關(guān)鍵詞:層次分析法;模糊綜合評(píng)價(jià);輸電線路;生態(tài)環(huán)境;環(huán)境修復(fù)
中圖分類(lèi)號(hào):X171.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B
前言
隨著電力需求的不斷增長(zhǎng),輸電線路的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)不可避免地對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了一定程度的破壞。為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,對(duì)輸電線路進(jìn)行生態(tài)環(huán)境修復(fù)評(píng)價(jià)具有重要意義。然而,傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法往往難以全面、客觀地評(píng)估輸電線路的生態(tài)環(huán)境修復(fù)效果。為了解決這些問(wèn)題,研究將層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)與模糊分析法進(jìn)行結(jié)合用于輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)的評(píng)價(jià)。AHP方法是一種定性與定量相結(jié)合的多準(zhǔn)則決策方法,可以幫助決策者對(duì)多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行排序和權(quán)重確定。模糊分析方法則可以處理評(píng)價(jià)指標(biāo)的模糊性和不確定性,提供更加全面準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)結(jié)果。通過(guò)結(jié)合這兩種方法,可以充分考慮到多個(gè)因素對(duì)修復(fù)效果的影響,從而提高評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和可信度。研究首先利用層次分析法構(gòu)建了影響輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則體系;然后利用模糊綜合評(píng)價(jià)對(duì)準(zhǔn)則進(jìn)行模糊化處理,從而得到準(zhǔn)則的模糊評(píng)價(jià)值。研究創(chuàng)新地將AHP與模糊綜合評(píng)價(jià)進(jìn)行融合用于評(píng)價(jià)生態(tài)環(huán)境的修復(fù)效果。研究期望利用不同因素的權(quán)重和相互關(guān)系,評(píng)估不同修復(fù)方案的優(yōu)劣,以提高修復(fù)效果的可靠性和準(zhǔn)確性,推動(dòng)輸電線路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。
1 AHP結(jié)合模糊分析的輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)評(píng)價(jià)方法研究
1.1輸電線路生態(tài)環(huán)境影響因素識(shí)別
輸電線路建設(shè)與運(yùn)營(yíng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響包括電磁輻射、噪聲污染、土地占用、生物多樣性破壞和視覺(jué)影響。電磁輻射可能影響植被、動(dòng)物和人類(lèi)健康,噪聲污染干擾生物和居民生活,土地占用導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)破碎化,生物多樣性受損,視覺(jué)影響破壞自然景觀美觀度。為評(píng)估生態(tài)環(huán)境修復(fù)效果,設(shè)立評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)遵循系統(tǒng)性和層次性原則。系統(tǒng)性原則要求指標(biāo)體系全面覆蓋土地利用、水資源、野生動(dòng)物、景觀等各方面,層次性原則要求指標(biāo)體系分層設(shè)置,包括目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層,以便分層評(píng)估輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)效果。
結(jié)合上述分析將AHP應(yīng)用到輸電線路生態(tài)環(huán)境影響因素識(shí)別的研究中。引入AHP能夠與層次性原則進(jìn)行結(jié)合,對(duì)確定輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)評(píng)估的權(quán)重值具有指導(dǎo)作用,能夠確定各指標(biāo)因素對(duì)輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)的權(quán)值。通過(guò)大量的方法查找與研究,在利用AHP進(jìn)行層次分析時(shí),將專(zhuān)家打分的方式作為各因素對(duì)比的判斷標(biāo)準(zhǔn),并將標(biāo)準(zhǔn)的取值用于構(gòu)建判斷矩陣。矩陣中的標(biāo)準(zhǔn)值需要與判斷標(biāo)準(zhǔn)值相符合,此時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)值可用公式(1)表示:
式(7)中,B表示整個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中所有因素隸屬度集合;A表示權(quán)重向量值;*表示模糊算子;R表示模糊矩陣。通過(guò)AHP與模糊綜合評(píng)價(jià)得到的輸電線路生態(tài)修復(fù)評(píng)價(jià)體系能夠?qū)哟沃械囊蛩剡M(jìn)行權(quán)重值分配,再根據(jù)各因素的評(píng)價(jià)結(jié)果便能完成對(duì)輸電線路生態(tài)修復(fù)的整體評(píng)價(jià)結(jié)果。輸電線路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響的評(píng)價(jià)指標(biāo)分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層和權(quán)重值四個(gè)部分。目標(biāo)層是“輸電線路建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響”,分為三個(gè)準(zhǔn)則層:自然治理能力、政府管理能力和社會(huì)關(guān)注度,以及一個(gè)單獨(dú)的經(jīng)濟(jì)效益準(zhǔn)則層。在自然治理能力準(zhǔn)則層下,森林資源的權(quán)重值為0.12,土地資源的權(quán)重值為0.13,水資源的權(quán)重值為0.11。在政府管理能力準(zhǔn)則層下,政策扶持的權(quán)重值為0.1,法律的權(quán)重值為0.08,治理的權(quán)重值為0.11。社會(huì)關(guān)注度準(zhǔn)則層下,周邊居民意識(shí)的權(quán)重值為0.12,不良影響的權(quán)重值為0.1。經(jīng)濟(jì)效益準(zhǔn)則層下,就業(yè)崗位的權(quán)重值為0.1,降低用電成本的權(quán)重值為0. 03。
2輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)論證分析
為了更直觀地體現(xiàn)生態(tài)環(huán)境修復(fù)的評(píng)價(jià)效果,研究將輸電線路施工前后的景觀要素作為驗(yàn)證指標(biāo)。通過(guò)觀察施工用地斑塊的植被覆蓋率、生物多樣性、土壤質(zhì)量等指標(biāo)的變化,可以評(píng)估生態(tài)修復(fù)的效果是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。研究選擇了某區(qū)域的一條長(zhǎng)度為15.63 km的輸電線路,共有27個(gè)塔基。如表1所示為輸電線路生態(tài)景觀改善變化的預(yù)測(cè)結(jié)果。
由表1中的數(shù)據(jù)對(duì)比可知,施工前、后土地的斑塊會(huì)出現(xiàn)一定的變化。其中施工后的斑塊面積減少,這說(shuō)明輸電線路的施工對(duì)土地上的覆蓋物產(chǎn)生了一定的影響。斑塊的減少表明覆蓋物的數(shù)量減少了,覆蓋物的減少會(huì)影響景觀要素的表現(xiàn)。同時(shí)施工前、后的土壤有機(jī)質(zhì)含量也有一定的變化,輸電線路的施工會(huì)對(duì)土壤造成一定的污染,從而導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)的含量減少。表1中的8種用地斑塊的有機(jī)質(zhì)含量分別減少了0. 02、0.03、0、0、0.07、0、0.05、0,其中有機(jī)質(zhì)含量未發(fā)生變化的是河流、荒地、居民區(qū)、交通用地和建設(shè)用地,這是因?yàn)樗鼈儾⒉粫?huì)用于景觀的改造,所以影響并不大。為了進(jìn)一步驗(yàn)證輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)評(píng)價(jià)對(duì)施工前、后用地斑塊的影響,研究將斑塊密度和斑塊中植被的優(yōu)勢(shì)度作為驗(yàn)證指標(biāo)。如表2所示為輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)斑塊密度及優(yōu)勢(shì)度變化預(yù)測(cè)結(jié)果。
由表2可知,其中影響最大的是灌木,斑塊密度降低了0. 46%,影響最小的是耕地,這得益于輸電線路施工時(shí)對(duì)保護(hù)耕地的積極響應(yīng)。施工前、后各用地斑塊的景觀類(lèi)型變化相對(duì)較小,其中優(yōu)勢(shì)度影響最小的用地斑塊類(lèi)型是交通用地,為0。影響最大的是建設(shè)用地,為0. 86。這說(shuō)明施工前、后的斑塊密度和景觀類(lèi)型的優(yōu)勢(shì)度都在一定程度上會(huì)受到輸電線路施工的影響。為了驗(yàn)證生態(tài)環(huán)境修復(fù)評(píng)價(jià)系統(tǒng)評(píng)價(jià)的性能,開(kāi)展使用前后景觀結(jié)構(gòu)特征變化的分析。施工前、后生態(tài)景觀結(jié)構(gòu)特征變化情況見(jiàn)圖1。
如圖1所示,施工前的斑塊密度接近0.7,而施工后這一數(shù)值顯著下降至接近0,表明景觀的斑塊數(shù)量減少,環(huán)境變得更加均勻和整體性增強(qiáng)。優(yōu)勢(shì)度指數(shù)從施工前的接近0.4增加到施工后的超過(guò)0.6,這意味著施工后某些物種或景觀類(lèi)型在數(shù)量上占據(jù)了主導(dǎo)地位。多樣性指數(shù)從施工前的略高于0.5下降到施工后的略低于0.5,表明施工可能導(dǎo)致了物種或景觀類(lèi)型的減少。均衡度指數(shù)在施工前后變化不大,施工前略低于0.4,施工后略高于0.3,說(shuō)明景觀的均衡性幾乎沒(méi)有太大變化。最后,破碎化指數(shù)從施工前的接近0.1下降到施工后的接近0.05,表示施工后景觀連通性增強(qiáng),破碎化程度降低,更趨向于整體連貫。綜合分析以上數(shù)據(jù),可以得出結(jié)論:施工后的生態(tài)景觀呈現(xiàn)出斑塊密度下降、優(yōu)勢(shì)度上升、多樣性略有下降、均衡度基本不變、破碎化減少的特點(diǎn)。
為了驗(yàn)證輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)后的效果,如圖2所示為三種方法的生態(tài)環(huán)境修復(fù)值與修復(fù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)確性對(duì)比結(jié)果。
由圖2(a)可知,在生態(tài)環(huán)境修復(fù)后的狀態(tài)指數(shù)對(duì)比中,真實(shí)的狀態(tài)指數(shù)值為6.12,評(píng)價(jià)模型的狀態(tài)指數(shù)值為6.21,傳統(tǒng)方法的狀態(tài)指數(shù)值為5.73。評(píng)價(jià)模型的狀態(tài)指數(shù)值相比真實(shí)值高0.09,而傳統(tǒng)方法的狀態(tài)指數(shù)值比真實(shí)值低0.39。由圖2(b)可知,與真實(shí)修復(fù)值相比,評(píng)價(jià)模型的修復(fù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)確率為86.27%,傳統(tǒng)方法的修復(fù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)確率為79.95%。由此說(shuō)明,生態(tài)環(huán)境修復(fù)對(duì)于輸電線路施工給環(huán)境帶來(lái)的影響具有明顯的修復(fù)和改善作用。
3結(jié)束語(yǔ)
針對(duì)生態(tài)環(huán)境修復(fù)效果評(píng)價(jià)中存在的缺乏系統(tǒng)性和指標(biāo)單一問(wèn)題,研究基于AHP與模糊分析方法,對(duì)輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)評(píng)價(jià)進(jìn)行了研究。研究通過(guò)AHP方法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重分配,并采納了專(zhuān)家的意見(jiàn)和經(jīng)驗(yàn),確保了權(quán)重的準(zhǔn)確性。同時(shí)研究還通過(guò)模糊分析,將評(píng)價(jià)結(jié)果轉(zhuǎn)化為模糊集合,從而更加準(zhǔn)確地反映修復(fù)工作的實(shí)際情況。結(jié)果表明,在完成生態(tài)環(huán)境修復(fù)后,基于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境的狀態(tài)指數(shù)為6.21,與真實(shí)值相差0.09,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)方法。這說(shuō)明基于AHP與模糊分析的評(píng)價(jià)方法可以有效地評(píng)價(jià)輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)工作的效果。