济南市生态地质环境质量综合评价

2022.06.13

马雪莹柳浩然吴璇姜晓芬

摘要：黄河流域生态保护和高质量发展已上升为重大国家战略，济南作为黄河流域的中心城市，对其进行生态地质环境质量各因素间的协同机制的研究具有重要意义。通过对影响生态地质环境质量的自然地理、基础地质和生态条件等因素的分析，构建了一套适合于济南市的评价指标体系，并采用AHP层次分析法与线性加权相结合的综合分析方法对济南市生态地质环境各指标权重进行计算和叠加分析，得到济南市生态地质环境质量综合评价分区。结果表明：济南市生态地质环境质量优等区域占全区面积的18.43%，良好区域占52.00%，中等区域占27.58%，且多分布在中南部低山地区。该研究结果为黄河下游（济南段）生态地质环境保护与高质量发展提供了科学依据。

关键词：生态地质环境质量;层次分析法;济南市;GIS;黄河流域

中图分类号 P66文献标识码 A文章编号 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

生態地质环境是地球表面所有生物包括人类赖以生存、生活条件的总和，同时生物的活动又反过来影响和改变着生态地质环境[1-2]。随着人类经济化进程的加快，地质灾害、环境污染等问题日益突出，使生态环境遭到了严重破坏[3-4]。因此，科学评价生态地质环境，可以为城市规划及高质量发展提供技术支撑。生态地质环境评价在我国起步较晚，但也得到了广泛的拓展创新。近年来，随着“3S”技术的发展，遥感和GIS技术已被广泛应用于生态地质环境评价中[5-6]。许向宁等采用模糊综合评判的方法，充分运用GIS技术对安宁河流域生态环境地质质量进行评价[7];陈朝亮等利用层次分析法对内江市生态地质环境质量进行综合评价，并建立了生态地质环境质量信息数据库[8]。济南市作为山东省省会城市，是黄河流域的中心城市，近几年随着北跨、黄河流域的发展等，经济发展迅猛。因此，科学评价济南市生态地质环境，可以为济南市土地利用、生态地质环境保护与高质量发展提供科学依据。

1 研究区概况与数据来源

1.1 研究区概况济南市位于山东省中部，南依泰山，北跨黄河。地理坐标为北纬35°59′27″～37°31′56″，东经116°13′12″～117°58′12″，区域面积10242.57km2。济南属于暖温带大陆性季风气候区，年平均气温13.9℃，年平均降水量623.0mm，大气降水在区内空间分布不均，自东南向西北递减。济南市北部为济阳坳陷、淄博-茌平坳陷，南部为鲁中隆起。地层南老北新，南部以古生界灰岩为主，北部以新生界黄土及砂砾沉积岩为主。研究区区位见图1。

1.2 数据来源本研究所用数据有：（1）济南市河流及市、县、乡行政边界等基础地理信息数据，来源于1∶5万数字化矢量图;（2）降水量数据，来源于济南市水文局雨量站的实测资料;（3）地质灾害数据，来源于山东省地矿工程勘察院地质灾害排查;（4）地下水质量数据，来源于济南市地下水监测项目;（5）植物覆盖度数据是根据中分辨率卫星影像数据遥感反演的植被指数NDVI，采用象元二分模型估算得出。

2 指标体系及评价方法

生态地质环境是一个巨大而复杂的系统，由许多既相对独立又彼此关联的部分组成，合理的评价指标对评价结果至关重要[9-10]。本研究综合此方面专家学者近几年的研究成果，依据济南市的地质环境特点，综合考虑基础地质、自然地理、生态条件等基础上，最终选择3大类9个指标最为济南市生态地质环境评价指标：即植被覆盖度、年均降水量、地形地貌、土壤地球化学质量、地层岩性、地质灾害易发程度、地下水位埋深、地下水质量。评价指标体系如图2所示。

综合前人的研究，结合济南市的实际情况，根据各指标的分类标准，将9个指标对生态地质环境质量的影响程度进行量化，对其进行赋分;满分10分，最小影响2分，其余介于最大与最小值之间（见表1）。

3 生态地质环境综合评价

首先，对收集到的济南市各评价因子的资料进行整理编辑，制作对应的图件，并利用MAPGIS将各图件统一到同一个坐标系统下;对收集到的各气象站的降水量资料进行处理，画出济南市多年平均降水量图，根据济南市地下水监测资料，画出地下水水位埋深图，评价得出地下水质量图，根据遥感解译得出植被指数NDVI，评价出植被覆盖度;搜集济南市崩塌、滑坡、泥石流、采空塌陷、岩溶塌陷等地质灾害资料，评价出济南市地质灾害易发程度;搜集区域活动断裂构造、地震动参数和岩土体特征参数的基础上，评价区域地壳稳定性;最后，运用前面所述的生态地质环境评价方法，利用MAPGIS软件对各指标进行单因素评价，对各指标评价结果进行多因子空间叠加分析，并根据计算出的综合评价得分M，将济南市生态地质环境分为优等（M≥8.5）、良好（7.5≤M<8.5）、中等（6.5≤M<7.5）、差等（M<6.5）4个等级。济南市各层次生态地质环境评价结果见图3～6。

（1）济南市生态地质环境优等区主要分布在济南北部商河县及济阳区部分区域、济南市城区北部、莱芜中西部，面积约为1887.96km2，占总面积的18.43%;此区域主要为平原地区，地下水水位埋深较浅，植被覆盖度高，地质灾害不易发，为生态地质环境优等区。

（2）济南市生态地质环境大部分为良好区，主要分布在济南市中部、平阴县大部分区域、莱芜大部分区域，面积约为5326.17km2，占总面积的52.00%;此区域主要为低山、丘陵区域以及北部齐广断裂两侧，该区北部地下水水位埋深较浅，地下水质量较差，南部山前地带地下水质量相对较好，地下水水位埋深较深，地下水质量相对较好，植被覆盖度较高，为生态地质环境良好区。

（3）济南市生态环境地质中等区主要分布在济南市城区及南部山区、章丘区圣井-埠村一带、莱芜南部及东南部周边区域，面积约为2825.06km2，占总面积的27.58%;该区域地形地貌主要为山地，主要受人类不合理的工程及过度扩张所致，存在发生地质环境问题的可能性，植被覆蓋度低，属于地质条件较强限制地区。

（4）济南市生态环境地质差等区零星散布，此区域主要为山地，面积约为203.38km2，占总面积的1.99%，属于地质条件强限制地区。

4 结论与建议

本研究在综合分析影响济南市生态地质环境质量的因子的基础上，利用遥感和MAPGIS对调查和监测的各种数据进行加工处理，再利用层次分析法建立适合济南市的评价模型，最后用MAPGIS的叠加分析进行运算，得到的结果如下：（1）综合考虑济南市自然地理、基础地质条件等，最终以自然地理、基础地质、生态条件为一级评价指标，并确定植被覆盖度、地质灾害易发程度、地壳稳定性、地形地貌等9个评价因子为二级评价因子，构建适合济南市的生态地质环境评价模型。（2）济南市生态地质环境综合评价以良好区为主，主要分布在济南中北部大部分区域、莱芜区的中西部，该区域地形特征以平原为主，植被覆盖度较高，不易发生地质灾害。

结合济南市生态地质环境评价结果以及各地质灾害的发生原因，本文提出如下几点建议：（1）加强地质环境安全调查评价工作。在城市发展、产业转移承接和重大工程规划选址及建设时，加强环境地质勘查评价工作，查明环境地质条件和主要的地质环境问题，提前做好相关预防、治理或避让措施，确保重点地区、重大工程建设区地质环境安全。（2）建立健全生态地质环境监测网点，对各类环境地质问题和地质灾害进行监测，以便获取大量的丰富资料，为治理和保护生态地质环境提供更准确的参数和方案，从而了解生态地质环境的变化趋势。

参考文献

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（责编：张宏民）