挡水条项目资源环境承载力分析（工程项目组织与管理）.docx

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1、泓域咨询/挡水条项目资源环境承载力分析挡水条项目资源环境承载力分析一、 层次分析法的基本步骤当一个决策者在对问题进行分析时，首先要将分析对象的因素建立起彼此相关因素的层次系统结构，这种层次结构可以清晰地反映出相关因素（目标、准则、对象）的彼此关系，使得决策者能够把复杂的问题顺理成章，然后进行逐一比较、判断，从中选出最优的方案。运用层次分析法大体上分成四个步骤：建立层次结构模型；构造比较判别矩阵；单准则下层次排序及其一致性检验；层次总排序及其一致性检验。（一）建立层次结构模型层次分析法先将决策的目标、考虑的因素（评价准则）和决策对象（行动方案）按它们之间的相互关系分为最高层、中间层和最低层，其中

2、最高层称为目标层，这一层中只有一个元素，就是该问题要达到的目标或理想的结果；中间层为准则层，层中的元素为实现目标所采用的措施、政策、准则等，准则层中可以不止一层，可以根据问题规模的大小和复杂程度，分为准则层、子准则层；最低层为方案层，这一层包括了实现目标可供选择的方案。据此绘出层次结构模型图，模型中，目标、评价准则和行动方案处于不同的层次，彼此之间关系用线段表示，评价准则可细分多层。在层次结构模型中，各层均由若干因素构成，当某个层次包含因素较多时，可将该层次进一步划分成若干子层次。通常应使各层次中的各因素支配的元素一般不超过9个，这是因为支配元素过多会给两两比较带来困难。一个好的层次结构模型对

3、解决问题极为重要，因此，在构建层次结构模型时，应注意以下四点：1自上至下顺序地存在支配关系，用直线段表示上一层次因素与下一层次因素之间的关系，同一层次及不相邻元素之间不存在支配关系；2整个结构不受层次限制；3最高层只有一个元素，每个元素所支配元素一般不超过9个，元素过多可进一步分层；4对某些具有子层次结构可引入虚元素，使之成为典型层次结构模型。（二）构造比较判别矩阵层次结构建立后，评价者根据自己的知识、经验和判断，从第一个准则层开始向下，逐步确定各层不同因素相对于上一层因素的重要性权数。层次分析法在确定各层不同因素相对于上一层各因素的重要性权数时，通常使用两两比较的方法。（三）单准则下层次排序

4、及其一致性检验层次分析法的信息基础是比较判断矩阵。由于每个准则都支配下一层若干个因素，这样对于每一个准则及它所支配的因素都可以得到一个比较判断矩阵。因此，根据比较判断矩阵如何求出各因素对于准则的相对排序权重的过程称为单准则下的排序。计算权重的方法有多种，其中和法和根法是比较成熟并得到广泛应用的方法。1和法2根法3判断矩阵一致性检验由于客观事物的复杂性，会使我们的判断带有主观性和片面性，完全要求每次比较判断的思维标准一致是不大可能的。事实上，在构建比较判断矩阵时，我们虽然不要求判断具有一致性，但一个混乱的，经不起推敲的比较判断矩阵有可能导致决策的失误，所以我们希望在判断时应大体上的致。而上述计算

5、权重方法，当判断矩阵过于偏离一致性时，其可靠程度也就值得怀疑了，故对于每一层次作单准则排序时，均需要作一致性的检验。（四）层次总排序及其一致性检验1层次总排序计算同一层次中所有元素对于最高层（总目标）的相对重要性标度（又称排序权重向量）称为层次总排序。2总排序一致性检验人们在对各层元素作比较时，尽管每一层中所用的比较尺度基本一致，但各层之间仍可能有所差异，而这种差异将随着层次总排序的逐渐计算而累加起来，因此需要从模型的总体上来检验这种差异尺度的累积是否显著，检验的过程称为层次总排序的一致性检验。二、 资源环境承载力分析方法资源环境承载力分析方法主要有人口论系列、生态足迹系列、初级资产账户（能值

6、）系列等，目前已经逐渐形成一套包括定性分析到定量分析、从静态分析到动态分析、从单因素分析到综合分析的方法体系，具体分析方法有生态学分析法、系统动力学法、情景分析法、层次分析法、状态空间法、类比分析法、供需平衡分析法、能值分析法等。（一）从定性到定量随着资源环境承载力研究的不断深人，已从早期定性阐述承载力、生态环境、可持续发展、自然资源等概念和相互联系逐步发展成定性与定量相结合的模式，依托系统学、经济学、管理学、信息科学等理论和学科基础，采用空间成像、MATLAB，ARCGIS等各类先进仪器设备和应用软件，借助成熟的评价方法和模型体系（如生态足迹法、能值分析法、系统动力学方法、复杂网络方法等），

7、计算目标区域各要素承载力指标，并综合分析和预测未来发展趋势。（二）从单一到综合国内外学者在进行资源环境承载力研究的过程中，从开始涉及支撑要素、约束要素、压力要素的某一变量或少数变量分析，逐步开始注重要素中各变量以及要素间内在动力关系和交互作用研究，通过多指标综合要素关系模型的构建，评价和分析目标区域的资源环境承载力。（三）从静态到动态在资源环境承载力研究过程中，对于目标区域的资源环境承载力的评价，已逐步从早期的基于面板静态数据逐步发展成为基于时间序列、系统动力学及模拟仿真等的动态分析和预测方法，有效地提高了分析的全面性和准确性。三、 层次分析法及应用案例（一）基本模型层次分析法是一种层次权重决

8、策分析方法，适用于资源环境承载能力分析这一多因素、多层次系统中各因素权重的确定，其具体应用步骤是：首先，找出影响区域资源环境承载能力的各资源、环境主要因素，建立目标、因素和因子层次结构，建立指标体系；其次，构造比较判断矩阵，进行层次单排序，检验判断矩阵的一致性，再进行层次总排序，确定各因子的权重；最后，对各指标打分，计算出评价值。（二）基于层次分析法的生态环境承载力综合评价法对一个区域来说，可持续的生态系统承载需满足三个条件：压力作用不超过生态系统的弹性度、资源供给能力大于需求量；环境对污染物的消化容纳能力大于排放量。由于生态系统承载力包含多层含义，因而可采用分级评价方法进行评价，即首先进行区

9、域现状调查，接着进行区域生态系统承载力状况评估，最后进行区域生态系统承载力综合分析评价，并可给出区域生态系统承载力分区图。生态环境承载力综合评价法将评价体系分成三级，即区域生态系统潜在承载力评价、资源一环境承载力评价、承载压力度评价三级。一级评价结果主要反映生态系统的自我抵抗能力和生态系统受干扰后的自我恢复与更新能力，分值越高，表示生态系统的承载稳定性越高；二级评价结果主要反映资源与环境的承载能力，代表了现实承载力的高低，分值越大，表示现实承载力越高；三级评价结果主要反映生态系统的压力大小，分值越高，表示系统所受压力越大。根据三级计算结果，对生态承载力进行综合评价。分级评价使得评价结果更明了、

10、准确，更有针对性。如某区域的承载力分级为，低稳定较高承载区”时，说明该区域的现状承载力虽很高，但因该区域为不稳定区，对外界的抵抗和恢复能力较低。分级评价将同类性质的指标归类处理后，可以比较容易地对结果进行分析判断，如果将所有承载力指标汇集到一块，必然因指标太多而使结果复杂化，难以对结果给出精确判断。同时，分级可对区域的承载力有一个更深刻的了解，可更有针对性地采取相应措施与对策。1、评价指标体系构成评价指标体系具体分为目标层、准则层、指标层和分指标层。2目标层计算3综合评价根据三级计算结果，对生态承载力进行综合评价。每一级的计算结果为0100的分值，根据各级评价指标的内涵，划分各区段分值代表的评

11、价结果。四、 生态足迹法及应用案例生态足迹将每个人消耗的资源折合成为全球统一的、具有生产力的地域面积，通过计算区域生态足迹总供给与总需求之间的差值生态赤字或生态盈余，准确地反映了不同区域对于全球生态环境现状的贡献。生态足迹既能够反映出个人或地区的资源消耗强度，又能够反映出区域的资源供给能力和资源消耗总量，也揭示了人类生存持续生存的生态阈值。它通过相同的单位比较人类的需求和自然界的供给，使可持续发展的衡量真正具有区域可比性，评估的结果清楚地表明在所分析的每一个时空尺度上，人类对生物圈所施加的压力及其量级，因为生态足迹取决于人口规模、物质生活水平、技术条件和生态生产力。（一）基本模型1、基本概念生

12、态足迹也称生态占用，任何已知人口（某个个人、一个城市或一个国家）的生态足迹是生产这些人口所消费的所有资源和吸纳这些人口所产生的所有废弃物所需要的生态生产性土地的总面积和水资源量。2计算流程和计算公式生态足迹法本质上是一种度量可持续发展程度的方法，是一组基于“生态生产性土地”面积的量化指标。生态足迹法的所有指标都是基于生态生产性土地这一概念而定义的，根据生产力大小的差异，将地球表面的生态生产性土地分为六类：化石能源地、可耕地、牧草地、森林、建设用地、海洋（水域）。3基本特点生态足迹理论自诞生以来获得了广泛的应用，其指标是全球可比的、可测度的可持续发展指标，是涉及系统性、公平性和发展的一个综合指标

13、。生态足迹基本模型的特点为：是一种综合影响分析；采用单一时间尺度，即“快拍”式截面；所使用的产量因子是全球平均产量；在固定生产与消费条件下的确定性研究；反应的是区域生产与消费的综合信息；使用六类土地利用空间；引入当量因子进行综合。生态足迹基本模型的优点在于所需要的资料相对易获取、计算方法可操作性和可重复性强。尽管如此，生态足迹方法无论在理论上还是方法上，都存在不足之处，主要表现在：指标表征单一、过分简化，只衡量了生态的可持续程度，强调的是人类发展对环境系统的影响及其可持续性，而没有考虑人类对现有消费模式的满意程度；难以反映人类活动的方式、管理水平的提高和技术的进步等因素的影响；基于现状静态数据

14、的分析方法，难以进行动态模拟与预测。（二）动态改进一时间序列足迹模型由于生态足迹基本模型属于静态测算方法，其假定人口、技术、物质消费水平均不变，导致其结论的瞬时性，从而无法反映出未来的动态可持续性趋势。因此在其基础上衍生出多种动态改进模型。现阶段已有大量时间序列足迹模型研究探讨产量因子和当量因子对生态足迹测算影响。目前主要时间序列足迹模型处理产量因子和当量因子的方法包括：采用区域真实产量，舍弃采用当量因子；采用逐年全球产量和分段当量因子；采用全球产量和逐年区域实际产量，不采用当量因子；采用最大可持续产量；在计算草地足迹时，采用单位草地植物生产量而非动物产量。时间序列足迹模型能够反映区域生态服务

15、消费水平的结构变化，真实生态空间消费及其定位，以及产量因子和当量因子对足迹测算的影响。（三）过程改进一投入产出足迹模型生态足迹测算要求涵盖所有进入生产和消费过程的产品所包含的生态服务，但基本模型由于缺乏结构因素，没有考虑产业间的相互依赖，直接把生态空间利用分配给最终消费，反映的仅仅是直接生态空间占有和区域综合生态影响，无法识别哪些生产和消费部门应对区域综合影响负责。为此，比克内尔等学者结合投入产出方法对此提出了改进，其使用投入产出分析法，通过里昂惕夫逆矩阵得到产品与其物质投入之间的转换关系，反映各部门生产的生态影响细节。其主要计算步骤可以归纳为：计算完全需求系数矩阵；计算最终使用包含的非能源足

16、迹；计算能源消费的生态足迹；计算进口贸易和其他来源产品包含的生态空间；分别按生产部门和最终使用部门汇总生产和消费生态足迹。投入产出足迹模型的特点是：采用倍乘子计算足迹，侧重结构分析，能反映部门间的足迹流动，揭示生态影响的真实发生方位以及某一特定部门的完全生态消费状况。（四）成分法生态足迹模型因上述研究模型存在国家以下层次上消费数据的缺失，无法对生产进行调整得到各消费主体的数据，因而有无法反映具体消费活动影响的缺陷。为了反映生态最响的详细程度，成分法生态足迹模型以人类的衣食住行为出发点，核算人口具体消费行为的生态影响，其典型代表是西蒙斯等人提出的模型，它分两步测算生态足迹：把研究区域的生态足迹分

17、解成直接能源、原材料、废弃物、食物、私人交通、水和建筑用地七种成分；采用物质流动分析（MFA）法和生命周期分析（LCA）法收集数据，研究资源在不同部门、人口与环境之间的流动，从而将消费数据转化为成分影响。成分法生态足迹模型的特点是：关注人口的衣食住行细节行为，采用生命周期技术，适用于国家、地区、企业、家庭乃至个人生态环境影响评估。该方法对数据要求较高，当数据不确定时可能会产生较大误差，对大多数产品层次消费数据缺乏的国家实际应用有限。五、 资源环境承载力的内涵早在20世纪初期，“承载力”的概念被引入生态学领域，相继出现了种群承载力、土地承载力、资源承载力、环境承载力和资源环境综合承载力等。随着社

18、会经济的发展，资源耗竭和环境恶化的问题日益突出，以及人们对资源环境问题认识的逐步深入，资源环境承载力在区域规划、空间开发、生态系统服务评估、资源环境现状评价以及可持续发展研究领域受到越来越多的重视。资源环境承载力是指在维持人与自然关系协调可持续的前提下，一定区域、一定时期、一定科学技术水平条件下，资源环境的数量和质量对人类社会生存、经济发展的支撑能力。从评价主体看，资源环境承载力研究既包括单项分类分析，也包括综合集成分析。可以说，资源环境承载力作为描述发展限制的一个常用概念，不仅是区域可持续发展的内生变量，而且已成为区域人口与经济规模和发展方式与速度的刚性约束。资源环境承载力是区域空间开发的重

19、要基础条件，不考虑资源环境承载能力的空间开发必然破坏人与自然的和谐，影响区域的可持续发展。传统规划在指导思想上，只追求满足经济快速发展的需要，而忽视了资源保障和环境容量，使我国在经济社会发展取得巨大成就的同时，也面临增长方式粗放、资源环境压力加大、区域发展不协调等突出问题。近年来，资源环境承载力作为衡量人与自然协调发展的重要依据，正在成为区域可持续发展的重要指标。2006年颁布的国民经济与社会发展“十一五”规划纲要第20章提出“推进形成国家主体功能区：根据资源环境承载能力、现有开发密度和发展潜力，统筹考虑未来我国人口分布、经济布局、国土利用和城镇化格局，将国土空间划分为优化开发、重点开发、限制

20、开发和禁止开发四类主体功能区六、 资源环境承载力的特征区域资源环境承载力并非简单地追求资源环境所能支撑或供养的最大人口规模，它既要求人类生产生活适宜，区域内人类物质生活水平和人居环境优质，又要维系生态环境良性循环，保持生态系统的健康稳定和生态安全，还要确保资源合理有序开发，实现各类资源的永续利用。资源环境承载力具有区域性、客观性、层次性、有限性、动态性、可控性等特征。（一）区域性资源环境承载力是某一区域的资源环境结构和功能的客观表征。不同区域的资源环境禀赋条件不同，承载力大小也不同。不同区域的经济社会、国家政策等因素也会对该区域的资源环境承载力产生影响和制约。因此，资源环境承载力会表现出明显的

21、地区差异。（二）客观性资源环境承载力是区域在一定时期、一定状态下，资源环境系统客观存在的用以约束人类活动的自然属性，其存在与否不以人的意志为转移。对于某一区域而言，在一定限度之内的外部作用下，资源环境可通过自身内部各子系统的协调作用保持着其结构和功能的相对稳定，不会发生质的转变。资源环境承载力在资源环境系统结构、功能不发生本质变化的前提下，其质和量是客观存在的，是可以衡量和评价的。（三）层次性资源环境承载力是从分类到综合的资源承载力与环境承载力（容量）的统称。资源环境系统是多层次的有机系统，内含土地资源、水资源、矿产资源和环境等多个子系统，而资源环境承载力则是多个子系统承载力的综合体。作为判断

22、人类活动与整个资源环境系统协调与否的重要衡量标准，资源环境承载力有利于人类社会从宏观层面上对自身活动进行认识，并加以指导和调节。（四）有限性在一定的时期及地域范围内、一定的自然条件和社会经济发展规模条件下，一定的环境系统结构和功能条件下，有限的资源环境对人类经济社会活动所能提供的容纳程度和最大支撑能力是有限度的，即承载力是有限的。所有开发活动都必须保证在有限的阈值内，否则将对资源环境造成破坏性损害。（五）动态性资源环境提供的是对人类活动时期的最大支撑能力，而人类对资源环境开发、利用和改造规模、强度、速度是基于某一时期的社会生产力和认识水平，这使得资源环境承载力随着科学技术水平、社会生产力发展而

23、减小或增大。资源环境系统和经济社会系统都是开放的，在与外界进行物质和能量交换的过程中，区域内资源环境的制约性因素也发生相应变化。此外，用不同的环境目标来衡量同一区域的资源环境承载力，也会得出不同的结论。（六）可控性资源环境承载力在很大程度上可以由人类活动加以控制。人类在掌握资源环境演变规律和人类活动与资源环境相互作用机制的基础上，根据生产和生活的实际需要，可以对资源环境进行有目的的开发、利用和改造，寻求资源环境限制因子并降低其限制强度，从而可以使资源环境承载力向着人类预定的目标变化，以保障人类社会、经济活动的可持续发展。但是，人类活动对资源环境所施加的作用，必须有一定的限度。资源环境的可控性是

24、有限度的可控性，这也使得分析资源环境承载力具有现实意义。七、 生态承载力影响因素识别及评价指标生态承载力的主要影响因素包括生态保护红线与管控要求，生态系统的类型（森林、草原、荒漠、冻原、湿地、水域、海洋、农田、城镇等）及其结构、功能和过程，植物区系与主要植被类型，珍稀、濒危、特有、狭域野生动植物的种类、分布和生境状况，主要生态问题的类型、成因、空间分布、发生特点等。主要评价指标包括植被覆盖率、森林覆盖率、自然保护区覆盖率、城市建成区绿化覆盖率、生物丰度指数、景观破碎度等。八、 环境承载力影响因素识别及评价指标（）水环境承载力水环境承载力是在一定经济社会和科学技术发展水平条件下，以生态、环境健康

25、发展和社会经济可持续发展协调为前提，区域水环境系统能够支撑社会经济可持续发展的合理规模。主要影响因素包括水功能区划、海洋功能区划、近岸海域环境功能区划、保护目标及各功能区水质达标情况，主要水污染因子和特征污染因子、水环境控制单元主要污染物排放现状及允许排放量、环境质量改善目标要求，地表水控制断面位置及达标情况，主要水污染源分布和污染贡献率（包括工业、农业和生活污染源）等。主要评价指标包括万元工业增加值废水排放量、工业废水达标排放率、污径比、主要水污染物排放强度等。（二）大气环境承载力大气环境承载力是在某一时期、某一区域，环境对人类活动所排放大气污染物的最大可能负荷的支撑阈值。主要影响因素包括大气环境功能区划、保护目标及各功能区环境空气质量达标情况，主要大气污染因子和特征污染因子、大气环境控制单元主要污染物排放现状及允许排放量、环境质量改善目标要求，主要大气污染源分布和污染贡献率（包括工业、农业和生活污染源）等。主要评价指标包括空气优良率和主要大气污染物排放强度等。（三）土壤环境承载力土壤环境承载力是在维持土壤环境系统功能结构不发生变化的前提下，其所能承受的人类作用在规模、强度和速度上的限值。主要影响因素包括土壤主要理化特征，主要土壤污染因子和特征污染因子，土壤环境质量达标情况，土壤污染风险防控区及防控目标等。主要评价指标包括土壤环境质量达标率等。