山西省公路交通運輸環境監測網需求分析研究

李沛沛，賈春峰

（山西省交通科學研究院，山西 太原 030006）

0 引言

多年來交通基礎設施大規模的建設、運營及運輸活動不可避免對周圍環境和重要環境敏感區產生影響，由此產生的環境污染和生態保護問題日益嚴重，迫切需要加強行業污染防治和生態環境保護工作。交通運輸環境監測是行業履行交通環境保護職能、開展交通環保管理工作的重要支撐。《交通運輸“十二五”發展規劃》中提出：“十二五”末，初步形成布局科學、層次合理的行業節能環保監測網絡，全面開展交通運輸節能和環保監測工作。2015年，交通運輸部印發了《全國公路水路交通運輸環境監測網總體規劃》[1]，明確了全國交通運輸環境監測網絡布局方案和規劃目標，并提出由省級交通運輸管理部門盡快編制省級交通運輸環境監測網總體規劃，做好與全國規劃的銜接，山西省作為首批“十二五”交通運輸環境監測網絡建設的試點省份，以山西省地形和區域特征為依據，構建了以山西省交通環境監測中心-運城分站-大同分站為骨架、8處噪聲在線監測點和4處環境空氣在線監測點的建設方案[2]，2014年12月，山西省交通運輸環境監測網絡建成投入試運行，然而本方案的制定主要以山西省地形特征和高速公路發展規劃為依據，制定了監測站和在線監測站布局，未進行需求和布局方面系統預測分析，站點的選擇缺乏代表性和科學性[3]。

本論文通過交通運輸環境監測網需求分析研究，采用“區域重要度”評價方法確定了監測分站的總體需求；采用“環境監測對象重要度”評價方法確定了在線監測站總體需求。

1 監測分站需求分析研究

1.1 研究方法

交通運輸環境監測分站是否設立的影響因素主要包括公路因素和環境因素，因此，基于以上兩個影響因素，建立了“區域重要度”評價指標體系[4]，包括3個指標分別為區域內公路里程、區域生態敏感性和區域水環境敏感性。定義區域重要度如式（1）：

式中：Zi為第i區域的重要度；Ri為第i區域的公路通車里程；Gi為第i區域生態敏感性；Pi為第i區域水環境敏感性；Rα為各區域公路通車里程平均值；Gα為各區域生態敏感性指數平均值；Pα為各區域水環境敏感性指數平均值；α1、α2、α3為公路通車里程、生態敏感性和水環境敏感性3項指標的權重，采用層次分析法獲得。

采用建立的“區域重要度”指標體系和評價方法對山西省的11個地市進行重要度分析，并且在山西省已建成的交通運輸環境監測站（監測中心、大同分站、運城分站）的基礎上，確定監測站的總體需求。

1.2 研究結果

通過監測分站需求分析確定監測站的總體需求，目標是使監測分站監測范圍實現“全覆蓋”，但是“全覆蓋”并不代表全省11個地市均設置環境監測站，而是按照需求設置分站，因此，相鄰區域選定一個合理的偏差控制指標，分析各區域重要度偏差，得出偏差不超過預設值的相鄰區域，這些臨近區域可合并設置一處監測站，避免不必要的重復設點。本論文以“15%”作為偏差控制指標，相鄰區域偏差大于15%的地區單獨設站，按照2015年度山西省11個地市的區域重要度數據和相鄰區域偏差數據，最終得出山西省共需8個交通運輸環境監測站（包括監測中心）可滿足山西省交通運輸環境監測需求（見表1）。

表1 山西省11個地市區域重要度分析

2 在線監測站需求研究

2.1 研究方法

在線監測站按環境要素劃分包括環境空氣在線監測站、水環境在線監測站、聲環境在線監測站以及生態環境監測站。在線監測站需求預測以現有公路涉及的敏感目標作為基礎，采用空間分析法（疊置圖法）統計敏感目標名稱和數量，按照山西省公路網發展規劃，結合未來建設的公路對環境的影響，預測其需求和規劃目標。

論文采用疊置圖法篩選出可能穿越或毗鄰自然保護區、風景名勝區、森林公園、地質公園、水庫、集中式地表水水源地等環境敏感區的交通基礎設施，然后通過建立的“環境監測對象重要度”評價體系，對各監測對象進行重要度評價。

環境監測對象重要度是判斷交通運輸環境監測對象代表性和典型性的指標，可選取交通運輸活動水平與環境敏感目標兩大類參數進行定量化分析。其中交通運輸活動水平類指標包括公路（隧道、服務區、收費站）交通流量、樞紐客運（貨運）量等；環境敏感目標類指標包括自然保護區、重要濕地、風景名勝區、世界自然與文化遺產地、重要水庫及水產種質資源保護區等。評價體系見圖1，具體計算模型如式（2）：

式中：Z為環境監測對象的重要度；ai為第i項指標的權重，可通過專家法或主成分分析法確定；Ai為本監測對象的第i項指標值；n為選取的指標數。

圖1 環境監測對象重要度評價體系

2.2 研究結果

式中：bi，αi，rij分別為隸屬于第 j等級的隸屬度、第 i個評價指標的權重和第i個評價指標隸屬于第j等級的隸屬度。

所制定的環境監測對象重要度評價指標體系共由兩個一級指標與6個二級指標構成，利用語義學標度分為5個重要度評價等級：非常重要、比較重要、一般重要、不重要、很不重要。為了便于計算，將主觀評價的語義學標度進行量化，并依次賦值為5、4、3、2、1。主觀測量是用五級語義學標度，所設計的評價量和隸屬度標準見表2。

表2 評價定量分級標準

確定了重要度大于0.233 3的監測對象列入山西省交通運輸環境監測總體布局，其中包括12處自然保護區、23處風景名勝區、22處森林公園、10處地質公園、40處集中式飲用水水源地、19處水庫。針對長大隧道、公路運輸樞紐、服務區和收費站的需求分析，論文依據山西省國省道交通量統計資料和山西省統計年鑒相關數據，篩選出39處收費站、10處服務區、28處長大隧道（所屬高速車流量均大于15 000 pcu/d）、7個公路運輸樞紐作為山西省交通環境監測網規劃的監測對象（具體結果見表3）。

表3 山西省公路交通環境監測網需求分析結果

3 結論

論文建立了“區域重要度”評價體系，對全省11個地市進行重要度評價，最終確定8個交通運輸環境監測分站（包括監測中心、運城分站和大同分站）可滿足山西省交通運輸環境監測需求，實現全省交通運輸環境監測全覆蓋。論文采用疊置圖法篩選出可能穿越或毗鄰自然保護區、風景名勝區等環境敏感區的交通基礎設施，然后建立了“環境監測對象重要度”評價體系，對各監測對象進行重要度評價，最終確定了山西省交通運輸環境監測網在線監測站的監測需求。通過山西省交通運輸環境監測網需求分析，可使監測網絡中交通基礎設施監測對象布局更加科學合理，最終形成覆蓋廣泛、布局科學、層次合理、銜接順暢的山西省交通環境監測網。