【正文】 根據(jù)相關(guān)專家意見，一級判斷和二級判斷中的自然因子和社會因子的結(jié)果 分別見表 7～ 9。 其中： N 代表樣本個數(shù)， Minimum、Maximum、 Mean、 Std. Deviation 分別代表樣本的最小值、最大值、平均值和方差 。經(jīng)分析可知， 生產(chǎn)用水、 廢污水年排放量、城市居民人均生活用水、農(nóng)村居民人均生活用水的數(shù)值愈大時，對水環(huán)境的生態(tài)風(fēng)險影響也 愈大。因此， 通常 用 城市居民人均生活用水來衡量城市正常運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)之一。生產(chǎn)污水需要進(jìn)行凈化處理；生產(chǎn)廢水不需要凈化處理或僅需做簡單的處理，如冷卻處理。生活污水一般不含有毒物質(zhì)，但是它有適合微生物繁殖的條件，含有大量的病原體，從衛(wèi)生角度來看有一定的危害性。 生產(chǎn)用水總量 ，其表示方法為一年中工業(yè)用水和農(nóng)業(yè)用水的總和。特別是當(dāng) 多年平均降水量 、 多年平均徑流深 、 水資源總量 、 供水總量 、 生態(tài)環(huán)境用水 的值愈小時，生態(tài)風(fēng)險等級就愈 大， 多年平均蒸發(fā)量 的數(shù)值 愈大時，生態(tài)風(fēng)險等級也愈大。 (6) 生態(tài)環(huán)境用水 從廣義上講，維持全球生物化學(xué)平衡 (諸如水熱平衡、水沙平衡、水鹽平衡等 )所消耗的水分都是生 態(tài)環(huán)境需水 (劉昌明等， 1996)。當(dāng)徑流深取多年平均值時，則為 多年平均徑流深。雨量稀少、地下 水源 及流入徑流水量不多的地區(qū)，如蒸發(fā)量很大，即易發(fā)生 干旱 。而蒸發(fā)量是指在一定時段內(nèi)，水分經(jīng)蒸發(fā)而散布到空氣中的量。 自然因子 自然因子包括研究區(qū)的 多年平均降水量 、 多年平均蒸發(fā)量 、 多年平均徑流深 、水資源總量 、 供水總量 、 生態(tài)環(huán)境用水 等。 通過已收集的資料和分析，初步選定各種影響雅安水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險的各種風(fēng)險源。 特別是 1996 年以來，我國 GIS 技術(shù)在技術(shù)研究、成果應(yīng)用、人才培養(yǎng)、軟件開發(fā)等方面進(jìn)展迅速，并力圖將 GIS 從初步發(fā)展時期的研究實(shí)驗(yàn)、局部應(yīng)用推向?qū)嵱没⒓苫?、工程化，為國民?jīng)濟(jì)發(fā)展提供輔助分析和決策依據(jù)。它是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)硬件的支持下，對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)地理信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù) 。基本部分構(gòu)成 了MATLAB 的核心內(nèi)容，也是使用和構(gòu)造工具箱的基礎(chǔ)。因此，對于從事數(shù)值計(jì)算、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和系統(tǒng)仿真等領(lǐng)域的人員來說，用 MATLAB 編程的確是一個理想選擇。 MATLAB 提供了兩個層次的繪圖操作 ：一 種是對圖形句柄進(jìn)行的低層繪圖操作，另一種是建立在低層繪圖操作之上的高層繪圖操作。高質(zhì)量的數(shù)值計(jì)算功能為 MATLAB 贏得了聲譽(yù)。在歐美各高等院校MATLAB 已經(jīng)成為線性代數(shù)、自動控制理論、數(shù)字信號處理、時間列序分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真、圖像處理等諸多課程的基本教學(xué)工具，成為本科生，碩士生及博士生必須掌握的基本技能，在設(shè)計(jì)研究單位和工業(yè)部門， MATLAB 已被廣泛的應(yīng)用與研究和解決各種工具的工程問題。 計(jì)算機(jī)輔助工具 本次研究數(shù)據(jù)處理 的工作量較大 ，特別 是二維 矩陣的 分析和計(jì)算 ； 同時 ， 所得結(jié)果需要可視化的表達(dá)和顯示， 因而 都 需要借助于一些計(jì)算機(jī)輔助工具。 (5) 模糊綜合評判 單因素模糊評價，僅反映了一個因素對評價對象的影響，顯然這是不全面的。顯然， R 為一模糊矩陣。 在層次分析法中提到的，在影響因素復(fù)雜、且無法量化時，由專家群對各影響因素的相對重要性作二二比較、并經(jīng)一致性檢驗(yàn)的方法，更適合于權(quán)重集的確定。 因?yàn)橥灰蛩氐臋?quán)數(shù)不同，評價的結(jié)果也不同。 同樣，若影響因素有因素子集，也必須確定各子因素對上一級因素的重要性隸屬度，即權(quán)重。 (3) 建立權(quán)重集 在進(jìn)行模糊評價時，必須確定各個因素在評價中所占的權(quán)重 。當(dāng)然，若問題比較復(fù)雜，有必要時，子因素還可構(gòu)造次子因素集，影響因素受多級子因素集影響。 有時因素集中的因素還受到因素集以外的其他元素的影響，這些元素則稱為影響因素的子因素。 模糊綜合評判的 步驟 (1) 確定評價因素集及因素子集 因素集是影響評價對象的各種因素為元素所組成的一個普通集合。這就需要采用模糊的處理手法來估計(jì)由于原始資料的不精確引起結(jié)果的不精確程度。不但不同的結(jié)構(gòu)工程“穩(wěn)定”的含義不同；就是同一結(jié)構(gòu)工程，“穩(wěn)定”的含義也含糊。 模糊數(shù)學(xué)在生態(tài)環(huán) 境上的應(yīng)用，可歸納為如下幾點(diǎn)：① 可用優(yōu)先比法對監(jiān)測樣品、采樣斷面等進(jìn)行樣品識別；② 可用聚類分析法對污染源、江河監(jiān)測斷面、生態(tài)區(qū)等進(jìn)行分類；③ 可用 Fuzzy 綜合評價法對污染治理、生產(chǎn)管理、江河污染程度等做多問題進(jìn)行綜合評價、區(qū)劃及決策等。 由于同一事物具有多種屬性或受到多種因素的影響，因此，評價事物時應(yīng)該兼顧各個方面。 所謂模糊 （ Fuzzy） ，是指邊界不清楚，即在質(zhì)上沒有 確切的含義，在量上沒有明確的邊界。 層 次分析法評價的基本步驟 概括起來， 層次分析法的基本步驟如下： (1) 要完成的評估目標(biāo) ； (2) 從最高層 (管理目標(biāo) )，通過中間層 (判斷準(zhǔn)則 )到最低層構(gòu)成一個層次結(jié)構(gòu)模型 ； (3) 構(gòu)造一系列下層各因素對上一層某準(zhǔn)則的二二比較判斷矩陣 ； (4) 在第 3 步里建立判斷矩陣所需要的 n(n1)/2 個判斷 ； (5) 完成所有的二二比較，輸人數(shù)據(jù)，計(jì)算判斷矩陣的最大正特征值和計(jì)算一致性指標(biāo) CR； (6) 對各層次完成第 (3)、 (4)、 (5)步的計(jì)算 ； (7) 層次合成計(jì)算 ； (8) 如整個層次綜合一致性不通過，要對某些判斷作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，例如修改建立判斷矩陣時對比較判斷所提的問題。對于 1～ 9 階段矩陣， RI 值見表 2。所以，上式計(jì)算值的大小就反映判斷與完全一致性的偏離程度。 根據(jù)上面的分析，我們可通過求解下屬系統(tǒng)得到相對重要性程度矢量 W 的估計(jì)W? ： AW? = max? W? 式中： max? —— 矩陣 A 的最大特征根。所謂判斷一致性，即判斷矩陣 A 有以下關(guān)系： /ij ik jka a a? , , 1, 2, ,i j k n? ??? 由矩陣?yán)碚?，判斷矩陣在滿足上述完全一致條件下，具有唯一的非零解，也是最大的特征根 max? =n，且除 max? ，其余的特征根均為零。 判斷矩陣的一致性檢驗(yàn) 在層次分析法中，為了構(gòu)造判斷矩陣引入了 1~9 的比例標(biāo)度法，這就使得決策者判斷思維數(shù)字化。特征向量通用算法是冪乘法和方根法（也稱幾何平均法），此外還有規(guī)范 列 平均法 (又稱為和積法 )。 表 1 相對重要性的比例標(biāo)度 相對重要性的權(quán)數(shù) 定義 解釋 1 同等重要 對于目標(biāo)，兩個因素 貢獻(xiàn)是等同的 3 一個因素比另一個因素稍微重要 經(jīng)驗(yàn)和判斷稍微偏向一個因素 5 一個因素比另一個因素明顯重要 經(jīng)驗(yàn)和判斷明顯偏向一個因素 7 一個因素比另一個因素非常重要 一個因素非常的受到偏愛 9 一個因素比另一個因素極端重要 對另一個因素偏愛的程度是極端的 2， 4， 6， 8 上述兩相鄰項(xiàng)判斷的中值 上述非 0數(shù)的倒數(shù) 如果一個因素相對于第二個因素有上述的數(shù) 目（如 5），那么二個因素相對于第一個因素就有倒數(shù)值（如 1/5） 比例標(biāo)度確定后，即可建立判斷矩陣，其通用公式為： 1 1 1 2 11 2 2 2 212()nnnnijn n n nAa a aa a a aa a a???????????????? ??? ??? ?????????? 顯然， 1/ij jiaa?, 1iia? ， i， j=1， 2， ???， n。但這些被測量對象的屬性大多數(shù)具有相對性質(zhì)，系統(tǒng)中各因素相關(guān)度的測量可通過人的判斷和經(jīng)驗(yàn)來完成。如某個?? ?? ?? 決策目標(biāo) 準(zhǔn)則 2 準(zhǔn)則 1 準(zhǔn)則 3 子準(zhǔn)則 1 子準(zhǔn)則 1 方案 2 方案 1 方案 3 ?? ?? ?? 目標(biāo)層 準(zhǔn)則層 子準(zhǔn)則層 方案層 子準(zhǔn)則 1 13 因素與下一層次中所有因素均有聯(lián)系，則稱其與下一層次有完全層次關(guān)系。通過調(diào)查研究和分析，準(zhǔn)確確定決策問題的范圍和目標(biāo)，問題包含的因素及各因素間的相互關(guān)系。同時， AHP 方法還能吸取決策者個人或集團(tuán)的閱歷、經(jīng)驗(yàn)、智慧、判斷能力，從而使得決策建立在更扎實(shí)的基礎(chǔ)上。因?yàn)槭澜鐚Q策反應(yīng)的速度要求越來越快，而一些繁復(fù)的決策方法耗時、耗力、耗資金，在很多場合又不具有令人滿意的實(shí)用價值。這有助于決策者作出判 別。它要求決策者 在對問題進(jìn)行決策分析時，首先要找出分析對象的諸影響因素及其彼此的相關(guān)關(guān)系，從而建立起能清晰反映出這種關(guān)系的層次遞階系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使決策者在進(jìn)行決策分析時，把復(fù)雜問題自千頭萬緒之中條理化。盡管每個子系統(tǒng)、子元素具有自身特定的功能和特點(diǎn)，有時彼此間甚至是相互沖突的，但它們都是構(gòu)成系統(tǒng)整體功能所不可缺少的組成部分。尤其在應(yīng)用方面，我國學(xué)者的涉及面十分廣泛 [40]。這樣，決策者就可進(jìn)行評價、選擇和計(jì)劃等決策活動。 其核心之二是將引導(dǎo)決策者，通過一系列成對比較的評判來得到各個方案或措施在某一個準(zhǔn)則之下的相對重要度的度量。它根據(jù)問題的性質(zhì)以及所要達(dá)到的目標(biāo)，把問題分解為不同的組成因素，并按各因素之間的隸屬關(guān)系和相互關(guān)聯(lián)程度分組，形成一個不相交的層次結(jié)構(gòu)。在很短的時間里，它在理論研究及應(yīng)用領(lǐng)域中都取得了巨大的進(jìn)展 [40]。因而， 評價方法可采用層次分析法，灰色系統(tǒng)理論分析，模糊綜合評判等。在進(jìn)行分析和風(fēng)險表征時常常會重新回到第 1階段去收集新的數(shù)據(jù)并進(jìn)行進(jìn)一步的分析和表征。分析過程包括： ① 暴露分析； ② 通過調(diào)查危害反應(yīng)關(guān)系來分析效應(yīng)。 EPA 生態(tài)風(fēng)險評價準(zhǔn)則將生態(tài)風(fēng)險評價的過程分為 3 個階段，即問題表述、風(fēng)險分析、風(fēng)險表征 [838]。據(jù)多年監(jiān)測，青衣江三氮的污染逐漸加重，特別是近年來，工業(yè)廢水、生活污水排放量增加，河流來水量減少，水質(zhì)污染較為嚴(yán)重，有毒物質(zhì)六價鉻含量 9 ，亞硝酸鹽氮含量最高達(dá) ；大渡河流域由于人口稀少，工業(yè)不發(fā)達(dá)，水質(zhì)狀況稍好。 本區(qū) 洪災(zāi)突出，主要是江河洪災(zāi)和溪溝洪災(zāi)。 北部六縣 (區(qū) )地處青衣江流域上游，是全省著名四大暴雨區(qū)之一，年降水量 1200～ 1700 毫米之間，但年內(nèi)時空分配不均，每年 6～ 9 月的徑流量占全年的 60～ 70%，且多以暴雨出現(xiàn)；枯期降水量少，約占全年的 7%左右 。糧食總產(chǎn)量 ，農(nóng)業(yè)人均產(chǎn)糧 416公斤。 167個鄉(xiāng)鎮(zhèn)， 1070個行政村，總?cè)丝?，其中 ： 非農(nóng)業(yè)人口，農(nóng)業(yè)人口 ，占總?cè)丝?80%，農(nóng)村勞動力 。 河流：市內(nèi)河流屬岷江水系的支流大渡河、青衣江，全市流域面積在 30 平方公里以上的河流有 131條，其中流域面積大于 1000 平方公里的河流 11 條， 100 至 500 平方公里的河流 40 8 條， 500～ 1000 平方公里的河流 2 條，除名山縣的臨溪河 直接匯入岷江外，其余均屬大渡河流域和青衣江流域。 全市多年平均地面徑流 億 m3，平均徑流深 1183 毫米， 平均 每平方公里產(chǎn)水量 萬 m3，其中青衣江流域多年平均徑流量 億 m3，占全市總量的 %，平均徑流深 1367 毫米；大渡河流域多年平均徑流量 億 m3，占總量的 24%，平均徑流深為 845 毫米；岷江流域多年平均徑流量 億 m3，占總量%，平均徑流量 982 毫米。降雨：由于季風(fēng)環(huán)流和地形地貌的影響，北部的六縣（區(qū)）是全省著名暴雨區(qū)，降雨特點(diǎn)是夏秋多、冬春少、夜雨多、暴雨強(qiáng)度大，年均降雨量在 1200～ 1700毫米 之間，日最大 雨量達(dá) ，多年平均降水日數(shù) 177～ 236天。C和 17186。石棉為全市日照最多的縣之一。 日照情況 全市除少數(shù)高山地區(qū)外，基本屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候。年雨量，北部一般在 1000～ 1800 毫米，南部在 700～ 800 毫米。北部溝谷切割強(qiáng)烈，多峽谷分布、降雨集中，強(qiáng)度大，經(jīng)常造成洪澇災(zāi)害；南部屬大渡河中游河谷干旱少雨區(qū)，氣候干燥，日照多、降雨少、常有旱情發(fā)生。最低點(diǎn)是雨城區(qū)草壩鎮(zhèn)水口村龜都島，海拔 米。 圖 1 雅安市行政區(qū)劃圖 地形地貌 雅安屬四川省盆地西緣山地，為盆地到青藏高原的過渡地帶。51’～ 30186。 研究內(nèi)容 本文將應(yīng)用生態(tài)風(fēng)險評價的一般方法和原理，針對雅安水環(huán)境的具體情況，建立雅安水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險評價模型，并應(yīng)用層次分析法和模糊綜合評判兩種方法對模型進(jìn)行評判；通過影響因子基本數(shù)據(jù)的收集、統(tǒng)計(jì)和相關(guān)專家評判打分，應(yīng)用MATLAB 工具進(jìn)行層次分析法和模糊綜合評判編程，計(jì)算出各個區(qū)縣的生態(tài)風(fēng)險，以確定出該區(qū)縣的生態(tài)風(fēng)險等級； 借助于 GIS 的有關(guān)功能，作出雅安各個區(qū)縣水環(huán)境生態(tài)風(fēng)險等級的專題地 圖。 總之，生態(tài)問題已經(jīng)成為雅安經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，急需進(jìn)一步深入的研究雅安的水環(huán)境生態(tài)問題。相比國外的生態(tài)風(fēng)險評價研究，國內(nèi)的研究更加宏觀，在未來的研究中可以借鑒國外生態(tài)風(fēng)險評價的經(jīng)驗(yàn)與特點(diǎn)，加強(qiáng)野外長期觀測，宏觀與微觀方法相結(jié)合，從而更全面的對生態(tài)系統(tǒng)的功能和風(fēng)險進(jìn)行評價 [6]。當(dāng)前國內(nèi)的區(qū)域生態(tài)風(fēng)險評價還主要側(cè)重地區(qū)性單一風(fēng)險要素的生態(tài)風(fēng)險評價，如李自珍和何俊紅 (1999)結(jié)合干旱區(qū)生態(tài)系統(tǒng)特點(diǎn)，以河西走廊荒漠綠洲水土資源綜合開發(fā)利用為例建立了生態(tài)風(fēng)險評價與風(fēng)險決策耦合模型，該模型主要是對干旱區(qū)農(nóng)田鹽漬