>社會環(huán)境?？偟膩砜?，水環(huán)境和社會環(huán)境對生態(tài)環(huán)境影響較小。圖3是聲環(huán)境對生態(tài)環(huán)境的影響程度。從圖中可以看出，環(huán)境空氣對生態(tài)環(huán)境的影響較大，較大影響因子評價結果為0.4，極大影響因子評價結果為0.2。圖4是對生態(tài)環(huán)境和聲環(huán)境的影響大小。對聲環(huán)境的影響極小，極小值的評價指標為0.6，較小值的評價指標為0.15。對生態(tài)環(huán)境的評價結果的較大影響為0.32，極大值的評價結果為0.1，綜合來看，表明了社會環(huán)境和噪聲污染對地址公路選線的影響較小，但對環(huán)境空氣及生態(tài)環(huán)境的影響較大。必須針對影響較大的因素進行環(huán)境及生態(tài)保護和控制，減少選線過程中經過生態(tài)區(qū)和動物保護區(qū)。減少或者減緩對生態(tài)的影響和動物繁衍及遷徙的影響。

2.4復雜地質公路選線對環(huán)境影響的模糊評價

研究根據復雜地質公路選線對環(huán)境的生態(tài)及環(huán)境多變的特征，采用模糊綜合評價法對復雜地質公路選線對環(huán)境的生態(tài)和環(huán)境進行綜合評價。第一步建立因素集。然后把地址公路選線對生態(tài)的影響分為5個等級，設定為L=（L1，L2，L3，L4，L5），對應每一個級別都有一個數值，從而達到定性向定量的轉變。即L1=0.2，L2=0.4，L3=0.6，L4=0.8，L5=1。其中L1表示極小影響，L2代表較小影響，L3代表一般影響，L4代表較大影響，L5代表極大影響。最后按照指標的無單位的數值和計算函數公式獲得模糊矩陣。

通過改進的AHP方法計算得到的權重集合和模糊矩陣按照公式（L=M．R）進行計算，得到結果L=（0.1903，0.2325，0.3485，0.1816，0.0238）。按照最大隸屬度原則，計算結果選取最大值0.3485。該數值屬于[0.2，0.4]區(qū)間，根據對應級別，二級評估的記為較小影響，這和公路選線對生態(tài)影響的實際情況是相符合的。表明運用改進的群組AHP-FCE法對復雜地質公路選線生態(tài)評估方法是可行的。

3結束語

環(huán)境空氣對生態(tài)環(huán)境的影響較大，較大影響因子評價結果為0.4，極大影響因子評價結果為0.2。對聲環(huán)境的影響極小，極小值的評價指標為0.6，較小值的評價指標為0.15。對生態(tài)環(huán)境的評價結果的較大影響為0.32，極大值的評價結果為0.1，綜合來看，表明了社會環(huán)境和噪聲污染對地址公路選線的影響較小，但對環(huán)境空氣及生態(tài)環(huán)境的影響較大。根據生態(tài)評價的結果，需要從社會環(huán)境、生態(tài)環(huán)境、空氣、聲環(huán)境等方面進行保護，建立一套完整的生態(tài)恢復和保護措施。這些措施適合于復雜地質公路選線生態(tài)環(huán)境保護措施。對地質公路選線生態(tài)環(huán)境保護具有重要作用，可以促進地質公路周邊與環(huán)境、生境的協(xié)調可持續(xù)綠色發(fā)展。