《土地利用规划学》
土地的适宜性评价
-------------基于层次分析法
学院：资源与环境学院
班级：2013009
姓名：sk
学号：*********
指导老师：张**
目录
一、摘要： (1)
二、土地适宜性评价流程 (1)
三、层次分析法求权重： (1)
1.层次分析法的基本原理： (1)
2.层次分析法求权的步骤和方法 (2)
（1）建立层次结构模型 (2)
（2）标度及描述 (3)
（3）构建判断矩阵 (4)
(4)计算各判断矩阵的特征值、特征向量 (5)
（5）用一致性指标进行检验： (6)
（6）确定各指标权重： (7)
（7）计算总排序权向量并做一致性检验 (7)
四、为各因子指标评分： (8)
五、加权求和评价各单元适宜性 (11)
六、总结 (12)
一、摘要：
土地适宜性评价就是评定土地对于某种用途是否适宜以及适宜的程度，它是进行土地利用决策，确定土地利用方向的基本依据，是近20年来土地资源研究的主要内容。
农用地适宜性是土地适宜性评价的主要内容之一，通过对用于农业生产的土地进行适宜性等级的划分，揭示其作为农用地的适宜性大小，从而为调整和优化土地利用结构，制定合理的土地开发整理规划提供科学依据。
本次采用加权求和法计算各评价单元的适宜性，用层次分析法确定权重。
二、土地适宜性评价流程
三、层次分析法求权重：
1.层次分析法的基本原理：
层次分析法（AHP）是美国运筹学家匹茨堡大学教授萨蒂(T.L.Saaty)于上世纪70年代初，为美国国防部研究“根据各个工业
部门对国家福利的贡献大小而进行电力分配”课题时，应用网络系统理论和多目标综合评价方法，提出的一种层次权重决策分析方法。
层次分析法根据问题的性质和要达到的总目标，将问题分解为不同的组成因素，并按照因素间的相互关联影响以及隶属关系将因素按不同层次聚集组合，形成一个多层次的分析结构模型，从而最终使问题归结为最低层(供决策的方案、措施等)相对于最高层(总目标)的相对重要权值的确定或相对优劣次序的排定。
2.层次分析法求权的步骤和方法
（1）建立层次结构模型
将决策的目标、考虑的因素（决策准则）和决策对象按它们之间的相互关系分为最高层、中间层和最低层，绘出层次结构图。
对于相邻的两层，称高层为目标层，低层为因素层。
本例共划分分为三层：
目标层准则层要素层（指标层）
具体划分如下图：
（2）标度及描述
人们定性区分事物的能力习惯用5个属性来表示，即同样重要、稍微重要、较强重要、强烈重要、绝对重要，当需要较高精度时，可以取两个相邻属性之间的值，这样就得到9个数值，即9个标度。
为了便于将比较判断定量化，引入1～9比率标度方法，规定用1、3、5、7、9分别表示根据经验判断，要素i与要素j相比：同样重要、稍微重要、较强重要、强烈重要、绝对重要，而2、4、6、8表示上述两判断级之间的折衷值。
注：a
ij
表示要素i与要素j相对重要度之比，且有下述关系：
a ij =1/a
ji ；
a
ii
=1； i，j=1，2，…，n
显然，比值越大，则要素i的重要度就越高。
（3）构建判断矩阵
判断矩阵是层次分析法的基本信息，也是进行权重计算的重要依据。
根据结构模型，将图中各因素两两进行判断与比较，构造判断矩阵：
●准则层判断矩阵P(对于土地的适宜性而言，判断各因素相对重要性比较)如表1所示；
●土壤条件指标判断矩阵(即在土壤条件下，各指标的相对重要性比较)如表2所示；
●气候水文条件各指标判断矩阵(即相对于气候水文条件下，各指标相对重要性比较)如表3所示；
●地形条件判断矩阵(相对于地形条件，影响地形因子相对重要性判断)如表4所示。
表（1）准则层判断矩阵
表（2）土壤条件指标判断矩阵
表（3）气候水文条件指标判断矩阵
表（4）地形条件指标判断矩阵
(4)计算各判断矩阵的特征值、特征向量及一致性检验指标 ◎首先对表（1）中的准则层判断矩阵进行列向量的归一化，然后按行求和，最后行归一化。
具体流程如下：
⎪⎭
⎪
⎬
⎫
⎪⎩⎪⎨⎧=−−−−→−⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧−−−→−⎪⎭⎪⎬⎫
⎪⎩⎪⎨⎧−−−−→−⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧110.0309.0581.0)1(w 329.0927.0744.1111.0100.0118.0333.0300.0294.0556.0600.0588.013/15/1312/1521行向量归一化对行求和对列向量归一化
⎪⎭
⎪
⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=329.0929.0747.1110.0309.0581.013/15/1312/1521
)1(AW
004.3110.0329.0309.0929.0581.0747.131max )1(=⎪⎭
⎫
⎝⎛++=λ
◎同理可得其他判断矩阵的最大特征值：
准则层矩阵： 最大特征值： 004.3max )1(=λ 特征向量： ⎪⎭
⎪
⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=110.0309.0581.0)1(W
土壤条件指标矩阵：最大特征值：037.5max )2(=λ 特征向量： ⎪⎪⎪⎭⎪
⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=474.0099.0054.0262.0110.0)2(W
气候条件指标矩阵：最大特征值：009.3max )3(=λ 特征向量： ⎪⎭
⎪
⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧=324.0089.0587.0)3(W
地形条件指标矩阵： 最大特征值：067.4max )4(=λ 特征向量： ⎪⎪⎭
⎪
⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=273.0056.0567.0104.0)4(W
（5）用一致性指标进行检验：
max 1
n
CI n λ-=-
1）
对于准则层判断矩阵，为3阶矩阵，所以RI=0.58，根据公
式：CI=0.002，CR=0.003<0.1；
RI
CI
CR =
2）对于土壤条件指标判断矩阵，为5阶矩阵，RI=1.12，CI=0.018，所以CR=0.016<0.1;
3) 对于气候水文条件指标判断矩阵，为3阶矩阵，RI=0.58，CI=0.05，所以CR=0.008<0.1;
4）对于地形条件指标判断矩阵，为4阶矩阵，RI=0.90，CI=0.022，所以CR=0.025<0.1;
注：CR<0.1表示矩阵的不一致程度在容许范围内，此时可用矩阵的特征向量代替权向量,所以上述矩阵均符合标准。
（6）确定各指标权重：
最后用指标层的权向量W（2）、W（3）、W（4）与准则层的权向量W（1）进行加权得出各指标的相应权重如下表：
（7）计算总排序权向量并做一致性检验
计算最下层对最上层总排序的权向量。
m
m m
m RI a RI a RI a CI a CI a CI a CR ++++++=
22112211
1.0<CR
进行检验。
若通过，则可按照总排序权向量表示的结果进行决
策，否则需要重新考虑模型或重新构造那些一致性比率 较大的成对比较矩阵。
所以可得 CR 总=1.0016.0900.0110.0580.0309.0120.1581.0022.0110.0005.0309.0018.0581.0<=⎪⎭
⎫
⎝⎛⨯+⨯+⨯⨯+⨯+⨯
即通过检验。
四、为各因子指标评分：
根据适宜性评价指标特征值表对照适宜性评价等级表和参评因子赋分表，对各指标评分得到表（5）各评价指标评分结果表。
适宜性评价等级表
对参评因子赋分表
适宜性评价指标特征值
表（5）各评价指标评分结果表
五、加权求和评价各单元适宜性
（1）根据各指标评分及权重表，进行加权求和（公式一）得出最终的各单元评分表（6）
∑
=
P-------------------公式一
X
i*
Wi
ij
（Xij为各指标评分值，Wi为各指标权重）
(2)根据适宜性等级划分表，对照各单元评分表得出各单元适宜性等级表（7）。
适宜性等级划分表
表（7）各单元适宜性等级表
六、总结
本次用层次分析法对土地适宜性进行了评价。
基本掌握了层次分析法的基本步骤和原理。
就是在构建判断矩阵是对于各因子的相对重要性不是很了解，有一定的主观性。