地質(zhì)環(huán)境評價的基本方法ppt版（共45頁）

1、地質(zhì)環(huán)境評價的基本方法一、地質(zhì)環(huán)境評價1、地質(zhì)環(huán)境評價的基本概念是環(huán)境評價的重要組成部分。是對地質(zhì)環(huán)境形成條件、結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、功能的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，在自然條件和人類活動影響下對可能發(fā)生的變化趨勢進(jìn)行預(yù)測，對其與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展活動的協(xié)調(diào)性進(jìn)行定性或定量的評估。就是對環(huán)境質(zhì)量優(yōu)劣的描述，說明、評定和預(yù)測。2、地質(zhì)環(huán)境評價的分類（1）按照評價范圍分：區(qū)域地質(zhì)環(huán)境評價、流域地質(zhì)環(huán)境評價、城市地質(zhì)環(huán)境評價、礦山地質(zhì)環(huán)境評價（2）按人類活動與地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系分：地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量評價、地質(zhì)環(huán)境容量評價、地質(zhì)環(huán)境承載力評價（3）按照評價對象不同分：土壤環(huán)境評價、地下水環(huán)境質(zhì)量評價、生態(tài)環(huán)境評價（4）按照人類對環(huán)境的要求分

2、：地質(zhì)環(huán)境適宜性評價、地質(zhì)環(huán)境危險性評價、地質(zhì)環(huán)境風(fēng)險評價二、地質(zhì)環(huán)境評價的基本方法（一）地質(zhì)環(huán)境評價的一般程序（二）評價單元劃分是具有相同特性的最小地域單元。地質(zhì)環(huán)境條件具有一致性。三角形劃分法正方形劃分法不規(guī)則多邊形劃分法（三）地質(zhì)環(huán)境評價指標(biāo)體系（表26）1、基本指標(biāo)氣象水文地形地貌地層巖性地質(zhì)構(gòu)造地震地下水工程地質(zhì)地質(zhì)災(zāi)害其它2、指標(biāo)數(shù)據(jù)的提取測試分析結(jié)果從各種地質(zhì)圖件中提取經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)3、數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化處理（1）初值化變換分別用原始序列的第一個原始數(shù)據(jù)去除以后面的各個數(shù)據(jù)，得到其倍數(shù)數(shù)列，即初值化序列。x(k)=x(k)/x(1), k=1,2,3,.,n（2）均值化變換用均值去除以對應(yīng)系

3、列中的每個數(shù)據(jù)。（3）極值化變換用序列中的每個數(shù)據(jù)與極小值之差除以極大值和極小值之差。（4）標(biāo)準(zhǔn)差變換用序列中的每個數(shù)據(jù)與均值之差除以標(biāo)準(zhǔn)差。（四）地質(zhì)環(huán)境評價指標(biāo)權(quán)重的確定確定權(quán)重有多種方法，如專家直接經(jīng)驗(yàn)法、調(diào)查統(tǒng)計(jì)法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、層次分析法等。 1、專家打分法2、層次分析法（AHP法）層次分析是美國運(yùn)籌學(xué)專家匹茲堡大學(xué)教授T.L.Saaty于二十世紀(jì)70年代提出的層次排序法（AHP法），原理簡單，有較嚴(yán)格的數(shù)學(xué)依據(jù)，廣泛應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)的分析與決策。層次分析法確定權(quán)重的工作程序如下：2.1 選定專家組調(diào)查專家組的組成應(yīng)是經(jīng)驗(yàn)豐富的專家。調(diào)查的目的是集中專家的群體智慧，對各因素的相對重要性進(jìn)

4、行評估打分。根據(jù)打分表，綜合構(gòu)造判斷矩陣。表1 專 家 打 分 表標(biāo)度值u1u2unu1u2un2.2 構(gòu)造判斷矩陣設(shè) U=u1,u2,um 為評價因素集，A表示目標(biāo)，V=v1,v2,vn為地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量等級集合。uij表示ui對uj的相對重要性數(shù)值。表2 判斷矩陣標(biāo)度及其含義表標(biāo) 度 值含 義1表示因素ui與uj比較，具有同等的重要性。3表示因素ui與uj比較，ui比uj稍微的重要。5表示因素ui與uj比較，ui比uj明顯的重要。7表示因素ui與uj比較，ui比uj強(qiáng)烈的重要。9表示因素ui與uj比較，ui比uj極端的重要。2，4，6，82，4，6，8分別表示相鄰判斷13，35，57，79的中

5、值。倒 數(shù)表示因素ui與uj比較得判斷uij，則uj與ui比較得判斷uji=1/uij根據(jù)表12得到判斷矩陣T：實(shí)例：2.3 計(jì)算重要性排序根據(jù)判斷矩陣，利用線性代數(shù)知識，精確地求出T的最大特征根所對應(yīng)的特征向量。所求特征向量即為各評價因素的重要性排序，歸一化后，也就是權(quán)數(shù)分配。一般情況下，階數(shù)較高，可以用下面介紹的近似解法。2.3.1 方根法（1）計(jì)算判斷矩陣每一行元素的乘積， （i.j=1,2,m）（2）計(jì)算Wi 的m次方根（3）對向量 作歸一化或正規(guī)化處理，即則，A=（1,2,m）T 即為所求特征向量,即為各指標(biāo)的權(quán)重值。2.3.2 和積法（1）將判斷矩陣每一列歸一化：（2）每一列經(jīng)正規(guī)

6、化的判斷矩陣按行相加：（3）對向量作正規(guī)化處理：依次所得到的即為所求特征向量。實(shí)例2.4 檢驗(yàn) 由于客觀事物的復(fù)雜性或?qū)κ挛镎J(rèn)識的片面性，通過所構(gòu)造的判斷矩陣求出的特征向量（權(quán)值）是否合理，需要對判斷矩陣進(jìn)行一致性和隨機(jī)性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)公式為：式中，CR為判斷矩陣的隨機(jī)一致性比率； CI為判斷矩陣一致性指標(biāo)；它由下式計(jì)算：為最大特征根；m為判斷矩陣階數(shù)；RI為判斷矩陣的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)。計(jì)算判斷矩陣的最大特征根式中，（TA）i 表示向量TA的第i個元RI 由大量試驗(yàn)給出，對于低階判斷矩陣，RI 取值列于表E13。對于高于12階的判斷矩陣，需要進(jìn)一步查資料或采用近似方法。即令當(dāng)CR0.1時，即認(rèn)為

7、判斷矩陣具有滿意的一致性，說明權(quán)數(shù)分配是合理的；否則，就需要調(diào)整判斷矩陣，直到取得滿意的一致性為止。表E3 層次分析法的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)值M1234567891011RI0.000.000.580.901.121.241.321.411.451.491.51實(shí)例：基于地形因素的區(qū)域黃土滑坡評價（博士論文）P91基于GIS的昆明市地質(zhì)災(zāi)害危險性評價（碩士論文）實(shí)例：用層次分析法確定權(quán)重1、建立評價系統(tǒng)層次分析結(jié)果模型構(gòu)造判斷矩陣采用1一9標(biāo)度法對各層中的因子對上一層次目標(biāo)的相對重要性進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造判斷矩陣。并且計(jì)算出最大特征根、對應(yīng)的特征向量、各層次的單排序以及進(jìn)行判斷矩陣一致性檢驗(yàn)，其結(jié)

8、果如下:（五）地質(zhì)環(huán)境評價的數(shù)學(xué)模型指數(shù)評價模型數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型：定性判別分析模型、聚類分析模型、主成分和因子分析模型模糊數(shù)學(xué)評價模型灰色系統(tǒng)模型模糊數(shù)學(xué)評價模型影響地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量的因子具有層次性特征。一般說，地質(zhì)環(huán)境背景條件、區(qū)域環(huán)境地質(zhì)問題和人類工程活動是第一層次的因子，它們又包含有幾個第二層次的因子，如地質(zhì)環(huán)境背景條件包含地形坡度、區(qū)域地殼穩(wěn)定性等;而第二層次因子中又可能包含幾個第三層次甚至更低層次因子。為避免參評因子過多，致使各因子的權(quán)重分配過小，主要因子作用不突出，進(jìn)而造成評價結(jié)果失真，一般進(jìn)行2個層次評價。二級評價是對2個層次進(jìn)行綜合評價，即先對第二層次因子進(jìn)行綜合評價，在此基礎(chǔ)上再對第一層次因子進(jìn)行評價，它克服了以往一級模糊質(zhì)量評價中評價因子單一，主次不分的缺點(diǎn)，使評價結(jié)果更合理。（1）確定評價因子集。（2）給出地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量等級集（3）隸屬函數(shù)的確定由于影響地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量因素的相互作用、影響及地質(zhì)環(huán)境本身的復(fù)雜性和模糊性特點(diǎn)，目前在環(huán)境質(zhì)量評價研究中，一般對離散型因素按照專家經(jīng)驗(yàn)給出隸屬度;對于連續(xù)性變化的定量指標(biāo)采用線性隸屬函數(shù)、正態(tài)分布