二元比较模糊决策分析法在土地利用规划环评中的应用

王光明，肖再亮，丁楠雅，王维竹

(1.中国石化西南油气分公司，成都 610065；2.成都创境环保工



· 环境评价 ·

二元比较模糊决策分析法在土地利用规划环评中的应用

王光明1，肖再亮2，丁楠雅3，王维竹2

(1.中国石化西南油气分公司，成都 610065；2.成都创境环保工

程有限公司，成都 610065；3.四川省环境工程评估中心，成都 610065)

在土地利用规划环评中，确定指标权重、实现科学决策十分关键。由于土地资源系统具有复杂性与模糊性的不确定性的特征，本文尝试在土地规划环评中引入比较成熟的二元比较模糊决策分析法，通过指标分析优化方案，确定环境影响的范围与性质，给出数学证明，评估最优方案的潜在环境影响，探讨方案可行性。

土地利用； 规划环评；社会属性；二元比较模糊决策分析法

1 前 言

由于我国面临的严峻生态环境问题多与土地利用有关[1]，可通过土地利用规划布局方案确定各规划的土地利用方向，从而影响人们对土地的开发行为。如果在编制规划的早期阶段充分考虑土地利用规划可能涉及的环境问题，可及时预防规划实施后可能造成的不良环境影响，从源头上控制土地利用规划可能引致的生态环境问题，实现社会、经济和环境的协调发展。

土地利用规划环评属于战略环评的范畴，具有复杂性与模糊性的不确定性特征，是一个多目标、多层次、多属性、多功能、多阶段的决策系统[2]。人类活动与土地资源状况的空间差异决定了土地利用规划对区域环境影响的空间差异性，即在不同区域土地利用规划由于影响对象的差异、影响媒介的差异，对不同区域的环境产生的影响也存在差异，这种差异可能体现在量上，如环境影响的程度不同，也可能体现在质上，如推进作用与阻碍作用的不同。由于不同的土地的环境影响机理不同，系统决策不仅要掌握土地资源的自然规律(土地的自然属性)，也需要把握土地资源的社会属性(即对社会、经济、生态环境等的存在价值和影响作用)。而后者常以模糊概念或定性的指标来描述，

与土地资源系统中人的要求、经验、知识、偏好等密切相关，不易量化，从而决定了复杂土地资源系统的优化决策是一个自然与社会、定量与定性、结构性与非结构性决策相结合的模糊系统多目标决策问题[3]。因此，对于这样的非结构性非线性的决策系统，本文尝试通过系统模糊决策理论中的二元模糊决策分析法，讨论如何确定各因子的权重，将最终结果用数量形式表现出来。并通过指标分析对方案进行优化，确定环境影响的范围与性质，评估最优方案的潜在环境影响。

2 土地利用规划的环境影响及评价指标

土地利用状况以及土地覆盖变化是自然生物物理条件与人类社会因素共同作用的结果，在不同的时间尺度上表现为不同的景观变化[4]。不同类型的土地规划对环境影响的差别很大，土地利用方式对自然生境产生影响，生境的变化又反作用与土地利用，引起社会，经济的深远变化。土地利用与环境之间的相互作用关系可以用土地利用子系统的反馈图表示，见下图。

图 土地利用子系统的反馈图Fig. Feedback chart of land use subsystem

与项目环评相比，土地利用规划环评侧重于对规划方案在环境层面上的合理性进行评价，对总体规划实施可能导致的自然环境、社会、经济等方面的改变进行预测并评价，对政府及环保技术对规划实施所导致的环境变化的响应能力进行预估。因此，构建土地利用规划环评指标体系是进行环境影响评价的关键一步。一般要根据各种不同土地利用分区内对土地利用类型进行具体的空间布局，从自然环境、社会、经济、技术政策四个方面对土地资源开发利用方案进行综合评价与决策。典型的指标体系总体框架见下表。

表 典型土地利用规划环评指标体系Tab. Index system of typical land use planning EIA

除上表指标体系框架中所列各项指标外，资料收集还应当包括国家生态建设和环境保护的有关法律法规，以及林业、农业、水利等部门的有关资料等。

3 二元比较模糊决策分析法的应用及分析

3.1 确定指标权重

确定各指标因子的权重是土地利用规划影响环评的关键一步。由于土地利用规划环评中不同因子的属性、性质相差很大，传统的选择层次分析法、熵技术和专家打分法等在评价属性差异很大的因子时往往主要靠主观判断，从而使评价带有较强的主观性，进而增加结果的不确定性[5]。

二元比较模糊决策法是一种比较成熟的确定指标权重的数学方法，可以较好的消除不同人价值观念的差异，通过矩阵转化对互相联系又彼此区别的指标进行量化打分，提取和归纳信息，给出线性变化的模糊标度，从而使人们在复杂系统中一目了然地进行比较。根据ehk=ehl=1或ehk=ehl=0，ekl可以去1,0.5或0，进一步对目标集在满足排序一致性条件下关于重要性的排序。排序一致性标度矩阵E的各行和数由大到小排列，则E中标度为0.5的两个目标对应行的和数相等，排序相同。有序二元比较矩阵β的特点为对角线元素值均为0.5。它是m阶方阵，将矩阵分为上、下两个三角，上三角中的元素值从对角线元素值0.5开始，每行元素值自左向右递增，每列元素值自上向下递减[6]。

从有序二元比较矩阵β原理可知，表示二元比较重要性程度的两个模糊标度边界值0.5与1.0对应着两个描述重要性程度的形容词：同样重要与无可比拟的重要。但语言表述本身的特点是带有模糊性。因此为了方便人们运用对自己的经验知识对事物进行二元比较，这里定义关于模糊概念重要性的10个形容词级差，即11个形容词级别[7]：同样，稍为，略为，较为，明显，显著，十分，非常，极其，极端，无可比拟，它们在比较中逐步加强。因此可以在同样重要的模糊标度0.5与无可比拟的重要的模糊标度1.0之间，以线性变化的模糊标度分别于不同级别和形容词相对应。

3.2 基于指标分析的方案优选

二元模糊分析法对各因子的权重进行评定之后，根据各评价指标的权重和分值，就对土地利用规划的备选方案进行环境影响评价。对于某项指标来说，越有利于规划方案则其给分越大，反之则越小，综合评价值最高的方案即是对环境目标最优的方案。

在实际工作中，有时候并不一定能选择根据评价结果选择最优方案，而只能选择次优甚至更次优的备选方案。可以使用图形叠置法，利用GIS的空间叠加功能将土地利用现状图分别与水土流失地区分布图、草地退化地区分布图、水资源分布图、自然保护区图、湿地分布图等资源环境图件和社会经济图件进行叠加、分析，得到各规划方案的环境影响评价结果。并针对规划方案提出环境影响减缓措施[8]。提出环境影响减缓措施，主要包括：

(1)预防措施，用以消除拟议规划的环境缺陷。

(2)最小化措施，限制和约束行为的规模、强度和范围使环境影响最小化。

(3)减量化措施，通过行政措施、经济手段、技术方法等降低不良环境影响。

(4)修复补救措施，对已经受到影响的环境进行修复和补救。

(5)重建措施，对于无法恢复的环境，要进行重建替代。

3.3 影响土地利用规划环评的关键问题解析

在结果选择最优方案环境影响评价方法的具体实施过程中，需要格外关注规划环评应全程介入规划编制过程和评价范围的空间尺度影响评价的重点与方法两个关键问题。

3.3.1 土地利用规划环评应全程介入规划编制过程

人类活动尤其是与土地利用相关的活动是导致环境问题的根本原因，具体体现在自然资源的有效配置方面。资源的配置是通过一系列的政策、规划、计划和具体的建设项目来逐层实施的，越向高一层次，对资源配置的作用强度越大。因此在土地利用的政策、规划、计划阶段就介入环境影响评价，可以在项目的编制阶段就考虑到环境影响因素，通过方案环境影响评价反馈规划方案在环境保护层面的合理性，可以规划方案更具有科学合理性。做到目标一体化和过程一体化，保证整个规划符合生态原则和可持续发展原则，从而避免规划成果的颠覆性修改。

3.3.2 评价范围的空间尺度影响评价的重点与方法

不同尺度的土地利用规划功能和所针对的问题不同，与此相对应的环境影响评价也有不同的内容和评价指标体系。为此，土地利用规划空间体系的建立是首要问题。

对于不同尺度的土地利用规划环境影响评价，如市一级土地利用环评内容需集中在规模与结构、布局、开发整理复垦、重大基础设施工程上，省一级土地利用环评内容需集中在分析环境现状和历史演变、明确与土地利用密切相关环境因素和环境问题，并总结现行省级规划实施中环境保护和生态建设的经验教训等。同时，由于基础数据的详实程度不一致，需在省一级层面上很难做出对局部地块的环境变化分析，而在市、县一级层面则可以通过遥感图像对评价区域范围内的地表环境状况进行空间上的分析。

4 结 论

由于人类活动与土地资源状况的空间差异决定了土地利用规划对区域环境影响的空间差异性，通过建立均衡富有代表性的指标体系——有序二元比较矩阵模型，有效、真实、全面的汇总指标数据，正确提取归纳信息，并进行方案优选和综合评价。再根据模糊标度0.5与无可比拟的重要的模糊标度1.0之间，以线性变化的模糊标度分别于不同级别和形容词相对应等结果选择最优方案，对土地利用进行规划环评，具有方便、科学和实用等特点。

[1] 王万茂，韩桐魁．土地利用规划学[M]．北京：中国农业出版社，2002．1.

[2] 陆书玉．环境影响评价[M]．北京：高等教育出版社，2001．7.

[3] 李希灿，王 静，邵晓梅.模糊数学方法在中国土地资源评价中的应用进展[J].地理科学进展，2009，28(3)：409-416.

[4] 李 文.省级土地利用总体规划环境影响评价研究——以甘肃省为例[D].兰州：兰州大学，2008.

[5] 郭 慧，吕 艳.模糊数学在土地适宜评价中的应用[EB/OL].http://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/200804-789.

[6] 夏朝阳，曾 真.模糊数学在经济开发区概念性规划评审中的应用[J].中国集体经济，2007,(10)：52-53.

[7] 陈守煜.复杂水资源系统优化模糊识别理论与应用[M].长春：吉林大学出版社，2002.

[8] 吕昌河，贾克敬，冉圣宏.土地利用规划环境影响评价指标与案例[J]. 地理研究, 2007,26(2)：249-256.

The Application of Binary Fuzzy Comparison Method on Environmental Impact Assessment of General Land Utilization Planning

WANG Guang-ming1, XIAO Zai-liang2, DING Nan-ya3, WANG Wei-zhu2

(1.PetroChinaSouthwestOil&GasBranchCompany,Chengdu610065,China; 2.ChengduChuangjingEnvironmentalEngineeringCo.,Ltd,Chengdu610065,China; 3.SichuanEnvironment&EngineeringAppraisalCenter,Chengdu610065,China)

In environmental impact assessment of general land utilization planning, determine index weight is very important to make the right policy decision. As the land resources system is complex and uncertainty, this paper tried to introduce the relatively mature method, which was called Binary Fuzzy Comparison Method into environmental impact assessment of general land utilization planning. By optimizing the scheme through index analysis, the method could determine the scope and property of environmental impact, give the mathematical proof, assess the potential environmental impacts of the optimal scheme, and prove its feasibility.

Land utilization planning; planning environmental impact assessment; social property; binary fuzzy comparison method

2005-10-26

王光明(1968-)，男，四川富顺人，2000年毕业于中央党校函授学院经济管理专业，研究方向为石油天然勘探开采过程中的安全环保管理。

X825

A

1001-3644(2016)03-0111-04