農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量評價工作中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用探討

1、農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量評價工作中地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用探討 摘 要：積極開展農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量評價工作對整治農(nóng)村環(huán)境問題有著十分重要的作用。本文綜合多方面因素建立了農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評價指標體系，使用層次分析法來確定各指標權(quán)重，運用有效的技術(shù)和多種評價方法來建立各級指標的評價模型，使用網(wǎng)格系統(tǒng)來做到評價結(jié)果的可視化空間表達，并對某縣進行研究，通過分析后說明了所建立的指標體系與模型的可行性。 關(guān)鍵詞：農(nóng)村環(huán)境；環(huán)境質(zhì)量評價模型；地理信息系統(tǒng) 0 引言 隨著農(nóng)村城鎮(zhèn)化進程建設(shè)的不斷加快，農(nóng)村環(huán)境污染問題也越來越嚴重，農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量評價工作的重要性突出。但是現(xiàn)階段在關(guān)于農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評價工作方面的研究較少，導(dǎo)致農(nóng)村環(huán)境質(zhì)

2、量評價工作不能很好地開展。因此如何建立新型指標體系模型來做好農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量評價工作成為了工作人員需要解決的問題。下面就此進行討論分析。 1 研究方法 地理信息系統(tǒng)是在計算機硬件和軟件支持下，運用地理信息科學(xué)和系統(tǒng)工程理論，科學(xué)管理和綜合分析各種地理數(shù)據(jù)，提供管理、模擬、決策、預(yù)報和預(yù)測等任務(wù)所需要的各種地理信息的技術(shù)系統(tǒng)。文中利用gis技術(shù)對評價單元進行賦值，并最終實現(xiàn)評價結(jié)果的可視化表達。 2 評價指標的確定 2.1 指標體系的建立 構(gòu)建農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評價四級指標體系，其中包括一個目標層即農(nóng)村環(huán)境綜合評價指標，反應(yīng)評價單元內(nèi)環(huán)境綜合質(zhì)量，便于可視化表達；準則層，包括農(nóng)村人居環(huán)境質(zhì)量、農(nóng)村生態(tài)

3、環(huán)境質(zhì)量及農(nóng)村環(huán)境資源可利用度。 農(nóng)村人居環(huán)境包括三個集成指標（屬于指標層）： （1）農(nóng)村社會經(jīng)濟發(fā)展程度，由人均gdp、恩格爾系數(shù)、人口密度和道路通達度四項基礎(chǔ)指標構(gòu)成。 （2）農(nóng)村居民環(huán)境指標，由生活垃圾處理率、清潔能源利用度、自來水普及率和生活飲用水超標率四項基礎(chǔ)指標構(gòu)成。 （3）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境指標，由化肥施用強度、農(nóng)作物秸稈利用率、畜禽養(yǎng)殖糞便處理率和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地灌溉水超標率四項基本指標構(gòu)成。 農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量包括兩個集成指標（屬于指標層）： （1）生態(tài)環(huán)境抗侵蝕性，包括土壤抗侵蝕性一項基礎(chǔ)指標。 （2）生態(tài)系統(tǒng)功能性，包括生物多樣性、水源涵養(yǎng)與水溫調(diào)蓄和營養(yǎng)物質(zhì)保持三項基本指標。 資源環(huán)

4、境可利用度包括四個集成指標（屬于指標層）： （1）人均可利用土地資源，由已有建設(shè)用地土地面積、適宜建設(shè)用地面積和基本農(nóng)田面積三項基本指標決定。 （2）人均可利用水資源，由集水區(qū)域面積、年平均徑流深度兩項基本指標決定。 （3）空氣環(huán)境容量超載度，由二氧化硫環(huán)境容量超載度和懸浮顆粒環(huán)境容量超載度兩項基本指標決定。 （4）水環(huán)境容量超載度，由cod水環(huán)境容量超載度和氨氮水環(huán)境容量超載度兩項基本指標決定。 以上所有25項基礎(chǔ)指標構(gòu)成基礎(chǔ)指標層（即指標層）。 2.2 評價分級 通過對農(nóng)村環(huán)境調(diào)查與資料研究，將農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量劃分為四個等級（表1）。 表1 農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量分級 2.3 權(quán)重的確定 評價采用層次分

5、析法（ahp）建立判斷矩陣確定各指標的權(quán)重。 2.4 分析單元的確定 鑒于各指標在空間分布上具有連續(xù)性、漸變性及空間差異性，本研究選取網(wǎng)格作為基本單元。 3 應(yīng)用實例 以我市某縣作為研究對象，全縣總面積1635.1km2。 3.1 評價結(jié)果 人居環(huán)境評價由社會經(jīng)濟發(fā)展評價、生存環(huán)境評價、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境評價三個指標構(gòu)成，根據(jù)已得出的權(quán)重加權(quán)疊加而得，運用gis中柵格功能計算得出農(nóng)村人居環(huán)境質(zhì)量綜合評價結(jié)果。 生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價由生態(tài)環(huán)境抗侵蝕性值和生態(tài)系統(tǒng)功能性值統(tǒng)計聚類，由大到小劃分為4個等級，分別賦值為7、5、3、1，得到分級圖。按照確定的模型，運用gis疊加計算功能計算得出農(nóng)村生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價

6、結(jié)果。 將已經(jīng)計算得到的人均可利用土地資源評價、人均可利用水資源評價、空氣環(huán)境容量超載度及水環(huán)境容量超載度四個評價指標，在gis中按公式疊加生成環(huán)境資源可利用度綜合評價。 根據(jù)所建立的評價模型對該縣進行農(nóng)村環(huán)境質(zhì)量綜合評價，通過計算分析得到評價結(jié)果（因篇幅較大，具體過程從略）。 3.2 結(jié)果分析 由環(huán)境質(zhì)量綜合評價分布圖可知，綜合環(huán)境質(zhì)量優(yōu)的地區(qū)分布在該縣的中部和北部局部地區(qū)；綜合環(huán)境質(zhì)量良的地區(qū)分布在該縣北部局部區(qū)域、南部和東部；綜合環(huán)境質(zhì)量中的地區(qū)分布在該縣中部；綜合環(huán)境質(zhì)量差的地區(qū)分布在該縣西南部。通過實地考察可知，該縣中部為河谷地帶，可利用土地資源、水資源較為豐富，生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、工農(nóng)業(yè)

7、生產(chǎn)條件較好，經(jīng)濟相對較為發(fā)達；南部地區(qū)為山區(qū)，資源、經(jīng)濟等均較差，因此評價結(jié)果與實際基本相符。 4 討論 當(dāng)前，在環(huán)境評價中采用的基本方法有層次分析法，矩陣法，環(huán)境數(shù)學(xué)模型法，加權(quán)比較法，環(huán)境承載力分析法等。若單一利用層次分析法及數(shù)學(xué)模型法其結(jié)果只能以表格形式呈現(xiàn)無法更加直觀，且分析單元往往只能是行政區(qū)域單元，即使是以最小一級村為單位，也只能得到點數(shù)據(jù)而非面數(shù)據(jù)。若采用傳統(tǒng)圖形疊置法，雖然可以得到復(fù)合圖形可以使評價結(jié)果更加直觀且突破了分析單元的限制，但這種簡單的圖形重疊只能進行定性研究而無法定量研究。由以上兩點可以看出在環(huán)境評價中引入gis技術(shù)的必要性。文中通過對某縣的實地研究，對在層次分析

8、法的基礎(chǔ)上引入gis等技術(shù)的可操作性予以了充分的證明。 研究采用層次分析法為基礎(chǔ)構(gòu)建評價體系。利用層次分析在解決復(fù)雜多指標問題上的優(yōu)勢，用環(huán)境數(shù)學(xué)模型法對25項基礎(chǔ)指標進行定量化，之后進行綜合分析。與之同時利用gis技術(shù)對各個指標層面的結(jié)果進行可視化處理，使得各層面指標得以精確呈現(xiàn)在結(jié)果圖上。由于將評價單元細化到網(wǎng)格使得評價結(jié)果比單一的層次分析法更加精確。相對于傳統(tǒng)圖形疊置法，其結(jié)果不但可以使定性分析更加準確，并且還可以用作定量化研究。既發(fā)揮了層次法在處理復(fù)雜問題時邏輯嚴謹，條理清晰的優(yōu)勢，又發(fā)揮了gis技術(shù)在空間分析中的強大功能。使得評價結(jié)果較以往采用單一方法所得結(jié)論更具說服力。因此，文中所介紹的評價方法具有兼顧定性與定量，綜合性強的特點。上述特點決定了上述方法對區(qū)域生態(tài)環(huán)境評價和規(guī)劃都具有參考價值。 6 結(jié)語 綜上所述，上文以某縣為例，通過驗證所建立的評價指標體系，說明了得出的結(jié)果和該縣實際情況基本符合，達到了預(yù)期目的，證明了該方法的可行性，對類似工作的開展有著參考價值。我們要結(jié)合農(nóng)村環(huán)境的特點，建立起完整有效的評價指標體系，并實施探討其可行性