第三章環境影響評價方法與技術教案第1頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三第3章環境影響評價方法環境影響識別環境質量綜合評價的一般方法環境質量綜合評價的模糊數學法灰色系統理論在環境質量綜合評價中的應用環境質量綜合評價的層次分析法環境影響評價的GIS技術

環境影響評價方法具有多樣性和交叉性，從其功能上可分為：環境影響識別方法、環境影響預測方法、環境影響評估方法。地理信息系統技術的應用，使環境影響評價體系得以進一步發展。第2頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三3.1環境影響識別環境影響識別的含義找出所有受影響（特別是不利影響）的環境因素，定性地說明環境影響的性質、程度、可能的范圍。環境影響識別目的

使環境影響預測減少盲目性，環境影響綜合分析增加可靠性，污染預防對策具有針對性。第3頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三環境影響識別的基本內容環境影響因子識別在弄清活動（工程）影響地區的自然環境和社會環境狀況的基礎上，根據活動（工程）的組成、特性及其功能，結合活動（工程）影響地區的特點，從自然環境和社會環境方面，選擇需要進行影響評價的環境因子。環境影響程度識別不利影響：按環境敏感度劃分，可劃分為5級：（1）極端不利：外界壓力引起某個環境因子無法替代、恢復與重建的損失，這種損失是永遠的、不可逆的；（2）非常不利：外界壓力引起某個環境因子嚴重而長期的損害或損失，其代替、恢復和重建非常困難和昂貴，并需很長時間；第4頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三（3）中度不利：外界壓力引起某個環境因子的損害或損失，其代替、恢復和重建是可能的，但相當困難且可能要較高的代價，并需比較長的時間；（4）輕度不利：外界壓力引起某個環境因子的輕微損失或暫時性破壞，其再生、恢復和重建可以實現，但需要一定的時間；（5）微弱不利：外界壓力引起某個環境因子暫時性破壞或受干擾，其能較快地自動恢復或再生，或其代替與重建比較容易實現。有利影響：按對環境與生態產生的良性循環、提高的環境質量，產生的社會經濟效益程度而定等級，也可分為5級：微弱有利、輕度有利、中等有利、大有利、特有利。環境影響識別方法：核查表法（列表清單法）矩陣法、圖形疊置法、網絡法等。第5頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三3.2環境質量綜合評價的一般方法3.2.1指數法普通指數法（等標型指數）單因子指數單因子指數Pi＝Ci/Csi（溶解氧和pH值除外）式中：Ci－第i種污染物的濃度預測值或實測值

C0i－第i種污染物的評價標準值

Pi值越小越好，Pi<1則環境因子達標，Pi>1則超標。第6頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三單因子指數對溶解氧：式中：CDOs－溶解氧的飽和濃度

CDO0s－溶解氧的評價標準值對pH：式中：pHsd－評價標準中規定的pH下限

pHsu

－評價標準中規定的pH上限第7頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三綜合指數簡單疊加法

算術平均值法

加權平均值Wi——第i種污染物的權值，第8頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三綜合指數平方和的平方根法

均方根法

兼顧極值法

第9頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三函數型指數采用函數曲線作圖的方法，把環境參數轉換成某種指數或評價值來表示開發行為對環境的影響，并同時進行多方案的比較。巴特爾（Battele）指數法

（1）建立質量指數函數圖：一個給定的因素，其估計值一般有一定的范圍，把環境質量值與之相對應的范圍轉換成由好至差用1～0表示的質量等級指數（指標），以給定因素的變化范圍為橫坐標、環境質量指數為縱坐標作圖而得到。

插入圖第10頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三巴特爾（Battele）指數法（2）計算無擬意行動時環境質量的綜合評價指數值：將參數值轉換為環境質量指數值計算綜合評價指數值；（3）預測方案的環境因子參數變化值，轉換成環境質量指數，計算綜合評價值；（4）進行方案比較，選出最佳方案，做出決策。第11頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三3.2.2列表清單法（核查表法）

將可能受開發方案影響的環境因子和可能產生的影響性質，通過核查在一張表上一一列出的識別方法。具有代表性的有巴特利清單法，其由17個組分的62個不同的環境因素（參數）組成。簡單型清單：僅是一個可能受影響的環境因子表，不做其他說明；描述型清單：增加環境因子如何度量的準則。“例子”分級型清單：增加對環境影響程度進行分級。“例子”第12頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三3.2.3矩陣法

由清單法發展而來。把開發行為和受影響的環境要素組成一個矩陣，在開發行為和受影響的環境要素之間建立起直接的因果關系，以定量或半定量地說明擬議的工程行動對環境的影響。其有相關矩陣法、迭代矩陣法、表格矩陣法。相關矩陣法（Leopold矩陣）在矩陣的橫軸和縱軸上分別列出擬實施的開發行為和受開發行為影響的環境要素（因子），矩陣小網格中列出兩項內容：開發行為對環境要素（因子）的影響大小、每種影響的重要性即權重。矩陣右側縱行給出各環境要素（因子）受的總影響的大小，矩陣下方則給出各開發行為對環境的總影響的大小。例：各開發行為對環境要素的影響第13頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三3.2.4網絡法

采用原因－結果的分析網絡來闡明和推廣矩陣法。其除了矩陣法的功能外，還可鑒別累積影響或間接影響。基本過程：首先弄清建設項目的原生影響面，然后說明在這些范圍內的影響是什么？二級影響面是什么？二級影響面內有些什么影響？三級影響又是什么等。如要求得總的影響程度，則要估計影響事件分支中單個影響事件的發生概率與影響程度，求出各個影響分支上各影響事件的影響貢獻總和，再求出總的影響程度（評分）。第14頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三3.2.4網絡法影響計算分支(i)上事件鏈發生的概率Pi是分支上每級概率之積對分支1：分支(i)上的環境影響Ii0是分支上環境影響程度m及其權值W之積的和，對分支1:分支(i)上的加權環境影響Ii是分支上環境影響Ii0與概率概率Pi之積，對分支1:總環境影響為各分支影響之和第15頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三3.2.5圖形疊置法把兩個或更多的環境特征重疊表示在同一張圖上，構成復合圖，用以在開發行為影響所及的范圍內，指明被影響的環境特性及影響的相對大小。手工疊圖的步驟：（1）用一張透明紙，畫上項目的位置、要考慮影響評價的區域和輪廓等作為基圖；（2）繪出每個影響因子影響程度的透明圖，影響程度用一種專門的色碼的陰影的深淺來表示；（3）將影響因子圖和基圖重疊，不同地區的綜合影響差別由陰影的相對深度來表示。計算機制圖的步驟：（1）圖件錄入；（2）圖件編輯和配準；（3）圖件提取；（4）空間分析；（5）圖件輸出。第16頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三3.2.6專家評價法依靠專家作為索取信息的對象，通過專家個人判斷和專家會議進行評價，最有代表性的是特爾斐（Delphi）法工作程序問題設計選擇專家專家征詢和輪間信息統計反饋意見集中一致，終止反饋。第17頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三3.2.6專家評價法結果統計處理專家意見集中程度（1）方案的算術平均值（2）方案的滿分頻率第18頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三結果統計處理專家意見協調程度變異系數越小，協調程度越高，變異系數Vj為：協調程度統計顯著性：按X2法進行。專家積極性系數Caj專家權威程度：取判斷系數和熟悉程度系數的平均值作為專家權威程度系數。第19頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三3.3環境質量綜合評價的模糊數學法3.3.1模糊數學法原理模糊集合表示界限或邊界不分明的事物的集合。表達式A∶U→[0,1]表明A是論域U上的一個模糊集合。隸屬度與隸屬函數隸屬度表示元素屬于模糊集的隸屬程度，用0~1間的數表示。隸屬函數是指在論域U到[0,1]上的映射u:u∶U→[0,1]u(U)越接近于1，u屬于模糊集合的程度就越大。第20頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三3.3.2隸屬函數的確定對第1級標準（l=1）對2~L?1級標準第21頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三隸屬函數的確定對第L級標準特別指出：對DO而言，水質隨溶解氧的減少而變差，因而需將條件中的標準和實測值轉變符號。第22頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三3.4灰色系統理論

在環境質量綜合評價中的應用3.4.1灰關聯分析法建立樣本矩陣與標準矩陣

n個環境因子與m個空間點的樣本矩陣為：其中：Xj(i)為第i個環境因子在第j個空間點的監測或預測值。第23頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三建立樣本矩陣與標準矩陣環境質量標準矩陣為：其中：Sl(i)為第i個環境因子對應的第l級標準值。第24頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三樣本矩陣的歸一化歸一化后的樣本矩陣為：對DO:對pH:其中:第25頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三標準矩陣的歸一化歸一化后的標準矩陣為：對DO:對pH:其中:第26頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三計算關聯離散函數樣本單個因子與質量標準間的關聯程度可用下列關聯離散函數表示：jl(i)=1，關聯性最大；jl(i)=0，關聯性最小，得到矩陣：第27頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三計算關聯離散函數第j個斷面（點）對于l級標準的關聯度為：各斷面的關聯度矩陣為：評價結果：取行向量中關聯度最大者對應的質量級別作為該斷面（點）的質量級別。第28頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三3.4.2灰色聚類法確定聚類樣本和白化數

m個樣本，每個樣本各有n個指標，且每個指標有L個灰類（環境質量標準分級），則m個樣本的n個指標構成一個m×n階的白化矩陣，L個灰類的n個指標可構成L×n階的灰類矩陣。數據的標準化處理白化數的標準化處理各斷面的關聯度矩陣為：C0i－第i個指標的參考標準。第29頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三確定白化函數第30頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三求聚類權第i個污染指標對第l個灰類的權值為：求聚類系數第j個點對第l個灰類系數為：聚類根據聚類系數的大小來判斷評價點所屬類別，即最大聚類系數所對應的類別為該點所屬類別。第31頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三3.5環境質量綜合評價的層次分析法3.5.1層次分析法原理及分析步驟層次分析法原理把復雜的問題按照主次或支配關系分組形成有序的遞階層次結構，使之條理化，然后根據一定的判斷準則就每一層的相對重要性給予定量表示，即利用數學方法確定表達每一層中所有元素的相對重要性，最后通過排序結果分析來解決問題。第32頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三層次分析法的基本步驟建立遞階層次結構把復雜問題按特定的目標、準則和約束等分解被稱為因素的各個組成部分，把這些因素按屬性的不同分層排列。同一層次的因素對下一層次的某些因素起支配作用，同時它又受上一層次因素的支配，形成一個自上而下的遞階層次。最上面的層次是系統目標，稱為目標層；中間的層次是準則層，排列了是否達到目標的各種準則；最底層是方案層，包括實現方案的各種決策措施。每一層次中各元素所支配的元素一般不超過9個，否則會給兩兩比較帶來困難。第33頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三層次分析法的基本步驟構造判斷矩陣層次分析法所采用的導出權重的方法是兩兩比較法，n個被比較元素構成一個兩兩比較判斷矩陣A：

A=(aij)mnaij含義aij含義1兩者一樣重要1兩者一樣重要3前者比后者稍重要3前者比后者稍次要5前者比后者重要5前者比后者次要7前者比后者重要得多7前者比后者次要得多9前者比后者極為重要9前者比后者極為次要2,4,6,8上述相鄰判斷的中間值2,4,6,8上述相鄰判斷的中間值第34頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三層次分析法的基本步驟確定單一層次元素相對權重，進行層次單排序（1）方根法（2）和積法第35頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三層次分析法的基本步驟判斷矩陣的一致性檢驗（1）計算一致性指標CI

max=n、CI=0，完全一致；max>n、CI>0，不一致。（2）查找平均隨機一致性指標RI階數123456789RI000.580.91.121.261.361.411.45

（3）計算一致性比例CR對一、二階矩陣，CR=0;CR<0.1，判斷矩陣的一致性可以接受。第36頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三層次分析法的基本步驟計算各層元素對目標的合成權重，進行層次總排序利用層次單排序的結果，綜合得出各層次各元素對于總目標的相對權重，即層次總排序，并進行總排序一致性檢驗。

設目標層為A，第二層為B，第三層為C，則式中：Wi－第二層（B層）對于目標層各元素的權重（CI）i－第三層（C層）判斷矩陣對于B層的一致性指標（

CI）i－第三層（C層）判斷矩陣對于B層的隨機一致性指標第37頁，共41頁，2023年，2月20日，星期三3.6環境影響評價的GIS技術3.6.1地理信息系統（GIS）的定義地理信息：與所研究對象的空間地理分布有關的信息，它表示地表物體及環境固有的數量、質量、分布特征、聯系和規