Principios y métodos de evaluación de la calidad del medio ambiente geológico
De conformidad con los principios de coherencia de la estructura del entorno natural, coherencia de las medidas para proteger y mejorar el entorno ecológico y mantenimiento de la integridad de las divisiones administrativas. Utilizando el método matemático de agrupamiento sistemático del método de la distancia más corta, al seleccionar indicadores, no solo consideramos plenamente las similitudes y diferencias en el entorno ecológico de la gran región, sino que también tomamos en cuenta las diferencias entre subregiones y la coherencia dentro de ellas. las subregiones, y seguir los principios de reflejar plenamente las cuestiones ambientales y los principios de operatividad.
Según las diferencias en las condiciones ambientales geológicas, la provincia se puede dividir en tres regiones principales: el área del entorno geológico montañoso en el este de Shandong, el área del entorno geológico montañoso y montañoso en el centro y sur de Shandong, y el área geológica Área ambiental en las llanuras del noroeste de Shandong.
1. Propósitos y principios de la evaluación
Esta evaluación tiene como objetivo realizar una evaluación integral de la calidad del entorno geológico y evaluar la idoneidad de las condiciones ambientales geológicas en el área de trabajo para la supervivencia humana y desarrollo. En teoría, una evaluación integral de las condiciones ambientales geológicas que afectan la supervivencia y el desarrollo humanos debe incluir condiciones favorables y condiciones desfavorables. Las condiciones favorables son los recursos geológicos, incluidos los recursos minerales, los recursos hídricos, los recursos terrestres, los recursos turísticos, etc., y los recursos geológicos. Las condiciones desfavorables son Son varios problemas ambientales geológicos y desastres geológicos. El foco actual de la investigación en geología ambiental está en los problemas ambientales geológicos y los desastres geológicos, es decir, centrándose en los problemas relacionados con el deterioro del medio ambiente geológico y estudiando la ocurrencia, desarrollo y prevención de estos problemas. Por tanto, esta evaluación de la calidad del entorno geológico se basa principalmente en los efectos adversos de los problemas ambientales geológicos y los desastres geológicos en la supervivencia y el desarrollo humanos, es decir, de las desventajas del entorno geológico regional, y se basa en el principio de "sin problemas (desastres ) significa excelente".
2. Determinación de los métodos de evaluación
La evaluación de la calidad del entorno geológico es un problema de evaluación que involucra múltiples niveles y múltiples factores. Los límites de clasificación tienen un cierto grado de ambigüedad, por lo que los métodos matemáticos son difusos. utilizado para la evaluación es más razonable, entre los cuales el método de evaluación integral difusa se ha utilizado ampliamente en el campo de la evaluación ambiental.
En términos generales, la calidad del entorno geológico depende de tres aspectos: las condiciones ambientales geológicas, los problemas ambientales geológicos regionales y los desastres geológicos, y las actividades de ingeniería humana. Este es el factor de primer nivel que refleja la calidad. del medio ambiente geológico. El índice de primer nivel para la evaluación de la calidad del medio ambiente geológico. La topografía, la intrusión de agua de mar, la explotación excesiva de aguas subterráneas, etc. son los factores de segundo nivel que reflejan la calidad del entorno geológico y son los indicadores secundarios para la evaluación de la calidad del entorno geológico. Dado que los indicadores de evaluación se dividen en diferentes niveles y las funciones y estados de los factores en diferentes niveles son diferentes, esta evaluación adopta el método de evaluación integral difusa de dos niveles.
El método de evaluación integral difusa de dos niveles divide los indicadores de evaluación en dos niveles. Primero, los indicadores de segundo nivel se evalúan de manera integral (evaluación de segundo nivel) y luego, en función de la evaluación de segundo nivel, Se evalúan los indicadores de primer nivel. Evaluación integral (evaluación de primer nivel) (Figura 4-3).
Figura 4-3 Cuadro del programa de evaluación de la calidad del entorno geológico regional
El método de evaluación integral difusa de dos niveles puede evaluar correctamente la interconexión, las limitaciones mutuas, la coordinación general y el desarrollo dinámico de varios indicadores. . características.
3. Indicadores y cálculos de evaluación
(1) Composición del sistema de índices de evaluación
La correcta selección de los factores de evaluación es el requisito previo y la clave para revelar verdaderamente la calidad. Básicamente, el sistema de factores de evaluación es un todo orgánico jerárquico compuesto por varios factores. La evaluación de la calidad del ambiente geológico generalmente debe satisfacer: 3 factores para la evaluación de primer nivel y 10 factores para la evaluación de segundo nivel (Figura 4). -4).
Figura 4-4 Diagrama de estructura jerárquica de los factores de evaluación de la calidad del entorno geológico
Al seleccionar y optimizar los factores de evaluación, se seleccionan los principales factores influyentes y restrictivos, así como aquellos con alta correlación mutua. Se eliminan los factores, los factores que contribuyen poco a los resultados de la evaluación y los factores que no se controlan fácilmente en la determinación de los indicadores, los factores correspondientes se determinarán después de una selección y optimización completa, y los indicadores se calificarán.
Dado que las características del entorno geológico de la provincia son bastante diferentes, y los problemas del entorno geológico y los desastres geológicos varían ampliamente, se deben establecer sistemas de índices de evaluación correspondientes en diferentes áreas del entorno geológico, y la selección de indicadores en diferentes áreas geológicas Subregiones ambientales También debe haber diferencias y deben determinarse específicamente en función de las características ambientales geológicas de cada subregión.
(2) Sistema de calificación de los indicadores de evaluación de la calidad del medio ambiente geológico
1. Composición del índice de evaluación y estándares de calificación cuantitativa
Composición de los indicadores de evaluación de la calidad del medio ambiente geológico en diferentes Las áreas del entorno geológico y los métodos de cuantificación se muestran en la Tabla 4-12. Las diferentes subregiones del entorno geológico deben tener diferentes selecciones de factores de evaluación secundaria para las cuestiones del entorno geológico regional y los peligros geológicos. De acuerdo con el principio de factores dominantes, las diferentes subregiones del entorno geológico. Las regiones deben seleccionar una combinación correspondiente de indicadores de factores principales.
2. Sistema de calificación cuantitativa de los indicadores de evaluación
En primer lugar, según las características ambientales geológicas de la provincia de Shandong, la calidad del medio ambiente geológico de la provincia se divide en cinco niveles, a saber, excelente ( Ⅰ) y bueno (Ⅱ), moderado (Ⅲ), pobre (Ⅳ), pobre (Ⅴ).
La clasificación de la calidad del entorno geológico considera principalmente tres aspectos: condiciones de fondo del entorno geológico, problemas del entorno geológico regional, desastres geológicos y actividades de ingeniería humana. Las calificaciones de evaluación recomendadas son:
Calidad del entorno geológico. Áreas excelentes: áreas con buenas condiciones ambientales geológicas, áreas de desarrollo débil, pocos problemas ambientales geológicos y desastres geológicos, y actividades de ingeniería humana débiles.
Área con buena calidad del entorno geológico: las condiciones ambientales geológicas son buenas, los problemas ambientales geológicos y los desastres geológicos están distribuidos localmente, son débiles en intensidad y el grado de daño ambiental geológico es bajo.
Área de calidad del medio ambiente geológico medio: las condiciones de fondo del medio ambiente geológico medio, las áreas de desarrollo medio, los problemas ambientales geológicos y los desastres geológicos se distribuyen en diversos grados, pero la intensidad del desarrollo es débil y el grado de daño al medio ambiente geológico es moderado.
Áreas con mala calidad del entorno geológico: malas condiciones ambientales geológicas, desarrollo moderado de problemas ambientales geológicos y desastres geológicos, y fuertes daños al entorno geológico en algunas áreas.
Áreas de mala calidad del entorno geológico: las áreas con malas condiciones ambientales geológicas, desarrollo intenso, problemas geológicos ambientales y desastres geológicos están muy extendidas, y el entorno geológico está gravemente dañado.
La clasificación cuantitativa de los indicadores de evaluación de la calidad del entorno geológico se basa en la clasificación de la calidad del entorno geológico, a través de los factores que afectan el entorno geológico en la provincia de Shandong,
Tabla 4-12 Método cuantitativo y Tabla de clasificación cuantitativa de los indicadores de evaluación
Nota: ★ indica que el indicador es obligatorio, ☆ indica que el indicador es opcional. ①1 mu=6,66m2. El análisis estadístico de los datos factoriales determina los mejores y peores valores límite de los factores según el impacto de cada factor de evaluación en el entorno geológico, la clasificación cuantitativa se logra tomando valores basados en umbrales o reglas decrecientes.
(1) Clasificación de la pendiente del terreno
La pendiente topográfica restringe la intensidad de la gravedad y la erosión hídrica, controla la probabilidad de erosión del suelo y deslizamientos de tierra, y es un indicador negativo de la calidad del entorno geológico. , a medida que aumenta la pendiente del terreno, aumentará la intensidad de la erosión del suelo y la probabilidad de flujo de deslizamientos. Con base en el mapa base geográfico digital 1:250,000, utilizando el mapa de pendiente del terreno generado automáticamente por MapGIS, y con base en el análisis estadístico de la pendiente del terreno del área de trabajo, los valores de clasificación de ángulo de pendiente del terreno de 5 niveles determinados son 5 °, 8° °, 15°, 25°, 35°. La pendiente del terreno se refiere a la pendiente promedio de cada punto en la unidad de evaluación, que es la función tangente del ángulo de pendiente generalizado del terreno. Por lo tanto, los valores graduados del índice de pendiente del terreno son 0,09, 0,14, 0,27, 0,47 y. 0,70.
(2) Clasificación de estabilidad de la corteza regional
La estabilidad de la corteza regional puede reflejar el impacto de la deformación de la corteza, el desplazamiento de fracturas y los peligros geológicos causados por las actividades sísmicas bajo la influencia de las fuerzas internas de la Tierra. en humanos y edificios de ingeniería. La clasificación de este indicador adopta la clasificación de estabilidad en el mapa de zonificación de estabilidad de la corteza regional. El valor del índice de evaluación de la unidad de evaluación selecciona 1, 2, 3, 4 y 5 valores de índice diferentes según los diferentes grados de estabilidad de la corteza regional. , que es el impacto negativo del índice de efecto de calidad del entorno geológico, cuanto peor es la estabilidad, mayor es el valor.
(3) Clasificación de cobertura no vegetal
La cobertura vegetal puede reflejar la intensidad de la erosión del suelo y la probabilidad de deslizamientos de tierra bajo ciertas condiciones, y es un indicador positivo de la calidad del medio ambiente geológico. A medida que aumenta la cobertura vegetal, disminuye la intensidad de la erosión del suelo y la probabilidad de deslizamientos de tierra.
Para facilitar el cálculo difuso unificado, la tasa de falta de cobertura de vegetación (tasa de cobertura de vegetación de 1) se utiliza como valor del índice de evaluación. Este valor del índice se puede determinar mediante la recopilación de datos o mediante un mapa de imágenes de detección remota (ETM741). Con base en el análisis estadístico de la cobertura vegetal en el área de trabajo, se determinó que los valores de clasificación del índice fueron 0,40, 0,50, 0,60, 0,80 y 0,95.
(4) Clasificación del módulo de recarga de aguas subterráneas
El módulo de recarga de aguas subterráneas refleja la cantidad de recursos de aguas subterráneas y es un indicador positivo de la calidad del entorno geológico. Cuanto mayor sea el módulo de recarga, mejor. Cuanto más ricos sean los recursos de agua subterránea, mejores serán las condiciones geológicas y ambientales. El índice de evaluación se determina según el diagrama del módulo de recarga de recursos de aguas subterráneas. Los valores graduados 1, 2, 3, 4 y 5 corresponden al módulo de recarga gt 50, 30~50, 10~30, 5~10; 1~5, lt; 1 (10.000 m3/a·km2), cuanto menor sea el módulo de suministro, mayor será el valor de clasificación.
(5) Clasificación de densidad de derrumbes, deslizamientos de tierra, flujos de escombros, hundimientos del terreno y fisuras del terreno
Se refiere al número de puntos de desastre desarrollados en una unidad de área y es un indicador de efectos negativos sobre la calidad del entorno geológico. Los cálculos estadísticos se realizan en el mapa del estado geológico ambiental. Primero se determina el valor de densidad máxima y luego se determinan los valores de clasificación de densidad según un cierto nivel, que son 0, 1, 3, 5 y 7/. 100km2.
(6) Clasificación de la tasa de erosión costera
Se refiere a la tasa promedio de erosión costera dentro de la unidad de evaluación, que es un indicador de efecto negativo de la calidad del medio ambiente geológico. Se realizaron cálculos estadísticos en el mapa del estado de la geología ambiental. Con base en un análisis exhaustivo de la tasa de erosión costera en el área de trabajo, se determinó que los valores de clasificación de la tasa de erosión eran 0, 0,5, 1,0, 1,5 y 2,0 m/a. .
(7) Clasificación de la calidad del agua subterránea poco profunda
Este indicador refleja la calidad del agua subterránea poco profunda y es un indicador de efecto negativo de la calidad del entorno geológico. Se calcula estadísticamente sobre la evaluación de la calidad del agua subterránea poco profunda. Los valores de clasificación 1, 2, 3, 4 y 5 corresponden a los niveles de calidad del agua subterránea I, II, III, IV y V en secuencia.
(8) Clasificación del área de intrusión de agua de mar (salada)
Se refiere al área de intrusión de agua de mar (salada) dentro de la unidad de evaluación, que es un indicador de efecto negativo de la calidad ambiental geológica Los cálculos estadísticos se basan en la situación actual de la geología ambiental. Según el área de intrusión de agua de mar (salada) de la unidad de evaluación en el área estadística, los valores de clasificación del área de intrusión de agua de mar se determinan como 0. 2, 5, 10 y 20km2/100km2.
(9) Clasificación del grado de salinización del suelo
Se refiere al grado de salinización del suelo en la unidad de evaluación, el cual es un indicador de efectos negativos sobre la calidad del medio ambiente geológico. Se calcula estadísticamente. en el mapa de zonificación de salinización de terrenos los valores de clasificación 1, 2, 3, 4 y 5 corresponden a los niveles de grado de salinización I, II, III, IV y V en secuencia.
(10) Clasificación de subsidencia acumulada
Se refiere a la subsidencia acumulada máxima del terreno en la unidad de evaluación, que es un indicador de efectos negativos sobre la calidad del entorno geológico. Se realizan cálculos estadísticos sobre la superficie. Mapa actual de hundimiento del terreno Basado en el análisis sistemático del grado de daño causado por el asentamiento en el área de hundimiento del terreno al entorno geológico y el análisis estadístico de la situación actual del hundimiento del terreno en toda el área, los valores de clasificación del. El monto de liquidación se determinó en 200, 600, 1000, 1600 y 2000 mm.
(11) Clasificación de profundidad del nivel freático
Se refiere al valor máximo de profundidad del agua subterránea profunda en la unidad de evaluación, que se utiliza para reflejar la cantidad de asentamiento desde el lado en áreas que Faltan datos de observación de hundimiento del suelo, es el índice de efecto negativo de la calidad del entorno geológico, y el cálculo estadístico se realiza en el mapa de profundidad de las aguas subterráneas. Con base en el análisis y estudio integral de la relación entre el hundimiento del suelo y la disminución de los niveles freáticos profundos en toda la región y la situación actual del hundimiento del suelo, se determinó que los valores de clasificación de profundidad del nivel del agua son 30, 40, 50. , 70 y 100 m.
(12) Clasificación del grado de desertificación del suelo
Se refiere al grado de desertificación del suelo en la unidad de evaluación, el cual es un indicador de efecto negativo sobre la calidad ambiental geológica sobre la que se realizan cálculos estadísticos. el mapa de estado geológico ambiental, y el valor de calificación es 1, 2, 3, 4 y 5 corresponden a los niveles de grado de desertificación I, II, III, IV y V en secuencia.
(13) Clasificación de la densidad de población
Se refiere al valor promedio de densidad de población dentro de la unidad de evaluación. La densidad de población puede reflejar el grado de daño al ambiente geológico causado por las actividades humanas. Cuanto mayor es la densidad de población, mayor es el impacto de las actividades humanas en el entorno geológico. Cuanto mayor es el impacto ambiental, el índice de efecto negativo de la calidad del entorno geológico y los cálculos estadísticos se realizan en el mapa de distribución de la densidad de población. Sobre la base del análisis estadístico de la densidad de población de cada unidad de evaluación en la región, se determina el valor de densidad más alto y luego se determinan los valores de calificación de acuerdo con un cierto nivel y son 200, 300, 500, 800 y 1000 personas/100km2.
(14) Clasificación del producto nacional bruto por unidad de área
Se refiere al producto nacional bruto dentro de la unidad de evaluación, que puede reflejar la fuerza de las actividades económicas y tecnológicas humanas hasta cierto punto. y sirve como referencia para el medio ambiente geológico. Cuanto mayor sea el valor del índice, más fuerte será el impacto de las actividades humanas en el medio ambiente geológico. Los cálculos estadísticos se realizan en el mapa de zonificación económica nacional. Sobre la base del análisis estadístico del producto nacional bruto por unidad de área de cada unidad de evaluación en la región, se determina el valor más alto y luego se determinan los valores de calificación de acuerdo con un cierto nivel de 10, 30, 50. , 80 y 10 mil millones de yuanes/100 km2.
(15) Clasificación de la cantidad de construcción de proyectos importantes
Se refiere al número de construcciones de proyectos importantes dentro de la unidad de evaluación. Los proyectos importantes se refieren a proyectos importantes de conservación del agua, como proyectos de desvío de agua. proyectos de tráfico y grandes fábricas, grandes minas, fuentes de agua subterránea, etc. Dado que la construcción de grandes proyectos generalmente tiene un mayor impacto en el medio ambiente circundante y tiene un impacto negativo en la calidad del medio ambiente geológico, es un indicador de efectos negativos en la calidad del medio ambiente geológico. Los valores de calificación de las cantidades de construcción de proyectos importantes se determinan en 0, 1, 2, 3 y 4.
3. Sistema de ponderación del índice
La evaluación de la calidad del entorno geológico es un tema integral que involucra múltiples factores. Dado que cada factor tiene diferentes contribuciones a la calidad del entorno geológico, cada factor tiene un peso numérico que pesa el grado de su importancia. Por tanto, el proceso de calcular ponderaciones es un proceso de análisis de la "importancia" de diferentes factores. Hay muchas maneras de determinar el peso. Esta evaluación planea utilizar el proceso de jerarquía analítica para determinar el peso de cada factor de evaluación.
AHP es un método de clasificación jerárquica (método AHP) propuesto por el profesor T.L. Saaty de la Universidad de Pittsburgh, un famoso experto en investigación de operaciones estadounidense, en la década de 1970. Tiene un principio simple y una base matemática estricta. y es ampliamente utilizado en análisis sistemáticos complejos y toma de decisiones. En esta evaluación, se utilizó el proceso de jerarquía analítica para determinar los pesos de los factores de condición de fondo del entorno geológico y los factores de actividad de ingeniería humana entre los factores de evaluación de primer y segundo nivel. El procedimiento de trabajo se muestra en la Figura 4-5.
(1) Seleccionar un grupo de expertos
Al organizar expertos experimentados y reunir la sabiduría colectiva de los expertos, evaluamos y calificamos la importancia relativa de cada factor de evaluación. La escala de puntuación se muestra en la Tabla 4-13, y se obtienen las tablas de puntuación de expertos como se muestran en la Tabla 4-14, Tabla 4-15 y Tabla 4-16.
Figura 4-5 Cuadro de procedimiento de trabajo del AHP
Tabla 4-13 Escala de la matriz de juicio y su significado
Tabla 4-14 Puntuación del factor de evaluación de primer nivel del experto tabla
Nota: El cálculo del peso es w(1)=0,30; w(2)=0,40; w(3)=0,30;
Tabla 4-15 Tabla de puntuación de expertos para factores de evaluación secundaria de antecedentes del entorno geológico
Nota: El cálculo del peso es w(1)=0,125; (3)=0,125; w(4)=0,50;
Tabla 4-16 Tabla de puntuación de expertos para factores de evaluación secundaria de actividades de ingeniería humana
Nota: El cálculo del peso es w(1)=0,40; w(2)=0,30; (3)=0,30;
(2) Construya una matriz de juicio
Supongamos que U={u1, u2,…,um} es el conjunto de factores de evaluación, A=(a1, a2,…,am) T es el peso objetivo, uij representa el valor de importancia relativa (valor de escala) de ui a uj. Según la tabla de puntuación, la matriz de juicio estructural integral es:
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Donde: m es el número de factores de evaluación.
Para los factores de evaluación secundaria de diferentes subregiones de ambiente geológico, se seleccionan como factores de evaluación tres cuestiones ambientales geológicas que tienen un mayor impacto en la calidad del ambiente geológico de la subregión. se determina mediante el método de puntuación de expertos, como se muestra en la Tabla 4-17.
Tabla 4-17 Tabla de valor de peso del factor de problema del entorno geológico del factor de evaluación de segundo nivel
(3) Calcular la clasificación de importancia
De acuerdo con la matriz de juicio, utilice lineal Con conocimientos de álgebra, podemos encontrar con precisión el vector propio correspondiente al valor propio máximo de T. El vector de características requerido es el orden de importancia de cada factor de evaluación. Después de la normalización, es la distribución de pesos.
Generalmente, si el orden es relativamente alto, se puede utilizar la solución aproximada que se presenta a continuación para calcularlo: el método de la raíz cuadrada.
1) Calcule el producto Wi de los elementos en cada fila de la matriz de juicio, es decir,
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2 ) Calcular la raíz m-ésima de Wi:
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3) Normalizar o regularizar el vector, es decir
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Entonces A=(a1, a2,...,am)T es el peso objetivo deseado.
(4) Calcular la raíz característica máxima λmax de la matriz de juicio
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En la fórmula: (TA)i representa el ésimo de los elementos del vector TA i.
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(5) Prueba
Debido a la complejidad de las cosas objetivas o la comprensión unilateral de las cosas, a través de la matriz de juicio construida Si los vectores propios (pesos) obtenidos son razonables o no, se requiere una prueba de consistencia y aleatoriedad en la matriz de juicio. La fórmula de prueba es
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<. p>En la fórmula: CR es el índice de consistencia aleatoria de la matriz de juicio; CI es el índice de consistencia de la matriz de juicio.El CI se calcula mediante la siguiente fórmula:
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En la fórmula: λmax es la raíz característica más grande m es; el orden de la matriz de juicio; RI es el índice de consistencia aleatoria promedio de la matriz de juicio.
RI viene dado por una gran cantidad de experimentos. Para matrices de juicio de orden bajo, los valores de RI se enumeran en la Tabla 4-18 para búsqueda de datos adicionales o aproximación; se requieren métodos, es decir,
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Cuando CRlt 0.1, se considera que la matriz de juicio tiene una consistencia satisfactoria, lo que indica que el peso; la distribución es razonable; de lo contrario, es necesario ajustar la matriz de juicio hasta lograr una coherencia satisfactoria.
Tabla 4-18 Valor promedio del índice de consistencia estocástica de AHP
Debido a las grandes diferencias en las características del entorno geológico de la provincia de Shandong, los factores de evaluación de diferentes áreas del entorno geológico tienen un impacto sobre la calidad del entorno geológico. El grado de influencia varía, por lo que se deben determinar diferentes ponderaciones de los factores de evaluación para diferentes áreas del entorno geológico.
(3) Construcción de un modelo matemático difuso
1. Dar el conjunto de factores de evaluación
Basado en el análisis sistemático de los factores que afectan la calidad del entorno geológico. en la provincia, proporcione Salida al conjunto de factores de evaluación:
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En la fórmula: u1, u2,..., um representan indicadores de evaluación; m es el número de indicadores de evaluación.
2. Dar el conjunto de calificaciones de calidad del medio ambiente geológico
Investigación sobre los problemas del medio ambiente geológico en la provincia de Shandong
En la fórmula: v1, v2, v3, v4, v5 representa diferentes niveles de calidad del entorno geológico. Son: excelente (Ⅰ), bueno (Ⅱ), medio (Ⅲ), pobre (Ⅳ) y pobre (Ⅴ).
3. Determinación del grado de membresía del factor de evaluación
El grado de membresía refleja el grado en que el índice de evaluación pertenece a varios estados ambientales geológicos. El grado de membresía generalmente está determinado por. la función de membresía, que es Describir cuantitativamente la forma funcional del grado de membresía de los factores de evaluación al nivel de calidad del entorno geológico.
Debido a la interacción y la influencia de los factores que afectan la calidad del entorno geológico y la complejidad y confusión del propio entorno geológico, en las investigaciones actuales sobre evaluación de la calidad ambiental, los grados de membresía generalmente se otorgan para factores discretos basados en la experiencia de expertos y para factores cuantitativos continuos. cambios Los indicadores utilizan funciones de membresía lineales, funciones de distribución normal, etc. Esta evaluación utiliza funciones de membresía lineales.
Con base en las características de los factores que afectan la calidad del medio ambiente geológico en la provincia de Shandong, la función de membresía de distribución semitrapezoidal se construye de la siguiente manera:
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Problemas ambientales geológicos en la investigación de la provincia de Shandong
En la fórmula: x1, x2, x3, x4, x5 son los valores límite de clasificación del índice del factor de evaluación x es el valor estadístico real de; la unidad de evaluación.
4. Establezca una matriz de evaluación de factores.
Utilice funciones de membresía para evaluar factores y el resultado es un subconjunto difuso del conjunto de evaluación. Para el i-ésimo factor, el conjunto de evaluación. es
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En la fórmula: i representa el número de serie del índice de evaluación.
Debido a que existe una relación difusa entre y , la matriz de evaluación de un solo factor es >
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En la fórmula: a1, a2, ..., represento las ponderaciones de m factores de evaluación, y las ponderaciones de cada indicador deben satisfacer la siguiente relación:
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(4) Operación compuesta de matriz difusa
Existen muchos métodos de operación compuesta de matriz difusa, y los tres siguientes se usan comúnmente:
1) "Tipo destacado del factor principal", es decir, M ( ∧, ∨) modelo;
2) "Tipo destacado de factor semiprincipal", es decir, modelo M (·, ∨);
3) "Tipo promedio ponderado", es decir, modelo M(·, ).
De acuerdo con los diferentes grados y características del impacto de los diferentes niveles de factores de evaluación del entorno geológico sobre la calidad del entorno geológico, se deben utilizar diferentes métodos de cálculo compuesto.
La evaluación de segundo nivel utiliza el modelo M(·, ∨) y la evaluación de primer nivel utiliza el modelo M(·, ), que finalmente forma el Índice de Calidad Difuso.
La evaluación secundaria establece una matriz de evaluación de un solo factor y una matriz de distribución de peso, y los resultados de la evaluación obtenidos mediante operación difusa son:
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Los tres conjuntos de resultados de evaluación anteriores se pueden combinar en una matriz de evaluación de primer nivel como
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La evaluación de primer nivel el vector de peso del factor es
A=( a1, a2, a3)
Usando el "tipo promedio ponderado", es decir, el método de operación M(·,), el resultado de la evaluación E se puede obtener:
E=A×B=( e1, e2, e3, e4, e5)
Finalmente, se utiliza la siguiente fórmula para obtener el índice de calidad difusa ( FQI), que aplica completamente la información del vector difuso de nivel E y es numéricamente continuo:
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En la fórmula: j es el número de niveles; k es el parámetro, k=2, 3, 4,....
Este índice de calidad difuso en realidad refleja la calidad del entorno geológico de la unidad de evaluación. Cuanto mayor es el valor del FQI, peor es la calidad del entorno geológico.
Esta evaluación utiliza programación informática para realizar cálculos difusos y divide la calidad del entorno geológico del área de evaluación según el valor del FQI. Los estándares de zonificación son:
FQI=1 para las áreas. con excelente calidad del ambiente geológico;
El área con buena calidad del ambiente geológico 1lt FQI≤2;
El área con calidad del ambiente geológico medio 2lt;
El área con mala calidad del ambiente geológico 3lt; FQI≤4;
Área con mala calidad del ambiente geológico 4lt;