濟南市生態地質環境質量綜合評價

馬雪瑩 柳浩然 吳璇 姜曉芬

摘 要：黃河流域生態保護和高質量發展已上升為重大國家戰略，濟南作為黃河流域的中心城市，對其進行生態地質環境質量各因素間的協同機制的研究具有重要意義。通過對影響生態地質環境質量的自然地理、基礎地質和生態條件等因素的分析，構建了一套適合于濟南市的評價指標體系，并采用AHP層次分析法與線性加權相結合的綜合分析方法對濟南市生態地質環境各指標權重進行計算和疊加分析，得到濟南市生態地質環境質量綜合評價分區。結果表明：濟南市生態地質環境質量優等區域占全區面積的18.43%，良好區域占52.00%，中等區域占27.58%，且多分布在中南部低山地區。該研究結果為黃河下游（濟南段）生態地質環境保護與高質量發展提供了科學依據。

關鍵詞：生態地質環境質量;層次分析法;濟南市;GIS;黃河流域

中圖分類號 P66文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2021）07-0145-04

Comprehensive Evaluation of Ecological Geological Environment Quality in Jinan City

MA Xueying et al.

（Shandong Provincal Geo-mineral Engineering Exploration Institute， Jinan250014， China;Key Laboratory of Groundwater Resources and Environment， Shandong Provincial Bureau of Geology & Mineral Resources， Jinan 250014，China;Shandong Province Groundwater Environmental Protection and Rehabilitation Engineering Technology Research Center， Jinan250014， China）

Abstract： The ecological protection and high-quality development of the Yellow River Basin has become a major national strategy. This paper takes Jinan as the study area， because Jinan is the central city of the Yellow River Basin. to study the synergetic mechanisms among the factors of eco-geological environment quality in Jinan. Through the analysis of factors such as physical geography， basic geology and ecological conditions that affect the ecological and geological environment quality， a set of evaluation index system suitable for Jinan was established. By using AHP analytic hierarchy process to calculate the weight of each index of ecological geological environment in Jinan， and combined with the superposition analysis in MAPGIS， the comprehensive evaluation zone of ecological geological environment quality in Jinan was obtained. The results showed that the areas with excellent ecological geological environment quality accounted for 18.43%， the areas with good ecological geological environment quality accounted for 52.00% and the areas with medium ecological geological environment quality accounted for 27.58% of the total area， and most of them were distributed in the low-mountain areas in the middle and southern parts of Jinan. The research results provide a scientific basis for eco-geological environment protection and high-quality development in the lower Yellow River （Jinan section）.

Key words： Ecological and geological environment quality;Analytic Hierarchy Process;? Jinan City; GIS; Yellow River

生態地質環境是地球表面所有生物包括人類賴以生存、生活條件的總和，同時生物的活動又反過來影響和改變著生態地質環境[1-2]。隨著人類經濟化進程的加快，地質災害、環境污染等問題日益突出，使生態環境遭到了嚴重破壞[3-4]。因此，科學評價生態地質環境，可以為城市規劃及高質量發展提供技術支撐。生態地質環境評價在我國起步較晚，但也得到了廣泛的拓展創新。近年來，隨著“3S”技術的發展，遙感和GIS技術已被廣泛應用于生態地質環境評價中[5-6]。許向寧等采用模糊綜合評判的方法，充分運用GIS技術對安寧河流域生態環境地質質量進行評價[7];陳朝亮等利用層次分析法對內江市生態地質環境質量進行綜合評價，并建立了生態地質環境質量信息數據庫[8]。濟南市作為山東省省會城市，是黃河流域的中心城市，近幾年隨著北跨、黃河流域的發展等，經濟發展迅猛。因此，科學評價濟南市生態地質環境，可以為濟南市土地利用、生態地質環境保護與高質量發展提供科學依據。

1 研究區概況與數據來源

1.1 研究區概況 濟南市位于山東省中部，南依泰山，北跨黃河。地理坐標為北緯35°59′27″～37°31′56″，東經116°13′12″～117°58′12″，區域面積10242.57km2。濟南屬于暖溫帶大陸性季風氣候區，年平均氣溫13.9℃，年平均降水量623.0mm，大氣降水在區內空間分布不均，自東南向西北遞減。濟南市北部為濟陽坳陷、淄博-茌平坳陷，南部為魯中隆起。地層南老北新，南部以古生界灰巖為主，北部以新生界黃土及砂礫沉積巖為主。研究區區位見圖1。

1.2 數據來源 本研究所用數據有：（1）濟南市河流及市、縣、鄉行政邊界等基礎地理信息數據，來源于1∶5萬數字化矢量圖;（2）降水量數據，來源于濟南市水文局雨量站的實測資料;（3）地質災害數據，來源于山東省地礦工程勘察院地質災害排查;（4）地下水質量數據，來源于濟南市地下水監測項目;（5）植物覆蓋度數據是根據中分辨率衛星影像數據遙感反演的植被指數NDVI，采用象元二分模型估算得出。

2 指標體系及評價方法

生態地質環境是一個巨大而復雜的系統，由許多既相對獨立又彼此關聯的部分組成，合理的評價指標對評價結果至關重要[9-10]。本研究綜合此方面專家學者近幾年的研究成果，依據濟南市的地質環境特點，綜合考慮基礎地質、自然地理、生態條件等基礎上，最終選擇3大類9個指標最為濟南市生態地質環境評價指標：即植被覆蓋度、年均降水量、地形地貌、土壤地球化學質量、地層巖性、地質災害易發程度、地下水位埋深、地下水質量。評價指標體系如圖2所示。

綜合前人的研究，結合濟南市的實際情況，根據各指標的分類標準，將9個指標對生態地質環境質量的影響程度進行量化，對其進行賦分;滿分10分，最小影響2分，其余介于最大與最小值之間（見表1）。

3 生態地質環境綜合評價

首先，對收集到的濟南市各評價因子的資料進行整理編輯，制作對應的圖件，并利用MAPGIS將各圖件統一到同一個坐標系統下;對收集到的各氣象站的降水量資料進行處理，畫出濟南市多年平均降水量圖，根據濟南市地下水監測資料，畫出地下水水位埋深圖，評價得出地下水質量圖，根據遙感解譯得出植被指數NDVI，評價出植被覆蓋度;搜集濟南市崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷、巖溶塌陷等地質災害資料，評價出濟南市地質災害易發程度;搜集區域活動斷裂構造、地震動參數和巖土體特征參數的基礎上，評價區域地殼穩定性;最后，運用前面所述的生態地質環境評價方法，利用MAPGIS軟件對各指標進行單因素評價，對各指標評價結果進行多因子空間疊加分析，并根據計算出的綜合評價得分M，將濟南市生態地質環境分為優等（M≥8.5）、良好（7.5≤M<8.5）、中等（6.5≤M<7.5）、差等（M<6.5）4個等級。濟南市各層次生態地質環境評價結果見圖3～6。

（1）濟南市生態地質環境優等區主要分布在濟南北部商河縣及濟陽區部分區域、濟南市城區北部、萊蕪中西部，面積約為1887.96km2，占總面積的18.43%;此區域主要為平原地區，地下水水位埋深較淺，植被覆蓋度高，地質災害不易發，為生態地質環境優等區。

（2）濟南市生態地質環境大部分為良好區，主要分布在濟南市中部、平陰縣大部分區域、萊蕪大部分區域，面積約為5326.17km2，占總面積的52.00%;此區域主要為低山、丘陵區域以及北部齊廣斷裂兩側，該區北部地下水水位埋深較淺，地下水質量較差，南部山前地帶地下水質量相對較好，地下水水位埋深較深，地下水質量相對較好，植被覆蓋度較高，為生態地質環境良好區。

（3）濟南市生態環境地質中等區主要分布在濟南市城區及南部山區、章丘區圣井-埠村一帶、萊蕪南部及東南部周邊區域，面積約為2825.06km2，占總面積的27.58%;該區域地形地貌主要為山地，主要受人類不合理的工程及過度擴張所致，存在發生地質環境問題的可能性，植被覆蓋度低，屬于地質條件較強限制地區。

（4）濟南市生態環境地質差等區零星散布，此區域主要為山地，面積約為203.38km2，占總面積的1.99%，屬于地質條件強限制地區。

4 結論與建議

本研究在綜合分析影響濟南市生態地質環境質量的因子的基礎上，利用遙感和MAPGIS對調查和監測的各種數據進行加工處理，再利用層次分析法建立適合濟南市的評價模型，最后用MAPGIS的疊加分析進行運算，得到的結果如下：（1）綜合考慮濟南市自然地理、基礎地質條件等，最終以自然地理、基礎地質、生態條件為一級評價指標，并確定植被覆蓋度、地質災害易發程度、地殼穩定性、地形地貌等9個評價因子為二級評價因子，構建適合濟南市的生態地質環境評價模型。（2）濟南市生態地質環境綜合評價以良好區為主，主要分布在濟南中北部大部分區域、萊蕪區的中西部，該區域地形特征以平原為主，植被覆蓋度較高，不易發生地質災害。

結合濟南市生態地質環境評價結果以及各地質災害的發生原因，本文提出如下幾點建議：（1）加強地質環境安全調查評價工作。在城市發展、產業轉移承接和重大工程規劃選址及建設時，加強環境地質勘查評價工作，查明環境地質條件和主要的地質環境問題，提前做好相關預防、治理或避讓措施，確保重點地區、重大工程建設區地質環境安全。（2）建立健全生態地質環境監測網點，對各類環境地質問題和地質災害進行監測，以便獲取大量的豐富資料，為治理和保護生態地質環境提供更準確的參數和方案，從而了解生態地質環境的變化趨勢。

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（責編：張宏民）