基于层次分析法的生态影响评价方法研究

2018-09-11陈曜

资源节约与环保 2018年8期

陈曜

（铜陵市环境监测中心站安徽铜陵 244000）

1 背景介绍

本文通过S457宁泾公路泾县段建设工程对评价区的景观/生态系统、生物群落、种群/物种、主要保护对象、生物安全以及社会因素等各项影响因子的分析评价，并且通过层次分析法首先根据已有的生态学知识得出判断矩阵，再根据科学计算软件检验判断矩阵的一致性，得出S457宁泾公路泾县段建设工程可能对安徽扬子鳄国家级自然保护区生物多样性产生影响的总体结论，并提出S457宁泾公路泾县段建设工程设计、施工、运营过程中需要注意的问题及减少影响的相关措施和建议。

层次分析法（Analytic hierarchy process，AHP）是由美国著名的匹兹堡大学教授萨蒂提出的，提出之初是为了解决复杂系统难以量化的问题，层次分析法开创性的使用了判断矩阵，将一个复杂的多对多问题变成了几组相对简单的单对单问题，并通过矩阵的一致性判别解决了单一评价指标不合理的问题。

在本论文中宁泾公路泾县段建设工程对扬子鳄自然保护区生物多样性影响评价指标体系及各指标参考《建设项目对自然保护区生物多样性影响评价技术规范》，并结合安徽扬子鳄国家级自然保护区的实际情况进行确定，本次生物多样性影响评价采用的指标及权重详见“工程建设对生物多样性的影响评价指标体系及权重表”，表中的权重均为层次分析法计算所得。

评价指标确定后，通过现场踏查和资料分析，并征求相关部门和利益群体的意见，对中的各项评价指标进行定量评价，确定每一指标的分值，通过下列公式计算工程建设对保护区生物多样性影响指数。

式中：Si：一级指标分值，Nj：二级指标分值，Wj：二级指标权重，Wi：一级指标权重，BI：建设项目对自然保护区生物多样性影响指数。

2 各指标评分

项目组于2016年11月上旬对评价区内的各类生态系统进行现场调查，明确各生态系统类型及范围，并在遥感图和地形图上现场勾绘。

植物多样性调查要采用路线调查法，在评价区内采集、GPS定位、鉴定并拍照，沿途记录所见的主要乔木种名，并记录灌木层的主要种类、频度、平均地径等因子，结合参考相关历史文献对物种名录进行整理。保护区主要保护对象野生扬子鳄的分布及数量依据《安徽扬子鳄国家级自然保护区综合科学考察报告》及近年保护区组织的野外调查情况确定。其它野生动物根据保护区内不同的生境类型，结合不同动物的生态习性，分别选择有代表性的生境或区域设置样带进行调查，结合参考相关历史文献对物种名录进行整理。社会因素的调查主要是走访各相关利益群体，并到各部门收集相关资料，进行综合评价。

3 各指标权重的计算

本文采用层次分析法来计算权重,对目标的重要性进行排序,其计算步骤为:

（1）确定各个影响因素的评分指标，将每一组的指标按照（0,9]进行排序，零代表相对非常不重要，9代表相对及其重要，将各个评分指标按照行列进行排布，能够组成一个n维矩阵，效果如下。

其中

aii=1

表征每个影响因素对于自身的重要性为1

矩阵中的每个因子数值应该等于其翻转矩阵中的对应因子数值的倒数，该法则体现了相对性的原理。

（2）对权重计算的判断矩阵作相容性检验:为保证取值的可靠性,需对判断矩阵进行一致性检验,检验方法如下:

一般认为CI<0.10,则认为符合满意一致性要求,Wi即为各因子的权向量;若CI>0.10,则需调整判断矩阵,直至满意为止。

（3）进行归一化处理,得各影响因素的权向量，各个权向量之和应该等于1.

一级指标的相互权重矩阵，在本矩阵之中，影响因素有A.景观/生态系统，B.主要的群落，C.物种，D.主要保护对象，E.生物安全，F.社会因素，在本例之中，由于是公共交通项目对于生态的影响，故认为对于整个评价体系来讲，景观、群落、物种、保护对象是相对更加重要的因素，生物安全和社会因素是相对更加不重要的因素。

在下列的判断矩阵中，先将A、B、C、D四个指标赋予1的权重，再将E、F赋予1/2的权重，根据上述的层次分析方法，得出判断矩阵。

将该判断矩阵输入octave工程数学软件，调用eig函数计算特征值得λmax=6.00进行判断矩阵的一致性检验，得

故原矩阵在统计意义上可以大概率通过一致性检验，将其标准化为[0.2 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1]。

该矩阵的实际意义在于更加科学的赋予A、B、C、D、E、F五个指标权重，在本例之中的一级指标的各个权重：A.景观/生态系统为 0.2，B.主要的群落为 0.2，C.物种为 0.2，D.主要保护对象为0.2，E.生物安全为0.1，F.社会因素为0.1.并且通过一致性检验来剔除原矩阵中不合理的因素，以达到科学评价的目的。二级指标同理可得。

4 结论与展望

综上所述，根据S457宁泾公路泾县段建设工程对安徽扬子鳄国家级自然保护区的景观/生态系统影响（A）、生物群落影响（B）、种群/物种影响（C）、主要保护对象影响（D）、生物安全影响（E）及社会因素影响（F）的分析、评价及评分，S457宁泾公路泾县段建设工程对安徽扬子鳄国家级自然保护区生物多样性影响指数用公式进行计算，S457宁泾公路泾县段建设工程对安徽扬子鳄国家级自然保护区生物多样性影响指数BI=41.3，其各评价指标得分及生物多样性影响指数计算过程详见表“生物多样性影响指数计算表”。