基干AHP與模糊分析的輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)評(píng)價(jià)研究

關(guān)鍵詞：層次分析法；模糊綜合評(píng)價(jià)；輸電線路；生態(tài)環(huán)境；環(huán)境修復(fù)

中圖分類號(hào)：X171.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

前言

隨著電力需求的不斷增長，輸電線路的建設(shè)和運(yùn)營不可避免地對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了一定程度的破壞。為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境并實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，對(duì)輸電線路進(jìn)行生態(tài)環(huán)境修復(fù)評(píng)價(jià)具有重要意義。然而，傳統(tǒng)的評(píng)價(jià)方法往往難以全面、客觀地評(píng)估輸電線路的生態(tài)環(huán)境修復(fù)效果。為了解決這些問題，研究將層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）與模糊分析法進(jìn)行結(jié)合用于輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)的評(píng)價(jià)。AHP方法是一種定性與定量相結(jié)合的多準(zhǔn)則決策方法，可以幫助決策者對(duì)多個(gè)指標(biāo)進(jìn)行排序和權(quán)重確定。模糊分析方法則可以處理評(píng)價(jià)指標(biāo)的模糊性和不確定性，提供更加全面準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)結(jié)果。通過結(jié)合這兩種方法，可以充分考慮到多個(gè)因素對(duì)修復(fù)效果的影響，從而提高評(píng)價(jià)結(jié)果的科學(xué)性和可信度。研究首先利用層次分析法構(gòu)建了影響輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則體系；然后利用模糊綜合評(píng)價(jià)對(duì)準(zhǔn)則進(jìn)行模糊化處理，從而得到準(zhǔn)則的模糊評(píng)價(jià)值。研究創(chuàng)新地將AHP與模糊綜合評(píng)價(jià)進(jìn)行融合用于評(píng)價(jià)生態(tài)環(huán)境的修復(fù)效果。研究期望利用不同因素的權(quán)重和相互關(guān)系，評(píng)估不同修復(fù)方案的優(yōu)劣，以提高修復(fù)效果的可靠性和準(zhǔn)確性，推動(dòng)輸電線路建設(shè)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)發(fā)展。

1 AHP結(jié)合模糊分析的輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)評(píng)價(jià)方法研究

1.1輸電線路生態(tài)環(huán)境影響因素識(shí)別

輸電線路建設(shè)與運(yùn)營對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響包括電磁輻射、噪聲污染、土地占用、生物多樣性破壞和視覺影響。電磁輻射可能影響植被、動(dòng)物和人類健康，噪聲污染干擾生物和居民生活，土地占用導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)破碎化，生物多樣性受損，視覺影響破壞自然景觀美觀度。為評(píng)估生態(tài)環(huán)境修復(fù)效果，設(shè)立評(píng)價(jià)指標(biāo)應(yīng)遵循系統(tǒng)性和層次性原則。系統(tǒng)性原則要求指標(biāo)體系全面覆蓋土地利用、水資源、野生動(dòng)物、景觀等各方面，層次性原則要求指標(biāo)體系分層設(shè)置，包括目標(biāo)層、準(zhǔn)則層和指標(biāo)層，以便分層評(píng)估輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)效果。

結(jié)合上述分析將AHP應(yīng)用到輸電線路生態(tài)環(huán)境影響因素識(shí)別的研究中。引入AHP能夠與層次性原則進(jìn)行結(jié)合，對(duì)確定輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)評(píng)估的權(quán)重值具有指導(dǎo)作用，能夠確定各指標(biāo)因素對(duì)輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)的權(quán)值。通過大量的方法查找與研究，在利用AHP進(jìn)行層次分析時(shí)，將專家打分的方式作為各因素對(duì)比的判斷標(biāo)準(zhǔn)，并將標(biāo)準(zhǔn)的取值用于構(gòu)建判斷矩陣。矩陣中的標(biāo)準(zhǔn)值需要與判斷標(biāo)準(zhǔn)值相符合，此時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)值可用公式（1）表示：

式（7）中，B表示整個(gè)評(píng)價(jià)系統(tǒng)中所有因素隸屬度集合；A表示權(quán)重向量值；*表示模糊算子；R表示模糊矩陣。通過AHP與模糊綜合評(píng)價(jià)得到的輸電線路生態(tài)修復(fù)評(píng)價(jià)體系能夠?qū)哟沃械囊蛩剡M(jìn)行權(quán)重值分配，再根據(jù)各因素的評(píng)價(jià)結(jié)果便能完成對(duì)輸電線路生態(tài)修復(fù)的整體評(píng)價(jià)結(jié)果。輸電線路建設(shè)和運(yùn)營過程中對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響的評(píng)價(jià)指標(biāo)分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、指標(biāo)層和權(quán)重值四個(gè)部分。目標(biāo)層是“輸電線路建設(shè)和運(yùn)營過程中對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的影響”，分為三個(gè)準(zhǔn)則層：自然治理能力、政府管理能力和社會(huì)關(guān)注度，以及一個(gè)單獨(dú)的經(jīng)濟(jì)效益準(zhǔn)則層。在自然治理能力準(zhǔn)則層下，森林資源的權(quán)重值為0.12，土地資源的權(quán)重值為0.13，水資源的權(quán)重值為0.11。在政府管理能力準(zhǔn)則層下，政策扶持的權(quán)重值為0.1，法律的權(quán)重值為0.08，治理的權(quán)重值為0.11。社會(huì)關(guān)注度準(zhǔn)則層下，周邊居民意識(shí)的權(quán)重值為0.12，不良影響的權(quán)重值為0.1。經(jīng)濟(jì)效益準(zhǔn)則層下，就業(yè)崗位的權(quán)重值為0.1，降低用電成本的權(quán)重值為0. 03。

2輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)論證分析

為了更直觀地體現(xiàn)生態(tài)環(huán)境修復(fù)的評(píng)價(jià)效果，研究將輸電線路施工前后的景觀要素作為驗(yàn)證指標(biāo)。通過觀察施工用地斑塊的植被覆蓋率、生物多樣性、土壤質(zhì)量等指標(biāo)的變化，可以評(píng)估生態(tài)修復(fù)的效果是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。研究選擇了某區(qū)域的一條長度為15.63 km的輸電線路，共有27個(gè)塔基。如表1所示為輸電線路生態(tài)景觀改善變化的預(yù)測(cè)結(jié)果。

由表1中的數(shù)據(jù)對(duì)比可知，施工前、后土地的斑塊會(huì)出現(xiàn)一定的變化。其中施工后的斑塊面積減少，這說明輸電線路的施工對(duì)土地上的覆蓋物產(chǎn)生了一定的影響。斑塊的減少表明覆蓋物的數(shù)量減少了，覆蓋物的減少會(huì)影響景觀要素的表現(xiàn)。同時(shí)施工前、后的土壤有機(jī)質(zhì)含量也有一定的變化，輸電線路的施工會(huì)對(duì)土壤造成一定的污染，從而導(dǎo)致有機(jī)質(zhì)的含量減少。表1中的8種用地斑塊的有機(jī)質(zhì)含量分別減少了0. 02、0.03、0、0、0.07、0、0.05、0，其中有機(jī)質(zhì)含量未發(fā)生變化的是河流、荒地、居民區(qū)、交通用地和建設(shè)用地，這是因?yàn)樗鼈儾⒉粫?huì)用于景觀的改造，所以影響并不大。為了進(jìn)一步驗(yàn)證輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)評(píng)價(jià)對(duì)施工前、后用地斑塊的影響，研究將斑塊密度和斑塊中植被的優(yōu)勢(shì)度作為驗(yàn)證指標(biāo)。如表2所示為輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)斑塊密度及優(yōu)勢(shì)度變化預(yù)測(cè)結(jié)果。

由表2可知，其中影響最大的是灌木，斑塊密度降低了0. 46%，影響最小的是耕地，這得益于輸電線路施工時(shí)對(duì)保護(hù)耕地的積極響應(yīng)。施工前、后各用地斑塊的景觀類型變化相對(duì)較小，其中優(yōu)勢(shì)度影響最小的用地斑塊類型是交通用地，為0。影響最大的是建設(shè)用地，為0. 86。這說明施工前、后的斑塊密度和景觀類型的優(yōu)勢(shì)度都在一定程度上會(huì)受到輸電線路施工的影響。為了驗(yàn)證生態(tài)環(huán)境修復(fù)評(píng)價(jià)系統(tǒng)評(píng)價(jià)的性能，開展使用前后景觀結(jié)構(gòu)特征變化的分析。施工前、后生態(tài)景觀結(jié)構(gòu)特征變化情況見圖1。

如圖1所示，施工前的斑塊密度接近0.7，而施工后這一數(shù)值顯著下降至接近0，表明景觀的斑塊數(shù)量減少，環(huán)境變得更加均勻和整體性增強(qiáng)。優(yōu)勢(shì)度指數(shù)從施工前的接近0.4增加到施工后的超過0.6，這意味著施工后某些物種或景觀類型在數(shù)量上占據(jù)了主導(dǎo)地位。多樣性指數(shù)從施工前的略高于0.5下降到施工后的略低于0.5，表明施工可能導(dǎo)致了物種或景觀類型的減少。均衡度指數(shù)在施工前后變化不大，施工前略低于0.4，施工后略高于0.3，說明景觀的均衡性幾乎沒有太大變化。最后，破碎化指數(shù)從施工前的接近0.1下降到施工后的接近0.05，表示施工后景觀連通性增強(qiáng)，破碎化程度降低，更趨向于整體連貫。綜合分析以上數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：施工后的生態(tài)景觀呈現(xiàn)出斑塊密度下降、優(yōu)勢(shì)度上升、多樣性略有下降、均衡度基本不變、破碎化減少的特點(diǎn)。

為了驗(yàn)證輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)后的效果，如圖2所示為三種方法的生態(tài)環(huán)境修復(fù)值與修復(fù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)確性對(duì)比結(jié)果。

由圖2（a）可知，在生態(tài)環(huán)境修復(fù)后的狀態(tài)指數(shù)對(duì)比中，真實(shí)的狀態(tài)指數(shù)值為6.12，評(píng)價(jià)模型的狀態(tài)指數(shù)值為6.21，傳統(tǒng)方法的狀態(tài)指數(shù)值為5.73。評(píng)價(jià)模型的狀態(tài)指數(shù)值相比真實(shí)值高0.09，而傳統(tǒng)方法的狀態(tài)指數(shù)值比真實(shí)值低0.39。由圖2（b）可知，與真實(shí)修復(fù)值相比，評(píng)價(jià)模型的修復(fù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)確率為86.27%，傳統(tǒng)方法的修復(fù)評(píng)價(jià)準(zhǔn)確率為79.95%。由此說明，生態(tài)環(huán)境修復(fù)對(duì)于輸電線路施工給環(huán)境帶來的影響具有明顯的修復(fù)和改善作用。

3結(jié)束語

針對(duì)生態(tài)環(huán)境修復(fù)效果評(píng)價(jià)中存在的缺乏系統(tǒng)性和指標(biāo)單一問題，研究基于AHP與模糊分析方法，對(duì)輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)評(píng)價(jià)進(jìn)行了研究。研究通過AHP方法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重分配，并采納了專家的意見和經(jīng)驗(yàn)，確保了權(quán)重的準(zhǔn)確性。同時(shí)研究還通過模糊分析，將評(píng)價(jià)結(jié)果轉(zhuǎn)化為模糊集合，從而更加準(zhǔn)確地反映修復(fù)工作的實(shí)際情況。結(jié)果表明，在完成生態(tài)環(huán)境修復(fù)后，基于評(píng)價(jià)系統(tǒng)的生態(tài)環(huán)境的狀態(tài)指數(shù)為6.21，與真實(shí)值相差0.09，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)方法。這說明基于AHP與模糊分析的評(píng)價(jià)方法可以有效地評(píng)價(jià)輸電線路生態(tài)環(huán)境修復(fù)工作的效果。