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层次分析法在大庆市地质环境质量评价中的应用

孙乃泉

1，2

，孙丽3，杨咏梅

4

（1．西北大学地质学系，陕西西安710069；2．长安大学地质工程与测绘学院，陕西西安710054；3．黑龙江省区

域地质调查所，

黑龙江哈尔滨150080；4．长安大学电子与控制工程学院陕西西安710064）［摘

要］建立适宜的地质环境评价体系，对区域地质环境保护具有重要的理论和现实意义，由于地质环境信

息多源性，模糊性、非确定性和随机性等特点，传统分析方法无法对其进行可靠评价。采用层次分析法(AHP )确立权重，进行多指标优选的综合评价，使得复杂的多信息综合分析过程相对便于实现，以大庆市地质环境质量评价为例，建立基于GIS 平台的地质环境评价系统，在水环境和土壤环境评价方面实现地质环境监测信息的采集、处理、存储、分析一体化，提高城市环境地质工作的反应速度和应变能力。

［关键词］地质环境问题;层次分析法;质量评价

［中图分类号］X141

［文献标识码］B

［文章编号］1004－1184（2013）02－0142－02

［收稿日期］2013－01－11

［作者简介］孙乃泉（1977－），男，黑龙江哈尔滨人，在读博士研究生，主攻方向：地质资源与环境。

城市地质环境质量评价是按一定的评价标准和方法对城市地质环境的优劣程度进行描述，包括地质环境的适宜性评价和风险性评价。在地质环境质量评价过程中，往往要选择多个环境要素和环境因子一起参与评价，

且在这些评价因子综合时，需要确定它们对总体地质环境质量影响程度的大小，以及评价单元划分原则。又因地质环境质量评价是一个复杂的多信息综合分析过程，

其数据量大，数据结构复杂，既有空间数据，又有属性数据，因此需要有功能强大的空间数据库管理功能才能满足要求。同时，地质环境信息具多源性，

模糊性、非确定性和随机性，使信息处理和空间分析的模型十分复杂。传统的评价方法和手段，要么无能为力，要么简化而缺失大量的信息，导致成果可靠程度降低。为此有效的环境地质问题分析方法，具有重要的现实意义

［1－4］

。

1自然地理及主要环境地质问题

大庆市在大地构造上位于小兴安岭—松嫩地块的中央坳

陷带，

晚白垩世中期后，在断（坳）陷作用下，发生不均衡沉积，堆积了巨厚的白垩系、第三系泥岩、砂岩、泥质粉砂岩及第四系松散沉积物

［5］

。

大庆油田的开发、建设，对大庆市及其周边地区的地质环境系统造成了严重的破坏。造成土地“三化”面积日益扩大、

土壤和水质污染加剧，区域地下水位大幅度持续下降，地面变形现象逐年加剧。上述各类地质环境问题已使该地区的环境容量和承载力接近极限，环境的恶化已严重影响了当地居民正常的生产秩序和生活质量，成为制约大庆市经济和社会可持续发展的重要制约因素

［6－7］

。

2层次分析法

在地质环境质量评价中，对众多的评价因子进行综合

时，对各个变量具有权衡轻重作用的数值，即称为权重（权值）。由权值的概念可知，既然地质环境评价中不同评价因子间的权重是反映相对某评价观点的“重要”

程度的数值，故可以理解为，求权值的过程就是一种对于不同评价因子间“重要”性程度的分析过程，属于程度分析的范畴。

但由于地质环境的复杂性、不可逆性、模糊性等，科学、合理地评定各环境因子的权值有很大难度，因此，本文选用专家打分—层次分析法来确定权重。

层次分析法为相互关联、相互制约的众多因素构成的复杂问题的决策和排序提供了一种新的、

简洁而实用的建模方法。运用层次分析法建模，大体上可按下面三个步骤进行：

（1）建立递阶层次结构模型；

（2）构造出各层次中的所有判断矩阵；（3）层次单排序及一致性检验；2．1

递阶层次结构的建立与特点

应用AHP 分析决策问题时，首先要把问题条理化、层次化，构造出一个有层次的结构模型。在这个模型下，复杂问题被分解为元素的组成部分。这些元素又按其属性及关系形成若干层次。上一层次的元素作为准则对下一层次有关元素起支配作用

［8－9］

。这些层次可以分为三类：

（1）最高层：这一层次中只有一个元素，一般它是分析问题的预定目标或理想结果，因此也称为目标层。

（2）中间层：这一层次中包含了为实现目标所涉及的中间环节，它可以由若干个层次组成，包括所需考虑的准则、子准则，

因此也称为准则层。（3）最底层：这一层次包括了为实现目标可供选择的各种措施、决策方案等，因此也称为措施层或方案层。

递阶层次结构中的层次数与问题的复杂程度及需要分析的详尽程度有关，

一般地层次数不受限制。每一层次中各元素所支配的元素一般不要超过9个。这是因为支配的元素过多会给两两比较判断带来困难。2．2

构造判断矩阵

在建立了层次分析结构后，针对上一层次某些因素，对下层次有关因素就相对重要性进行两两比较。先从最底层开始，

评价因子两两进行优劣评比。全部比较结果用矩阵A 2

412013年3月第35卷第2期地下水Ground water Mar.，2013Vol.35NO.2