地质环境评价的基本方法.ppt

地质环境评价的基本方法 一、地质环境评价 1、地质环境评价的基本概念 是环境评价的重要组成部分。 是对地质环境形成条件、结构、状态、功能的现状进行分析，在自然条件和人类活动影响下对可能发生的变化趋势进行预测，对其与社会经济发展活动的协调性进行定性或定量的评估。 就是对环境质量优劣的描述，说明、评定和预测。 2、地质环境评价的分类 （1）按照评价范围分： 区域地质环境评价、流域地质环境评价、城市地质环境评价、矿山地质环境评价 （2）按人类活动与地质环境的关系分： 地质环境质量评价、地质环境容量评价、地质环境承载力评价 （3）按照评价对象不同分： 土壤环境评价、地下水环境质量评价、生态环境评价 （4）按照人类对环境的要求分： 地质环境适宜性评价、地质环境危险性评价、地质环境风险评价 二、地质环境评价的基本方法 （一）地质环境评价的一般程序 （二）评价单元划分 是具有相同特性的最小地域单元。地质环境条件具有一致性。 三角形划分法 正方形划分法 不规则多边形划分法 （三）地质环境评价指标体系（表26） 1、基本指标 气象 水文 地形地貌 地层岩性 地质构造 地震 地下水 工程地质 地质灾害 其它 2、指标数据的提取 测试分析结果 从各种地质图件中提取 经验数据 3、数据的标准化处理 （1）初值化变换 分别用原始序列的第一个原始数据去除以后面的各个数据，得到其倍数数列，即初值化序列。 x’(k)=x(k)/x(1), k=1,2,3,…….,n （2）均值化变换 用均值去除以对应系列中的每个数据。 （3）极值化变换 用序列中的每个数据与极小值之差除以极大值和极小值之差。 （4）标准差变换 用序列中的每个数据与均值之差除以标准差。 （四）地质环境评价指标权重的确定 确定权重有多种方法，如专家直接经验法、调查统计法、数理统计法、层次分析法等。 1、专家打分法 2、层次分析法（AHP法） 层次分析是美国运筹学专家匹兹堡大学教授T.L.Saaty于二十世纪70年代提出的层次排序法（AHP法），原理简单，有较严格的数学依据，广泛应用于复杂系统的分析与决策。 层次分析法确定权重的工作程序如下： 2.1 选定专家组 调查专家组的组成应是经验丰富的专家。调查的目的是集中专家的群体智慧，对各因素的相对重要性进行评估打分。根据打分表，综合构造判断矩阵。 2.2 构造判断矩阵 设 U={u1,u2,…,um} 为评价因素集，A表示目标，V={v1,v2,…,vn}为地质环境质量等级集合。uij表示ui对uj的相对重要性数值。 实例： 实例 实例：基于地形因素的区域黄土滑坡评价（博士论文）P91 基于GIS的昆明市地质灾害危险性评价（硕士论文） 实例：用层次分析法确定权重1、建立评价系统层次分析结果模型 ②构造判断矩阵 采用1一9标度法对各层中的因子对上一层次目标的相对重要性进行两两比较，构造判断矩阵。并且计算出最大特征根、对应的特征向量、各层次的单排序以及进行判断矩阵一致性检验，其结果如下: （五）地质环境评价的数学模型 指数评价模型 数理统计模型：定性判别分析模型、聚类分析模型、主成分和因子分析模型 模糊数学评价模型 灰色系统模型 模糊数学评价模型 影响地质环境质量的因子具有层次性特征。一般说，地质环境背景条件、区域环境地质问题和人类工程活动是第一层次的因子，它们又包含有几个第二层次的因子，如地质环境背景条件包含地形坡度、区域地壳稳定性等;而第二层次因子中又可能包含几个第三层次甚至更低层次因子。为避免参评因子过多，致使各因子的权重分配过小，主要因子作用不突出，进而造成评价结果失真，一般进行2个层次评价。二级评价是对2个层次进行综合评价，即先对第二层次因子进行综合评价，在此基础上再对第一层次因子进行评价，它克服了以往一级模糊质量评价中评价因子单一，主次不分的缺点，使评价结果更合理。 （1）确定评价因子集。 （2）给出地质环境质量等级集 （3）隶属函数的确定 由于影响地质环境质量因素的相互作用、影响及地质环境本身的复杂性和模糊性特点，目前在环境质量评价研究中，一般对离散型因素按照专家经验给出隶属度;对于连续性变化的定量指标采用线性隶属函数、正态分布函数等。 线性隶属函数法，即针对地质环境质量影响因素特征，构造半梯形分布隶属函数。 实例1：四川绵阳市环境评价 实例2：基于地形因素的区域黄土滑坡评价（博士论文） （4）构造模糊关系矩阵 利用隶属函数求评价因子对质量分级的隶属度，构成模糊关系矩阵。 （5）确定权重 （6）矩阵合成 * * 表1 专 家 打 分 表 un …… u2 u1 un …… u2 u1 标度值 表2 判断矩阵标度及其含义表 表示因素ui与uj比较得判断uij，则uj与ui比较得判断uji=