模糊綜合評判法在城市規劃工程地質勘察評價中的應用

【摘要】影響市政規劃土地使用建設的適宜性的因素復雜繁多，因素之間界限模糊，難從定性地進行度量，因此，可采用模糊的數學方法建立模型綜合評價和判斷建設的適宜性，得到較為合理的 結果。模糊綜合評判法的應用不僅推動了我國規劃工程的地質勘察工作的發展，并且其應用前景是可預見的，隨著地質工程的逐步發展，其前景越來越清晰。

【關鍵詞】模糊綜合評判法；規劃工程；地質勘察評價；土地建設適宜性

隨著我國經濟的飛速發展，我們城市也迎來了高速發展的黃金時期，城市化是我國未來的發展趨勢，對城市進行規劃管理是當前市政部門的工作重任，而地質的勘察工作則為市政規劃提供了詳細而確實的地質資料，把地質環境因素添加到市政規劃管理的考慮因素中，已達到使城市規劃更具科學性合理性。站在工程 地質條件、地質環境的位置上評價土地使用建設的適宜性是城市規劃地質勘察評價的工作核心。單因子的評價法是我國目前最常用在市政規劃的地質勘探評價中的方法，其最大的特點是能夠進行一票否定，同時其的操作較為簡單方便，結果較為直觀，缺點是系統性相對較差，理論的基礎薄弱。伴隨著人類的進步，科學的發展，需要尋求更加科學，更加系統，理論依據強的評價法評價市政規劃土地使用建設的適宜性。其適宜性可分為四個等級，分別是適宜，不適宜，較適宜，較不適宜，影響其評價的因素復雜繁多，程度不一，且因素之間的界限模糊不明顯，存在著各種難以界定的聯系和作用，比較難從定性的角度對其進行統一的度量。此時，模糊的數學辦法就可派上用場了。模糊綜合評判法是在將各方判斷和定性的描述轉換成模糊的語言的基礎上，建立模型綜合評價和判斷建設的適宜性，得到較為合理的 結果，其使用的特點是確定的對象，復雜繁多的影響因素。

1、模糊綜合評判法的原理

模糊綜合評判法是對評判對象選定部分主要的因素，首先評判單個因素，其評價的結構組成模糊 關系的矩陣，然后綜合考慮眾因素處于總評判的地位，再求取兩者的合成，可描述為A * R = B 的模式。A是輸入，參加評價因子權重集，一個1×m階型矩陣；R是模糊轉換器，一個m×n階的模糊關系矩陣，由各單因子評價行矩陣組成的，B是輸出，一個l ×n階行矩陣，稱作評價矩陣，是綜合的評價結果（m：參加評價因子的總數，n：評價級別數）。

2、模糊綜合評判的數學模型

2.1建立因素集、指標體系及分級標準

參評因子的選擇。選擇評價因子時，不僅應考慮各因子的定量化易于進行，而且應考慮所選的因素具有代表性，即能系統形象反應地質條件特征。通過分析，可選取的參評因子有：不良地質的影響，特殊的巖土，水文地質，地貌地形，水文 氣象和人為作用。即：

因素集 U ={不良 地質的影響，特殊的巖土，水文地貌，地貌地形，水文 氣象，人為作用}，

此評價指標系統可分為兩個級，上面的參評因子可為首級指標層，次級指標層指的是具體的指標，即是從首級指標中具體構建。如下表：

次級模糊綜合評判指標

市政規劃土地使用建設適宜性評價

不良地質的影響塌陷

滑坡

地面沉降

泥石流

軟土下陷

活動震裂

地裂縫

崩塌和危巖

特殊的巖土濕陷的土

軟土

長年凍土

膨脹的巖土

受污染的土

工程地質和水文地貌巖土的類型

地基的承載能力

地下水的腐蝕性

地貌地形地面的坡度

水文氣象洪水淹沒的程度

水域水系

人為作用人類的活動對地質的改變

補救性的工程措施

評價標準是根據各因子對土地使用建設適宜性限制的影響不同建立的。

2.3評價因子隸屬函數的確定

建立各個評價因素對各個適宜性層次的隸屬函數是求得模糊模糊關系矩陣R的基礎。即是多個因子的模糊評判需建立在單個因子的模糊評價基礎上。隸屬函數作為模糊集合的基石，模糊集合可以通過隸屬函數來表征。影響評價因子的指標分為定量和定性兩種。定量是屬于連續變量，定性則屬于離散變量。指標屬性的不同決定了其建立函數的方法不同，連續變量采用的是公式法，當前已有的方法有模糊的統計法，包含解釋定義方法和二次元對比排序方法等；而離散變量采用的則是專家評判法。

目前，常見的線性隸屬函數的計算公式如下：

其中：S1 、S2、S3、S4 為變量影響適宜性的界限數據，UⅠ：適宜隸屬值，UⅡ：較適宜隸屬值，UⅣ ：適宜性低隸屬度值，UⅢ ：不適宜隸屬值。

2.4確定各因子的權重

各因子的權重指的是因子在綜合評價占的比重。權重大小是衡量各因子處于建設土地使用適宜性的評價中的地位，權重數據越大代表該因子的的地位越高，所起到的作用越大。常用來確定各因子的權重的方法分為客觀法和主觀法。其中，主觀法又分為層次的分析法和Delphi法，客觀法則囊括了簡單 賦權法、概率統計法及閾域 賦權法。在實際的應用中，根據評定地質特點，選用相應的方法進行確定各因子的權重。

2.5對評定單元的網格進行劃分

進行評定單元的劃分應遵循的一下規定：

（1）以地貌、工程的地質、水域水系的界線以及洪水的淹沒線為依據。

（2）當規劃用地受到不良地質及地質災害的影響時，要依據其影響的范圍單獨對評定單元進行劃分。

（3）評定單元大小的確定原則是影響評定因素的相對 一致性。

3、模糊綜合評判應用實例

下面以某城市的用地規劃建設適宜性評價為例，簡單進行模糊綜合評判的計算演示。

其參評因子的指標數值如下表：

首級指標次級指標不適宜適宜性低較適宜適宜

不良地質的影響地裂縫∕∕近期活動過

∕

地面的沉降∕∕1000mm.40mm*y-1∕

軟土的下陷∕嚴重下陷∕∕

活動震裂∕∕非全新的活動震裂∕

特殊的巖土軟土∕12m∕∕

工程地質和水文地貌設防的烈度∕∕Ⅷ度∕

巖土的類型∕∕成因復雜∕

地基的承載力70KPa∕∕∕

地下水的埋深∕∕∕∕

地下水的腐蝕性∕2m弱∕

地貌地形地貌地形∕∕∕地形簡單、完整

地貌坡度∕∕∕∕

水文氣象洪水淹沒的程度∕∕場地標高低于防洪標高<0.5m∕

水域水系∕∕城鄉防洪標準蓄滯洪的水域水系∕

人為作用人類對地質的改變∕∕強度中等∕

補救性的工程措施∕∕治理難度中等∕

由B=A x R公式，求得：

(1).不良地質的影響

B1 =（0.080.4050.3771 0.1379）

(2)特殊的巖土

B2 =（0 0.7 0.30）

(3)工程地質和水文地貌

B3 =（0.37 0.2975 0.2275 0.105）

(4)地貌地形

B4 =（0.05 0.075 0.400.475）

(5)水文氣象

B5 =（0.05 0.14 0.500.31）

(6)人為作用

B6 =（0.05 0.22 0.5650.165）

綜上可求得B =（0.12650.4036 0.34650.1234）

由上可得，該城市單元規劃用地建設 適宜性差的隸屬值是0.4036，為最大，根據貼近度的原則，可評定該單元規劃用地建設 適宜性的等級為差級。同時，在首級模糊評價指標系統中，不良地質的影響、特殊性巖土、工程 地質和水文地貌等評判等級均屬于差級，地貌地形屬于適宜級，水文氣象和人為作用屬于比較適宜級。綜合評判以上因子的適宜級別，即可以評判該單元建設規劃用地適宜性的等級為適宜性差級。

結束語

面對規劃使用土地適宜性這種不確定性的問題，傳統定性分析方法難以準確反映實際，而模糊綜合評判法克服了此不足，并具體結果更為清晰的特點。使用模糊評判法對城市規劃土地使用適宜性進行評價，考慮了影響評價因素的模糊性不確定性，是符合客觀實際的，給評價工作提供了定量化的手段，有利于評價工作的綜合性及指導性原則的實現。與傳統的方法相比，雖然模糊評判法的評價過程較為繁瑣復雜，但是其結果的表述更為簡潔直觀，易于理解，方便了規劃管理人員的工作，把地質勘察對市政規劃建設的指導意義充分體現出來。

參考文獻

[1].彭有寶.模糊綜合評判法在城市規劃工程地質勘察評價中的應用[J].工程地質報，2010

[2].中華人民共和國行業標準.《城鄉用地評定標準》 (CJJ132-2009) [S].中國建筑工業出版社，2009

[3]謝季堅，劉承平.模糊數學方法及其應用（第3版）[M].華中科技大學出版社.2006

[4].蔡斌，胡卸文.模糊綜合評判在綿陽市環境地質風險性分區評價中的應用[J]. 西南交通大學學報，2006