低碳理念下复杂地质公路选线生态评价方法研究

华开成 王赵明

关键词：低碳；地质公路；复杂地质；公路选线；生态评价

前言

公路的建设和选线是一个复杂的过程，涉及到不同专业领域，具有投资和建设规模大、制约的因子多、技术难题多的特点，属于较为复杂的系统性的工程。在运营的过程中，公路上汽车的噪声污染、汽车尾气对大气环境的污染、对动物的生存环境和迁徙路线造成了影响。经过矿山采矿区复杂地质公路的线路的选择就显得尤为重要。如何实现高速公路建设和路线选择与经济社会发展、环境的和谐统一，越来越受到社会以及大众的关注。

目前公路环境评价常见方法有德菲法、数理数据统计法、综合模糊评判法、灰色关联法等。随着测控技术和遥感技术的不断发展，涌现了一些新的方法，例如DAFF、AHP-FEE、AHP-综合模糊等新的评价方法。

针对研究高速地质公路沿线的地质脆弱区作为研究对象，分析该区域的生态环境及公路生态环境，从不同的层次建立生态评价方法和评价指标体系，按照AHP和FEE的方法建立对应的模型，探讨利用该模型和评价指标体系对于复杂地质公路选线评价的适用性，并对该高速公路进行详细的生态评价，获得最全面的生态评价结果。为复杂地质公路选线的生态环境评价和环境保护等提供决策依据和生态环境评价和保护方法。

1评价体系

1.1生态评价体系构建

公路选线及建设评价体系的构建是由不同的指标构成的。不同的指标之间互相之间有联系，有不同的层次感和结构体系。不同的指标之间互相补充和互相作为基础，构成了公路的生态评价体系。不同的原始数据构成了不同的指标，可以反应系统不同部分的特征，可以反应系统间的不同特征以及相互的联系。对于具有显著性的指标选择时候应该特别注意。除此以外，还需要充分考虑指标体系的可操作性和数据的获取便捷性。综合指标本身的可行性、评价过程中可能会产生的影响因子以及在已有的理论基础上，建立适合研究所用的评价体系。图1是公路生态评价的评价指标体系框架。根据构建框架的原则，可以把公路生态评价体系分为三个层次，分别是目标层、原则准则层和指标层。目标层指标1个，是公路选线生态环境影响评价的总体目标。原则层是为了实现目标而涉及的不同因素，包括社会面、生态面、地表水面、地下水面、声环境、环境空气等6个主要因素，指标层是评价不同因素的数据层，是框架的最底层，是对指标进行描述和解释的数据，具备一定的代表性和共性。（见图1）

1.2AHP-FEE评价方法确定权重

首先确定传统法的群组AHP法，优化后得到了AHP-FEE评价方法。对不同的转机的聚类权重进行分析，原则层的指标进行专家分析，然后根据矩阵判断，专家聚类的权重，计算分析中不同专家一致性的权重因子，通过计算得出两者结合的综合专家权重。通过加权平均计算出各向量的排序，从而得出权重的指标值。过程可以描述为：建立具有阶梯式的层次结构模型，根据要求构造计算判断矩阵，计算矩阵得出结果并进行检验，列表判断出权重系数和一致性检测结果。提出不合理的指标，判断单一指标对矩阵特征值的影响大小信息，可以反应出不同的专家顺序对于矩阵的影响程度变化。并计算新的权重。

2结果与讨论

2.1研究区域概述

某地质公路，路线整体走向自南向北，线路全长600公里，全线设置桥梁8座，特大桥共计5座，共计11140m；大桥共计2座，共计11230m、中桥1座，共计135.6m。互通式立交3座，隧道5座。线路经过地区为山地和平原地质结构区，其中有矿山区3座，地质公园区3座。线路周边有复杂地质结构矿山公园，具有独特的地质结构和断层矿山地貌。由于存在特殊的地质构造和地形地貌形态，经过调查，存在泥石流、滑坡和崩塌的地质现象。

2.2指标权重确定

采用YAAHP软件构建评价指标模型，计算出权重系数和检验一致性。当ER值小于1的时候，一致性检验合格，反之不合格。然后根据18位专家对一级指标给出的权重系数及一致性检验，有6位专家的一致性检验指标ER>0.1，判定为不合格无法使用，另外2位专家的判断矩阵不能用于分析，从而得到一致性检验合格的专家的一一级指标权重。根据计算出的10位专家的传统的指标权重，然后用SPSS软件进行聚类分析，聚类的距离为16的时候，排序为第一的有4位专家，编号为3，8，2，5，第二類有2位专家，编号分别为7，9；第三类有3位专家，编号为7，1，4；第4类有1位专家，编号为6。进一步改进优化，进行权重的优化计算，见表1优化后的权重。

如图2一图4所示不同一级指标评价结果等级分布图。从以上各图可以看出，公路选线和建设过程中不同的因素影响的程度各不相同。在整个定量分析的过程中，对公路选线的过程中不同的影响因子及生态影响因子评价值进行计算，能够看出不同影响因子对生态环境影响的大小影响现状。根据评价的标准，有利于对影响较大的因素采取相应的措施进行应对。图2一图4明显的展示了不同的影响因子的影响程度。图2是水环境和社会层面的影响大小，影响范围在极小和较小的范畴内，在极小范围内，排序为社会环境>地下水>地表水，在较小范围内，排序为地下水>社会环境>地表水。在一般范畴内，排序为地表水>地下水>社会环境。总的来看，水环境和社会环境对生态环境影响较小。图3是声环境对生态环境的影响程度。从图中可以看出，环境空气对生态环境的影响较大，较大影响因子评价结果为0.4，极大影响因子评价结果为0.2。图4是对生态环境和声环境的影响大小。对声环境的影响极小，极小值的评价指标为0.6，较小值的评价指标为0.15。对生态环境的评价结果的较大影响为0.32，极大值的评价结果为0.1，综合来看，表明了社会环境和噪声污染对地址公路选线的影响较小，但对环境空气及生态环境的影响较大。必须针对影响较大的因素进行环境及生态保护和控制，减少选线过程中经过生态区和动物保护区。减少或者减缓对生态的影响和动物繁衍及迁徙的影响。

2.4复杂地质公路选线对环境影响的模糊评价

研究根据复杂地质公路选线对环境的生态及环境多变的特征，采用模糊综合评价法对复杂地质公路选线对环境的生态和环境进行综合评价。第一步建立因素集。然后把地址公路选线对生态的影响分为5个等级，设定为L=（L1，L2，L3，L4，L5），对应每一个级别都有一个数值，从而达到定性向定量的转变。即L1=0.2，L2=0.4，L3=0.6，L4=0.8，L5=1。其中L1表示极小影响，L2代表较小影响，L3代表一般影响，L4代表较大影响，L5代表极大影响。最后按照指标的无单位的数值和计算函数公式获得模糊矩阵。

通过改进的AHP方法计算得到的权重集合和模糊矩阵按照公式（L=M．R）进行计算，得到结果L=（0.1903，0.2325，0.3485，0.1816，0.0238）。按照最大隶属度原则，计算结果选取最大值0.3485。该数值属于[0.2，0.4]区间，根据对应级别，二级评估的记为较小影响，这和公路选线对生态影响的实际情况是相符合的。表明运用改进的群组AHP-FCE法对复杂地质公路选线生态评估方法是可行的。

3结束语

环境空气对生态环境的影响较大，较大影响因子评价结果为0.4，极大影响因子评价结果为0.2。对声环境的影响极小，极小值的评价指标为0.6，较小值的评价指标为0.15。对生态环境的评价结果的较大影响为0.32，极大值的评价结果为0.1，综合来看，表明了社会环境和噪声污染对地址公路选线的影响较小，但对环境空气及生态环境的影响较大。根据生态评价的结果，需要从社会环境、生态环境、空气、声环境等方面进行保护，建立一套完整的生态恢复和保护措施。这些措施适合于复杂地质公路选线生态环境保护措施。对地质公路选线生态环境保护具有重要作用，可以促进地质公路周边与环境、生境的协调可持续绿色发展。