摘要:資源評價是一個綜合系統(tǒng)工程,為了科學合理的進行小流域治理前后的土地質量評價,該論文采用了模型方法中的層次分析法。文中以坡度、有機質、植被覆蓋率、土層厚度和侵蝕強度等為影響因素層主要因子的多因子評價,使得評價結果更全面有效,以數據分析來說明問題,更加符合土地資源評價由綜合評價到精確評價,再到定量評價的發(fā)展趨勢。
關鍵詞:土地資源評價 層次分析法 應用研究
近年來,隨著我國經濟社會的飛速發(fā)展,城市的建設規(guī)模呈幾何式增長,土地資源越來越難以在調和經濟效益和生態(tài)效益兩者的矛盾方面發(fā)揮其應有的作用。土地資源作為人類生活和生產的基本自然資源,具有十分重要的地位。因此,科學的評價對土地資源的合理開發(fā)、利用以及保護非常必要。
選取河北省境內小流域(地形類型:山區(qū),面積:15.24km2)作為本文的研究區(qū)域。
(一)影響因子選擇及量化取值
首先,研究人員根據研究遞進關系將土地評價分為兩層,分別為質量等級層和影響因子層。首先,按坡度、有機質、植被覆蓋率、土層厚度和侵蝕強度等5個因子分別分為5個等級。
影響因子等級劃分及量化取值見表1。
(二)影響因子權重分析
1.構建判斷矩陣C
由專家經驗法確定各影響因子在土地質量等級確定中的重要性,得到判斷矩陣見表2。
2.權重計算
通過規(guī)范列平均法進行計算求解,得出坡度、有機質、植被覆蓋率、土層厚度和侵蝕強度等上述5個影響因子的權重Hi,結果見表3。
由上表知,影響土地質量等級主要因素的重要性依次為:侵蝕強度、土層厚度、植被覆蓋率、有機質和坡度。
3.一致性檢驗
由于判斷矩陣C各值通過影響因子的重要性兩兩對比而得,可能會得到一些違背常識的判斷出現(xiàn),為避免上述不利結果產生,必須對判斷矩陣進行一致性檢驗。當檢驗結果CR≤0.1時,可認為判斷矩陣具有較好的一致性,能夠較真實的反映實際情況;當檢驗結果CR>0.1時,可認為判斷矩陣一致性較差,影響結果的可靠性,必須重新對矩陣C賦值。
(1)賦權和向量
賦權和向量是指判斷矩陣C乘以各影響因子權重值對應的特征向量,計算公式為:Q=C*H
式中:Q——賦權和向量,
C——判斷矩陣
H——特征向量
計算表達式如下。
(2)平均值Pmax計算
首先,用賦權和向量分別除以其每個影響因子所對應的特征向量0.562/0.105=5.352,1.299/0.263=4.939,0.746/0.159=
4.692,0.993/0.175=5.674,1.720/0.316=5.443最后,得Pmax=(5.352+
4.939+4.692+5.674+5.443)/5=5.22
(3)一致性指標CI計算
計算公式為:CI=(Pmax-n)/(n-1)
CI=(Pmax-n)/(n-1)-(5.22-5)/(5-1)=0.054
(4)CR計算
計算公式為:CR-CI/RI
式中:RI——自由度指標,取值如下表4所示。
由此可算得CR=0.054/1.12=0.048<0.1,說明判斷矩陣具有較好的一致性,可以接受,求得的各影響因子的權重可作為有效值。
構造土地質量等級評價模型:
Vi=0.105E1+0.263E2+0.159E3+0.175E4+0.316E5
式中Vi——第i個地塊的土地等級綜合評價結果;
Ej——第i個地塊第j種影響因子的評價結果。
評價結果顯示,小流域土地質量在治理后,第一、二、三等級土地面積占比較治理前都有不同程度的提高,其中第一等級土地面積占比提高了7.79%,第二等級土地面積占比提高了17.35%,第三等級土地面積占比提高了9.39%;而第四、五等級土地面積占比較治理前都有不同程度的降低,其中第四等級土地面積占比降低了26.08%,第五等級土地面積占比降低了8.44%。從總體上看,治理后比治理前土地質量提升明顯,治理效果顯著。
資源評價是一個綜合系統(tǒng)工程,層次分析法是以運用矩陣來建立模型為技術核心進行評價的方法。近年來,除層次分析法外,模糊數學法、神經網絡等模型方法也得到了廣泛的使用。隨著科技突飛猛進的發(fā)展,與GIS(地理信息系統(tǒng))相結合的集成技術,將大大提高評價結果的精度和準確性,更有利于空間數據和屬性數據的多部門共享,更加符合實際行政管理和學術研究需求,必將得到快速發(fā)展和廣泛應用。
(作者簡介:陳雪英,碩士,河北省水利技術試驗推廣中心,高級工程師,農業(yè)工程。)