层次分析法在抚仙湖健康评估体系建立中的应用
[摘要]为维护抚仙湖的健康和可持续发展,需要对抚仙湖的健康进行有效评价,从而为抚仙湖的管理与改善提供科学可靠的理论依据和技术支撑。
据此需要建立抚仙湖健康评价指标体系,该体系分为3级体系,5个方面,16个具体指标,基于层次分析法的目的是最大程度减小人为因素引起的指标权重偏离。
根据指标对应状态是否需要人工干预将评价结果分为理想状况、健康、亚健康、不健康、病态这个五个状态,评价结果表明抚仙湖的总体健康水平处于健康状况需要继续保持其可持续利用。
[关键词]层次分析法抚仙湖健康评估
中图分类号:g449.7文献标识码:a文章编号:1009-914x(2013)21-0294-02
1.研究概况
抚仙湖属于深水、断陷、高原湖泊,是中国第二深水湖泊。
居滇中盆地中心,跨玉溪市澄江、江川、华宁三县,距省会昆明60km,属珠江流域西江水系。
湖泊呈狭长形,流域东邻南盘江,南与杞麓湖流域相隔,西望滇池流域,北接阳宗海流域。
属中国主要大江大河上游水源的保护范围,湖区既是当地著名的风景旅游区,又是重要的战略储备水源。
通过对抚仙湖健康状况的研究,为其发挥正常的生态与社会经济功能提供理论依据与科学参考。
2.湖泊健康的概念与健康抚仙湖
河湖健康既包括河湖自然生态状况良好,同时具有可持续的社会
服务功能。
自然生态状况包括河湖的物理、化学和生态三个方面,我们用完整性来表述其良好状况;可持续的社会服务功能是指河湖不仅具有良好的自然生态状况,而且具有可以持续为人类社会提供服务的能力。
理想状况,指的是不仅生态完整性,在社会服务功能都处于接近参考状况或者预期目标,完全或者几乎不需要人为的干扰即可满足生态和社会两个方面的功能。
健康状况,指的是生态完整性和社会服务功能与参考状况或者预期目标有较小的差异,其生态系统可以保持其正常的活力及恢复力,也可以满足人类社会活动的发展需要。
亚健康状况,指的是生态完整性和社会服务功能与参考状况或者预期目标有中度的差异,其生态系统和社会服务功能处于健康衰退阶段,需要一定的人为干预,否则不能全面的满足及对生态和社会经济上的需要。
不健康状况,指的是生态完整性和社会服务功能与参考状况或者预期目标有较大的差异,其生态系统和社会服务功能处于不健康阶段,不进行人工干预无法恢复,甚至转变为病态。
病态,指的是生态完整性和社会服务功能与参考状况或者预期目标有显著的差异,生态系统已经开始丧失活力的稳定性,社会服务功能也无法或者不能很好的满足人类发展的要求,必须依靠人工的干扰才能恢复。
根据水利厅的要求,云南省水文水资源局于2011年10月到2011
年10月开展了抚仙湖的健康评估调查工作,从水文、物理结构、水质、水生物和社会服务功能等五个方面对抚仙湖水体进行现场的采样调查和历史资料的收集,筛出健康湖泊的关键性指标,并建立贴进抚仙湖的可行性体系。
3.体系的建立
3.1 评价指标的筛选
根据抚仙湖的实际情况和健康评估的要求,将健康评价指标体系分为总体健康层、生态和社会功能健康层,状态健康层和指标层(如图1)。
3.2 基于ahp法的评价体系建立
ahp法由美国运筹学家t.l.saaty于20世纪70年代最早提出,作为一种决策分析法,由决策者将复杂问题的决策思维过程模型化或数量化。
通过这种方法可以将复杂问题分解为若干层次和若干因素,在各因素之间进行简单比较和计算,就可以得出不同方案重要性程度的权重,从而为决策方案的选择提供依据。
特别适用于那些难于完全定量分析的问题,相比其他方法,可以将因人为主观喜好引起的偏差控制在令人满意的范围内。
运用ahp法建模一般可按个4步骤进行:
1)建立递阶层次结构模型;
2)构造出各层次中的所有判断矩阵;
3)层次单排序及一致性检验;
4)层次总排序及一致性检验。
根据抚仙湖的健康评价目标,所建立的递阶层次结构如图所1示,接下来建立判断矩阵建立判断矩阵的目的是为了通过比较矩阵的
特征值和特征向量,从而得到同一层次中的不同因素之间关于上一层因素的相对权重(即层次单排序权值)。
自上而下地用上一个层次因素的相对权重加权求和,进而得到各层次因素关于系统总体的综合重要度(即层次总排序权值)。
在同一层次中将与上一层次相关的各因素进行两两比较,根据相对的重要程度给出判断值(如图1)。
根据层次分析法的原理,建立抚仙湖的健康评价体系,并计算及权重,如果如表3所示。
4.评价结果
用新的体系来对2012年10月调查所得数据进行分析,结果如表4,5所示:
运用新的评价体系对2012年10月调查结果进行评估,抚仙湖健康状况得分在70分以上,总体得分与水质、生物以及生态完整性相差并不太明显,体现了新体系中整体与部分间的代表与被代表的关系。
通过对各成分的相关性分析,生物指标与生态完整性呈现较强的正相关,同时生物指标与湖泊的健康状况有着更显著的正相关性,这也同时印证了作为在水体中直接生活的水生生物是对水体健康状况的最好的评估者。
5.结语
通过对抚仙湖的健康评价,得出抚仙湖现今的总体健康水平为健
康状况,这样的健康水平说明生态完整性和社会服务功能与参考状况或者预期目标有较小的差异,其生态系统可以保持其正常的活力及恢复力,也可以满足人类社会活动的发展需要。
建立基于层次分析法的抚仙湖健康评价分析决策模型,对抚仙湖的健康状况进行综合评价,不仅能够避免单一指标体系所反映的片面情况而且通过选取可得性与可操作性强的指标能够长期系统反
映抚仙湖的健康变化有助于相关管理部门的日常监控和湖泊治理
使抚仙湖实现可持续利用。
参考文献
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本项目受云南省河湖健康评估试点项目支持。