【生态环境论文】生态影响后评价常用方法研究

摘要：论述生态影响后评价的几种常用方法，分析比较其特点及适用范围。可见，综合指数法应用范围较广，相比其他三种评价方法其难度较小。综合指数法在进行赋权时，若采用传统的层次分析法或熵权法难免会造成数据的失真,若采用合作博弈权重就可以有效的解决这一问题，使评价结果更科学合理。

关键词：生态影响 后评价 综合指数法 权重

大型建设项目在带来巨大经济效益的同时也带来了严重的生态破坏。环境矛盾日益突出的今天，进行项目后评价时，评价考核目标不仅仅重点关注经济效益，生态环境也成为关键考核目标。生态影响后评价是指采用合适的方法，通过对项目(或规划)实施前后的生态环境状况进行综合评价并对比分析，在环境影响评价的基础上进一步识别项目(或规划)实施后对生态环境的影响范围和程度，为促进环境管理提供科学依据，是环境影响后评价在生态领域的发展和延伸[1]。

1 常用评价方法简介

图形叠置法简单来说就是把各类生态信息叠加到同一张图上，用该图分析生态变化的趋势及水平，这张图也称作生态影响评价图。生态影响评价图常用指标法和3S叠图法来制作。

生态机理分析法是根据建设项目的特点和受其影响的动、植物的生物学特征，依照生态学原理分析、评价工程生态影响的方法[2]。主要通过收集项目建设全过程相关资料及项目建成前后周边生态状况，预测、评价项目建设对动植物及生态系统影响程度。

景观生态学法就是在研究项目建设的某一特定时间、特定区域的生态系统，分析其特点、分布、现状、规律，揭示建设活动对动植物及环境的影响。主要通过空间结构分析和功能与稳定性分析两方面评判生态质量状况。空间结构分析是通过优势度值（Do）量化的，优势度值（Do）由密度（Rd）、频率（Rf）和景观比例（Lp）三个参数按一定函数关系计算得出[2]。其数学表达式为：

Rd=(斑块i的数目/斑块总数)×100%

Rf=(斑块i出现的样方数/总样方数)×100%

Lp=(斑块i的面积/样地总面积)×100%

Do=0.5×[0.5×(Rd+Rf)+Lp]×100%

功能与稳定性分析是通过分析景观元素的恢复再生能力、异质化基质、动植物种群各流量指标、物种流的可达迁徙、景观与周边环境的包容度。综合量化评价景观的功能与稳定性。

指数法广泛地应用于项目评价各个阶段，是环境影响评价中必用的评价方法。该方法是将不能直接比较的指标通过一定的计算方法过度到能够直接对比并反映因素变化趋势的方法。综合指数法是指在评价指标体系范围内，对各指标采用某种统一算法，得到指标的综合指数，用于综合准确的度量项目区域生态状况的优劣程度。其数学表达式为：

∆E=∑▒〖(Eh_i-E_qi )×W_i 〗

∆E——有无项目建设生态质量变化值

Eh_i——有项目建设质量指标

E_qi——无项目建设质量指标

W_i——权重值

2 四种评价方法特点及其适用性比较

图形叠置法的特点是直观、形象，简单明了地将生态信息叠合到复合图上，由复合图最终制作出生态影响评价图。但制作复合图需要进行大规模的生态状况调查，收集项目范围与项目周边地区自然环境、社会环境信息或需要经过精校正的遥感影像作为工作底图，在底图上描绘主要生态因子信息。这些条件都需要耗费巨大的人力物力。而且，该评价方法不能在预测影响时间上延续预测，只能对绘图时刻，这一时间点进行评价。因此，图形叠置法比较适用于特定区域生态质量影响评价及引起周边自然环境大范围改变的特大型建设项目评价。该方法常与其他方法结合使用。

生态机理分析法优点是客观、综合、系统的评价项目建成对生态环境影响程度。缺点是评价结果客观准确必须建立在各种模拟试验或数学模拟建模。该方法要求使用者通晓生物、地理、水文、管理、数学、土木等多学科，需复合型人才才能完全胜任。而且该方法以定性描述为主，通常只作辅助性工具使用。常用于大规模改变地性地貌及周边生态环境的大型建设项目，如大型水利枢纽工程、新能源基地建设等。

景观生态学法反映自然组分在区域生态系统中的数量和分布，考虑了景观中各组分的数目、大小、形状和分布等因素对整个区域生态环境功能的影响，因此能较准确地表示生态系统的整体性。但这种评价方法的缺点是忽略了绿地种类、绿地生产能力等衡量生态环境功能的因素，而只考虑了绿地面积、分布的变化。该方法常用于项目建成后生态现状评价。

指数法简明扼要，其难点是需要准确建立标准评价体系并选择合理的赋权方法。综合指数法不受评价区域大小限制，可以分析大型区域项目生态影响后评价，也能分析评价小型项目生态影响后评价。可见，指数法与综合指数法在进行生态影响后评价应用范围较广，相比其他三种评价方法其难度较小。但是，采用指数法与综合指数法进行赋权时，由于单一赋权法的随意性及主观性，容易造成权值的失真，进而影响评价结果。

3综合指数法赋权的改进

在评价过程中，评价结果的准确度在绝大程度上取决于权重的精确度。在计算权重时，通常习惯采用主观层次分析法与客观熵权法。用层次分析法计算权重其精确度取决于构造的判断矩阵，该判断矩阵在构造时数值通常为人为主观判断两因素之间的重要程度，而缺少客观思考。采用熵权法计算权重时，虽然在一定程度上避免了权重赋值的主观性，但是专家评分有时会带来数值的随意性，从而引起权重的偏差。为了有效避免这一问题，可以选择采用多种权重赋值方法。使用多种赋权方法计算权重的结果即相互独立，又相互冲突。这种矛盾的思想与合作博弈理论相符合。合作博弈权重的基本思想是在相互竞争和冲突的不同权重间寻求妥协、均衡和一致，即最小化各权重与可能权重间的偏差[3]。其数学表达式为：

〖权重集 w〗_k={w_k1,w_(k2,) w_k3,⋯,w_kn },k=1,2,3,⋯,m

m个向量的组合w=∑_(k=1)^m▒a_k ×w_k^T (a_k>0)

使w与w_k的离差最小，即min(∑_(k=1)^m▒a_k ×w_k^T-w_i ),i=1,2,3,⋯,m。根据矩阵的微分性质，最优化的一阶导数条件为：

∑_(j=1)^m▒a_j ×w_j^T×w_i=w_i×w_i^T i=1,2,3,⋯,m

求解可得a^*=a_k/(∑_(k=1)^m▒a_k )

最优化权向量w^*=∑_(k=1)^m▒a_k/(∑_(k=1)^m▒a_k )×w_k^T (a_k>0)

4 实例

以某水利建设项目为例，分别采用主观层次分析法、客观熵权法以及合作博弈权重方法计算评价指标权重并进行比较。

图1 某水利建设项目生态影响后评价指标体系

表1 C_1——C_6权重

指标 C_1 C_2 C_3 C_4 C_5 C_6

AHP权重 0.214 0.214 0.214 0.214 0.072 0.072

熵权权重 0.155 0.103 0.084 0.293 0.223 0.137

合作博弈权重 0.207 0.171 0.104 0.219 0.188 0.111

表2 C_7——C_10权重

指标 C_7 C_8 C_9 C_10

AHP权重 0.406 0.406 0.094 0.094

熵权权重 0.337 0.298 0.121 0.244

合作博弈权重 0.396 0.301 0.097 0.194

表3 C_11——C_15权重

指标 C_11 C_12 C_13 C_14 C_15

AHP权重 0.491 0.232 0.092 0.138 0.046

熵权权重 0.241 0.347 0.052 0.166 0.194

合作博弈权重 0.352 0.273 0.077 0.158 0.140

表4 B_1——B_3权重

指标 B_1 B_2 B_3

AHP权重 0.684 0.230 0.122

熵权权重 0.547 0.216 0.239

合作博弈权重 0.592 0.215 0.193

根据计算结果可以得出，采用合作博弈计算权重其数值在AHP权重及熵权权重之间浮动。在进行生态影响后评价时可多选用综合指数法，其应用范围较广，相比其他三种评价方法其难度较小。在赋权时，可采用合作博弈权重，有效避免主观AHP权重与客观熵权权重造成的数据失真。

参考文献

[1] 朱国宇，熊伟. 模糊评价法与综合指数法在生态影响后评价中的应用比较研究.东北农业大学学报.2011.

[2] 环境保护部.环境影响评价技术导则——生态影响.2011.

[3] 阳大兵，王正中,马希明. 基于模糊物元模型的工程项目生态影响后评价.建筑工程学报.2012.

[4] 刘丽. 交通工程生态环境影响评价的景观生态学方法研究[硕士学位论文].西南交通大学.2006.

[5] 徐栋,水利建设项目影响后评价指标体系及模型研究[硕士学位论文].郑州：郑州大学.2011.

[6] 安中仁，张文洁，张三力，水利建设项目后评价的特点、方法和基本内容. 北京：水利建设与管理，2011.

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