1、环境脆弱性评价方法
基于对环境脆弱性内涵的界定，相关学者先后构建了环境脆弱性评价指标体系。总的来说，当前所建的环境脆弱性评价指标体系大致可分为两大类：单一类型区域的指标体系和综合性指标体系[13]。单一类型区域的指标体系通常是针对特定地理背景而建立的，结构简单，针对性强，具有区域性特点，能够根据区域特点确定导致区域环境脆弱的关键因子。综合性指标体系既考虑环境系统内在功能与结构的特点，又考虑环境系统与外界之间的联系，选取的指标比较全面，能够反映环境脆弱性的自然状况、社会发展状况、经济发展状况等方面。现有综合性评价指标体系可概括以下3种类型：成因及结果表现指标体系，在体现导致环境脆弱性主要因素的同时，其结果表现指标可以修正成因指标之间的地区性差异，使评价结果更具有地区间的可比性；“压力—状态—响应”指标体系，采用压力与状态指标描述人类活动对环境造成的压力以及在这种压力下资源与环境的质量状况和社会经济状况采用响应指标描述社会各个层次对造成环境脆弱压力的响应；多系统评价指标体系，运用系统论的观点分析环境系统及其子系统的特点，综合水资源、土地资源、生物资源、气候资源、社会经济等子系统脆弱因子，筛选指标，确定指标体系，能够全面地反映出区域环境的脆弱性。
李鹤等归纳和分析了目前脆弱性评价研究中运用的主要方法。根据脆弱评价的思路将脆弱性评价方法分为5类：综合指数法、脆弱性函数模型评价法、模糊物元评价法和危险度分析[14]。综合指数法是从脆弱性表现特征、发生原因等方面建立评价指标体系，利用数学方法综合成脆弱性指数，表示评价单元的脆弱性程度，是目前脆弱性评价中较常用的一种方法。其特点是简单、容易操作。脆弱性函数模型评价法基于对脆弱性的理解，首先对脆弱性的各构成要素进行定量评价，然后从脆弱性构成要素之间的相互作用关系出发，建立脆弱性评价模型。该方法与脆弱性内涵对应较强，能够体现脆弱性构成要素之间的相互作用关系，但目前关于脆弱性的概念、构成要素及其相互作用关系尚无统一的认识，并且脆弱性构成要素的定量表达较困难，使得该评价方法进展较为缓慢。模糊物元评价法是通过计算各研究区域与一个选定参照状态（脆弱性最高或最低）的相似程度来判别各研究区域的相对脆弱程度。该方法可以充分利用原始变量的信息，缺点在于对参照单元的界定缺乏科学合理的方法，评价结果对参照单元选取标准的变化十分敏感，并且评价结果反映出的信息量较少，只能反映各研究区域脆弱性的相对大小，难以反映脆弱性空间差异的决定因素及脆弱性特征等方面的信息。危险度分析方法计算研究单元各变量现状矢量值与自然状态下各变量矢量值之间的欧氏距离，认为距离越大系统越脆弱，越容易使系统的结构和功能发生彻底的改变。该方法多用于生态环境脆弱性评价，反映系统偏离自然状态的程度和研究单元的生态危险程度。不足之处是忽视了人类活动对生态环境改善的促进作用以及自然状态的不确定性，没有确定的脆弱性阈值。
随着GIS、融合技术及非线性方法等新方法的引入，环境脆弱性评价将可能出现新的方法。借助GIS技术，可以实现在同一个平台下表征出多种途径和探测手段能够获取的定性和非定性数据，利用空间叠加分析的强大功能提取出有用信息，阐述各种数据之间的相互关系，从而可以揭示自然环境要素间内在联系及演变规律。GIS技术与各种数学模型的结合将是环境脆弱性评价研究的一个重要发展方向。
从以上论述可以看出，关于地质环境脆弱性的研究尚不多见。近年来，有学者先后对地质环境对社会经济发展的影响做了一些探索，提出了地质环境生态适宜性评价指标体系、农业地质环境质量评价指标、区域地质环境可持续利用评价体系、国土资源与地质环境健康指数等评价框架或方法[15～18]。总的看来，地质环境脆弱性的研究多偏重于定性评价，定量评价理论与方法尚处在探索阶段，距离应用还有很大差距。
2、地质环境脆弱性评价指标
对于脆弱性，生态学、环境学、灾害学等不同的学科具有不尽相同的含义［11］。这里所指的地质环境脆弱性，其含义是地质环境本身所固有的、先天的、易于对人类经济社会产生灾害或负面影响的程度，即地质环境系统及其组成要素在外界条件作用下易于产生地质环境问题或地质灾害的程度。人类活动、气候变化、地表植被等因素虽然对地质环境脆弱性有不同程度的影响，但是这些因素属于地质环境的外界条件，并非地质环境本身所固有。所以，影响地质环境脆弱性的主要因素包括地质构造、地形地貌、地表组成物质等。从区域尺度来看，决定区域地质环境脆弱性的关键因素是地质构造和地形地貌。定量刻画地质构造和地形地貌的指标分别为区域地壳活跃度和地表起伏度。
(一)区域地壳活跃度
区域地壳活跃度用于表征区域地壳运动的现今活动情况与活跃程度，区域地壳稳定性的负面表述。中国地质科学院地质力学研究所依据区域地质单元性状、构造活动、垂直地形变、地壳厚度异常及布格重力异常、地震震级、地震烈度和地质灾害等指标，对中国区域地壳稳定性按照100Km×100Km的网格进行了分单元评价［12］。按照评价指标，各个单元的地壳稳定性划分为4个等级:稳定、基本稳定、次不稳定、不稳定。结果表明，中国国土面积的24%属于稳定区，56%属于基本稳定区，17%属于次不稳定区，3%属于不稳定区。
以上述区域地壳稳定性评价结果为基础，区域地壳活跃度采用下式计算:
中国地质环境变化与对策研究
式中:S1———不稳定区占地区总面积的百分比;
S2———次不稳定区占地区总面积的百分比;
p1、p2———权重;
G———区域地壳活跃度。
(二)地表起伏度
地表的起伏，影响着地表物质的侵蚀、搬运、堆积等过程，在很大程度上决定了滑坡、崩塌、泥石流、水土流失等地质灾害的易发程度。它从宏观上决定了一个地区地质环境的脆弱程度。衡量地形地貌对地质环境脆弱度的影响，可采用地表起伏度这一指标来表达。其计算公式为
中国地质环境变化与对策研究
式中:max(h)———地区的最高海拔高度(m);
min(h)———地区的最低海拔高度(m);
max(H)———全国的最高海拔高度(m);
min(H)———全国的最低海拔高度(m);
P(A)———地区平地所占的面积(Km2);
A———地区的陆地总面积(Km2);
RDSL———地表起伏度。
采用比较简便的加权线性累积法计算区域地质环境脆弱度。总体上，可以认为区域地壳活跃度和地表起伏度对地质环境脆弱性的贡献是相同的，在计算区域地质环境脆弱度时这两个指标的权重均为1/2。由于区域地壳活跃度、地表起伏度的地区差异很大，选用标准差形式对数据进行规范化处理。
3、 生态环境脆弱性评价
1.评价指标与权重的选取
（1）评价因子选取
将生态环境因子划分为三大类，即生态系统与生境现状、人类生存安全度和生态经济。生态系统与生境现状包括气象条件，水资源条件，地貌条件，植被与生境条件等4项工级指标、12项Ⅱ级指标与5项Ⅲ级指标。人类生存安全度包括自然灾害，环境污染与土地负荷3项Ⅰ级指标、9项Ⅱ级指标和2项Ⅲ级指标。生态经济包括土地生产力和生态经济2项工级指标、10项Ⅱ级指标、5项Ⅲ级指标。共计有9项I级指标、31项Ⅱ级指标、12项Ⅲ级指标（Ⅲ级指标不参与最终计算，只帮助确定Ⅱ级指标的取值）。
（2）评价指标选取
要将这些不同量纲的指标进行评价须对其进行初值化与标准化。初值化是将指标值与国家评价指标体系或全国自然—社会—经济体系现状对比，赋予指标值1～10的分值。一般视5～6为正常值（多为豫中平原取值），分值愈大意味着该指标对生态质量的正面影响愈大，分值愈少意味着该指标对生态质量的负面影响愈大。
（3）评价权重选取
聘请15位相关专业的专家对31项Ⅱ级指标、9项Ⅰ级指标运用层次分析法（AHP）求权值。先确定在Ⅱ级指标、Ⅰ级指标内相对权值，再确定I级指标间相对权值。
2.生态环境质量综合评判
（1）生态因子的取值单位、初值化标准和权值及生态环境脆弱性评价计算
年均降雨量 初值取1～10分；≤50 mm/a为1;＞2000 mm/a为10；中值（5.5）取600～650 mm/a。
≥10℃年积温 初值取1～10分；≤1000℃为1;＞10000℃为10；中值（5.5）取4700～4800℃。
干燥度 初值取1～9分；K≥16为1;K＜0.8为9；中值（5.5）取1.1～1.4。
径流深 初值取1～10分；≤10 mm/a为1;＞1000 mm/a为10；中值（5.5）取150mm/a。
浅层地下水富水性 初值取1～10分，淡水≤1 t/(h·m）为3，≥50 t/h·m为10。
灌溉面积比 初值取1～10分；≤10%为1;100%为10；中值（5.5）取50%。
地貌类型 初值5～8；亚高山（≥1800 m，多为自然保护区）；低山与丘陵（坡度平均＜25°，多为宜林宜草区）和倾斜平原（100～200 m，多为良好农耕区）取8；中山（≥1000 m，平均坡度≥250，但植被多较好）取7；平原取6；洪涝威胁平原与缺水劣地台
初值取2～9；坡度分≥550、55°、35°、25°、15°、6°、2°、0.004、坡度与切割度0.0002、0.0001和＜0.0001共11个等级，以悬崖急陡坡和低洼地为差，取值2～4；以6～0.0002为佳，取值7～9；≥2°的坡地切割严重区分值比同等坡度降1。
地震烈度 烈度区划≥X度取3分；＜V度取9分；余值内插。
旱涝频度 轻旱＜50%，中旱50%～60%，重旱60%～70%，严重干旱≥70%；轻涝＜30%，中涝30%～50%，重涝50%～70%，严重涝≥70%。严重旱涝区（豫北）取3分；重旱严重涝区（豫东）取4分；严重旱轻涝（豫北山地）、中旱严重涝（淮北）取5分；重旱轻涝（豫西北浅山区）和中旱重涝区（南阳盆地）取6分；中旱中涝区（大别山北坡）取7；轻旱轻涝区（伏牛山、大别山腹地）取8分。
洪水威胁程度 黄淮江海平原洪水威胁区为1～4分；平原中微高地取5分；倾斜平原取5～7分；山区谷地取3～5分；坡地取5～7分。
其他自然灾害 主要指地质灾害。崩塌、滑坡、泥石流、地面沉陷、矿井瓦斯与突水等灾害高发区取3～4分；轻发区取5～6分；无发生区取8分。地取5。
水域与湿地面积比（r） 以≤1%为1分；100%为10分；中值（5.5）取面积比为20%～25%。
森林覆盖率（β） 以≤2%为1分；≥80%者为10分；中值（5.5）的覆盖率为10%～12%。
建设用地面积比（α）以≥20%为1分；＜2%为10分；中值（5.5）取12%。
土壤侵蚀与土地退化 以毁坏型剧烈侵蚀（≥15000 t/(a.km2）为1分；抗蚀年限≥1000 a，侵蚀量＜500 t/(a·km2）为10分；余者内插。参照年沙暴日数，土地沙漠化类型和盐渍化程度酌情扣分。
土壤母质 以花岗岩、壤土类为佳，取8分；其他火成岩、变质岩、黄土取7分；黏性与沙性土分别取6与5分；碳酸盐岩、碎屑岩、泥砾与沙砾取5～4分。
土壤有机质 有机质含量≤0.6%为1分；＞6%为10分；中值（5.5）取2%～2.5%。
土壤速效 N、P、K含量 碱解氮150×10-6～30×10-6取8～3分；速效磷40×10-6～3×10-6取8～3分；速效钾200×10-6～50×10-6取8～4分。
单位土地第一产业增加值 每平方公里增加值200万～5万元，取值8～2分；中值（5）取80万～100万元。
人口密度 密度1000～100人/km2，取值1～10分；中值（5.5）取500人/km2。
人均耕地 人均耕地0.333 hm2(5亩）至0.0667 hm2(1亩）取值10～1分；中值（5.5）取0.12 hm2(1.8亩）。
排污强度 万元GDP排污水数，≥100 t/万元为1分；零排放为10分；中值（5.5）取50t万/元。
地表水质等级 超V类水取1分；Ⅲ类水取6分；工类水取10分；余者内插。
农药化肥施用强度 化肥≤0.05 t/hm2.a为10分；＞1.4 t/hm2.a为1分；余者内插。农药零施用为10分。≥0.04 t/hm2.a为1分，余者内插。
非农业人口比例 无农业人口为8分；农业人口100%为5分；余者内插。
第一产业GDP贡献值 GDP贡献率为100%取8分；无取5分；余者内插。
农民人均纯收入 人均纯收入＞3000元取8分；＜1000元取1分；余者内插。
义务教育普及率 达100%者取10分；＜70%取1分；余者内插。
医疗条件万人医生（或病床）≥60个取10分；无医生（病床）取1分；余者内插。
农林水与文教卫生投入强度 综合投入＞1000元/人年·公顷取10分；≤20元/人年·公顷者取1分；余者内插。
（2）评价地域的综合得分
取得各指标标准化值与权值后即可用公式法计算其最终得分值。分值介于0～1之间，分值愈大其生态环境状况愈好，分值愈少其生态环境状况愈差。再用1减去指标综合分值即为该地域的生态环境脆弱性指数 G。该系数的含义为数值愈大生态环境脆弱性越强，具景观衰落、生态质量恶化趋势；数值愈小生态环境脆弱性越低，生态系统处于良性循环状况（表12.1.1）。
表12.1.1 河南省生态环境脆弱性评价计算表
G值的求法为
续表
遥感·河南省国土资源综合调查与评价
应说明的是，因省内
之值为1.033，接近于1。因此，计算各区脆弱性时实际是用的简化式，即
。
3.生态环境脆弱性分析
生态环境脆弱性指数划分。G≤0.4为生态轻度脆弱区；G=0.4～0.5为生态中度脆弱区；G=0.5～0.65为生态强度脆弱区；G≥0.65为生态极强脆弱区。全省平均生态环境脆弱指数为0.535，属生态环境脆弱区。符合生态质量良好，轻度脆弱的仅6个县区（商城、罗山、信阳、固始、桐柏、内乡）。符合生态环境中度脆弱的有36个县区，其中有8个县区（新县、潢川、正阳、确山、遂平、鲁山、南召、襄城）G值在0.4～0.45之间，生态质量尚差强人意。属生态环境强度脆弱的有71个县区，其中有12个县区（渑池、义马、新密、安阳县、新乡县、卫辉、滑县、长垣、南乐、濮阳县、济源市）生态环境脆弱指数大于0.6，接近极强脆弱区指标（表12.1.2）。
表12.1.2 河南省生态环境脆弱性情况表
续表
4、环境脆弱性概念起源与发展
脆弱性概念最早源于自然灾害研究，随后在生态学、环境学、地下水及水资源学、土地利用变化等诸多领域中得到广泛应用。由于研究对象、学术问题和学科视角的不同，各个研究领域学者对脆弱性概念的内涵理解很不一致，甚至同一领域的学者在认识上也不尽相同[4]。随着研究的不断深入与拓展，脆弱性的内涵不断丰富和发展。
20世纪70年代，人们对自然灾害的研究重点放在致灾因子、发生机制与成灾规律等方面。随着防灾减灾研究工作的深入，人们意识到社会经济系统对自然灾害的脆弱性是导致灾害产生巨大损失的重要原因。自然灾害脆弱性是指各种承灾体预料、应对、抵抗自然灾害影响并从中恢复的能力状况，反映了承灾体应对外部致灾因子打击的敏感程度。在20世纪90年代以后，自然灾害研究者开始关注于社会经济对环境变化特别是气候变化的脆弱性研究。2004年，联合国国际减灾战略机构（ISDR）将脆弱性定义为“一种状态，这种状态决定于一系列能够导致社会群体对灾害影响的敏感性增加的自然、社会、经济和环境因素或者过程”[5]。石勇等在分析灾害脆弱性构成的基础上，认为脆弱性是承载体的本身属性，不论自然灾害是否发生，这种属性都存在[6]。
随着国际上全球变化研究的不断深入，生态脆弱性得到了全球的普遍重视。20世纪70年代的人与生物圈计划（MAB）和80年代开始的地圈、生物圈计划（IGBP）都把生态脆弱性作为其重要研究内容[7]。IPCC分别在2001年和2007年发表了《气候变化：影响、适应和脆弱性报告》。IPCC第二工作组以“影响，适应和脆弱性”为主题，从科学、技术、环境、社会经济方面，评价气候变化导致的生态脆弱性及对生态系统、社会经济和人类健康的影响。IPCC认为，生态脆弱性研究的基本内容包括系统变化的评估，系统响应变化的敏感性评价，变化对系统造成的潜在影响估测，以及系统对变化及其可能影响的适应性评价[8]。可以看出，生态脆弱性是生态系统对于干扰而具有的敏感反应和恢复状态，它是生态系统的固有属性在干扰作用下的表现。
在研究地下水污染问题过程中，人们于20世纪60年代提出了地下水脆弱性的概念。1993年，美国国家研究委员会（NRC）对地下水脆弱性做出了权威的定义：地下水脆弱性是污染物到达最上层含水层之上某特定位置的倾向性与可能性。同时，将地下水脆弱性分为两类：①本质脆弱性，即不考虑人类活动和污染源而只考虑水文地质内部因素的脆弱性；②特殊脆弱性，即地下水对某一特定污染源、或污染群体、或人类活动的脆弱性[9]。在此基础上，有学者将地下水脆弱性拓展到了水资源脆弱性。杨燕舞等认为，水资源脆弱性是由自然环境与人类活动引起的水资源被污染的难易程度，自然环境决定它的自身脆弱性，人类社会活动决定它的外因脆弱性[10]。Hamouda等认为水资源系统对外部干扰的敏感性与适应性决定了水资源的脆弱性，敏感程度越高，适应能力越低，水资源系统就越脆弱[11]。
图3-1 通用脆弱性概念框架
（据文献［12］）
不同领域学者关于脆弱性概念的不同理解和认识，对环境变化的跨学科研究造成了很大障碍。Füssel在对众多学者脆弱性定义梳理的基础上，提出了通用的脆弱性概念框架，即脆弱性包含6个维度：所分析的系统，例如自然系统、经济部门、地区、人与环境耦合系统等；所关注的属性，指脆弱系统暴露于灾害之下所影响的系统属性，例如生物多样性、人类生命与健康等；灾害，指作用于系统的潜在破坏性或负面影响，通常包括离散型灾害和持续性压力或胁迫；所关注的时间，是现在的、未来的还是动态的；所界定的范围，是内在的（内生的）还是外在的（外生的），内在的脆弱性是指系统本身的特性，外在的脆弱性是指系统之外的因素；所在的知识域，是社会经济的还是自然的，或是综合的。社会经济方面的脆弱性是指与经济资源、社会制度、文化传统等相关的因素，自然方面的脆弱性是指与系统自然物理属性相关的因素（图3–1）[12]。
5、脆弱性评价除了层次分析法还有哪个比较简单
层次分析法优缺点
（一）优点
1. 系统性的分析方法
层次分析法把研究对象作为一个系统，按照分解、比较判断、综合的思维方式进行决策，成为继机理分析、统计分析之后发展起来的系统分析的重要工具。系统的思想在于不割断各个因素对结果的影响，而层次分析法中每一层的权重设置最后都会直接或间接影响到结果，而且在每个层次中的每个因素对结果的影响程度都是量化的，非常清晰、明确。这种方法尤其可用于对无结构特性的系统评价以及多目标、多准则、多时期等的系统评价。
2. 简洁实用的决策方法
这种方法既不单纯追求高深数学，又不片面地注重行为、逻辑、推理，而是把定性方法与定量方法有机地结合起来，使复杂的系统分解，能将人们的思维过程数学化、系统化，便于人们接受，且能把多目标、多准则又难以全部量化处理的决策问题化为多层次单目标问题，通过两两比较确定同一层次元素相对上一层次元素的数量关系后，最后进行简单的数学运算。即使是具有中等文化程度的人也可了解层次分析的基本原理和掌握它的基本步骤，计算也经常简便，并且所得结果简单明确，容易为决策者了解和掌握。
3. 所需定量数据信息较少
层次分析法主要是从评价者对评价问题的本质、要素的理解出发，比一般的定量方法更讲求定性的分析和判断。由于层次分析法是一种模拟人们决策过程的思维方式的一种方法，层次分析法把判断各要素的相对重要性的步骤留给了大脑，只保留人脑对要素的印象，化为简单的权重进行计算。这种思想能处理许多用传统的最优化技术无法着手的实际问题。[1]
（二）缺点
1. 不能为决策提供新方案
层次分析法的作用是从备选方案中选择较优者。这个作用正好说明了层次分析法只能从原有方案中进行选取，而不能为决策者提供解决问题的新方案。这样，我们在应用层次分析法的时候，可能就会有这样一个情况，就是我们自身的创造能力不够，造成了我们尽管在我们想出来的众多方案里选了一个最好的出来，但其效果仍然不够企业所做出来的效果好。而对于大部分决策者来说，如果一种分析工具能替我分析出在我已知的方案里的最优者，然后指出已知方案的不足，又或者甚至再提出改进方案的话，这种分析工具才是比较完美的。但显然，层次分析法还没能做到这点。
2. 定量数据较少，定性成分多，不易令人信服
在如今对科学的方法的评价中，一般都认为一门科学需要比较严格的数学论证和完善的定量方法。但现实世界的问题和人脑考虑问题的过程很多时候并不是能简单地用数字来说明一切的。层次分析法是一种带有模拟人脑的决策方式的方法，因此必然带有较多的定性色彩。这样，当一个人应用层次分析法来做决策时，其他人就会说：为什么会是这样？能不能用数学方法来解释？如果不可以的话，你凭什么认为你的这个结果是对的？你说你在这个问题上认识比较深，但我也认为我的认识也比较深，可我和你的意见是不一致的，以我的观点做出来的结果也和你的不一致，这个时候该如何解决？
比如说，对于一件衣服，我认为评价的指标是舒适度、耐用度，这样的指标对于女士们来说，估计是比较难接受的，因为女士们对衣服的评价一般是美观度是最主要的，对耐用度的要求比较低，甚至可以忽略不计，因为一件便宜又好看的衣服，我就穿一次也值了，根本不考虑它是否耐穿我就买了。这样，对于一个我原本分析的‘购买衣服时的选择方法’的题目，充其量也就只是‘男士购买衣服的选择方法’了。也就是说，定性成分较多的时候，可能这个研究最后能解决的问题就比较少了。
对于上述这样一个问题，其实也是有办法解决的。如果说我的评价指标太少了，把美观度加进去，就能解决比较多问题了。指标还不够？我再加嘛！还不够？再加！还不够？！不会吧？你分析一个问题的时候考虑那么多指标，不觉得辛苦吗？大家都知道，对于一个问题，指标太多了，大家反而会更难确定方案了。这就引出了层次分析法的第三个不足之处。
3. 指标过多时数据统计量大，且权重难以确定
当我们希望能解决较普遍的问题时，指标的选取数量很可能也就随之增加。这就像系统结构理论里，我们要分析一般系统的结构，要搞清楚关系环，就要分析到基层次，而要分析到基层次上的相互关系时，我们要确定的关系就非常多了。指标的增加就意味着我们要构造层次更深、数量更多、规模更庞大的判断矩阵。那么我们就需要对许多的指标进行两两比较的工作。由于一般情况下我们对层次分析法的两两比较是用1至9来说明其相对重要性，如果有越来越多的指标，我们对每两个指标之间的重要程度的判断可能就出现困难了，甚至会对层次单排序和总排序的一致性产生影响，使一致性检验不能通过，也就是说，由于客观事物的复杂性或对事物认识的片面性，通过所构造的判断矩阵求出的特征向量（权值）不一定是合理的。不能通过，就需要调整，在指标数量多的时候这是个很痛苦的过程，因为根据人的思维定势，你觉得这个指标应该是比那个重要，那么就比较难调整过来，同时，也不容易发现指标的相对重要性的取值里到底是哪个有问题，哪个没问题。这就可能花了很多时间，仍然是不能通过一致性检验，而更糟糕的是根本不知道哪里出现了问题。也就是说，层次分析法里面没有办法指出我们的判断矩阵里哪个元素出了问题。
4. 特征值和特征向量的精确求法比较复杂
在求判断矩阵的特征值和特征向量时，所用的方法和我们多元统计所用的方法是一样的。在二阶、三阶的时候，我们还比较容易处理，但随着指标的增加，阶数也随之增加，在计算上也变得越来越困难。不过幸运的是这个缺点比较好解决，我们有三种比较常用的近似计算方法。第一种就是和法，第二种是幂法，还有一种常用方法是根法。
模糊综合评价法优缺点
1、模糊综合评价法的优点
模糊评价通过精确的数字手段处理模糊的评价对象，能对蕴藏信息呈现模糊性的资料作出比较科学、合理、贴近实际的量化评价；
评价结果是一个矢量，而不是一个点值，包含的信息比较丰富，既可以比较准确的刻画被评价对象，又可以进一步加工，得到参考信息。
2、模糊综合评价法的缺点
计算复杂，对指标权重矢量的确定主观性较强；
当指标集U较大，即指标集个数凡较大时，在权矢量和为1的条件约束下，相对隶属度权系数往往偏小，权矢量与模糊矩阵R不匹配，结果会出现超模糊现象，分辨率很差，无法区分谁的隶属度更高，甚至造成评判失败，此时可用分层模糊评估法加以改进
6、地质环境脆弱性评价与保护对策研究
一、评价思路
1.评价模型
采用综合指数法进行地质环境脆弱性评价。
山东省地质环境问题研究
式中:Pc为地质环境脆弱性指数;Wci为地质环境脆弱性评价因子权重;Cci为地质环境脆弱性评价因子分值。
按五级标准评价。评价分级标准见表13-21。
表13-21 评价分级标准
2.评价因子赋值
根据东营市地质环境条件，确定生态环境(土壤盐碱化)、包气带环境(包气带土体结构)、地下水环境(地下水质类型、地下水位埋深)、人为因素(地下水污染、土壤污染)作为地质环境脆弱性评价因子，在地质环境脆弱性评价基础上，结合水土污染灾害，选择地质环境脆弱性系数、地下水污染和土壤污染作为地质环境危险性评价因子，根据评价因子数值、分级等特征赋值(表13-22)。
表13-22 地质环境脆弱性评价因子赋值标准一览表
3.因子权重确定
根据各个评价因子在地质环境评价中的贡献程度，采用傅勒三角形等数学方法确定各评价因子的权重(表13-23)。
表13-23 评价因子权重计算表
二、地质环境脆弱性评价
在全区选取了44个地质环境脆弱性评价点(图13-10)，利用以上所建立的式13-6评价模型和因子赋值标准，进行地质环境脆弱性指数(Pc)计算。计算评价结果见表13-24。根据表13-17编制了地质环境脆弱性评价图(图13-11)。
全区地质环境较脆弱。无地质环境脆弱性小区(Ⅰ)和较小区(Ⅱ)。
地质环境脆弱性中等区(Ⅲ):脆弱系数2～3.5。分布在调查区中部区域、沿黄地带，以及黄河入海口南侧沿海地带。沿黄地带和调查区中部区域为非盐碱化农田和轻盐碱化分布区，黄河入海口南侧沿海地带为中度-重度盐碱化分布区;除西部沿黄滩区有少量的淡水—微咸水外，大部分地区地下水为咸水区;包气带岩性结构除南部地段有粘性土单层结构区，北部有砂性土-粘性土多层结构区分布外，大部分区域以砂性土单层结构为主。
图13-10 地质环境脆弱性评价点分布图
图13-11 地质环境脆弱性评价图
表13-24 地质环境脆弱性评价一览表
续表
地质环境脆弱性较大区(Ⅳ):脆弱系数3.5～4.5。主要分布在调查区西部淡水-微咸水区，以及东部卤水分布区。西部地段大部分为非盐碱化农田区、轻度盐碱化分布区，东部地段为重度-中度盐碱化分布区;西部地下水为淡水微咸水，东部地下水主要为盐水—卤水;大部分区域包气带岩性结构为砂性土单层结构为主，西南部局部地段为粘性土单层结构。地质环境脆弱性较大。
地质环境脆弱性大区(Ⅴ):脆弱系数大于4.5。分布在垦利盐场和广饶盐场区域。该区为盐田分布区;地下水为卤水;包气带岩性结构以砂性土单层结构为主。地质环境脆弱性大。
三、地质环境保护对策
黄河三角洲内油气资源丰富，是胜利油田的主要油气开采活动集中区，油井密度大，呈点状、面状散布整个区内。区内油气资源开发所造成的水土污染较严重，以老油区污染为首，其他地区次之。因此，水土石油污染地质环境保护应以治源为本，源表兼治。
1.水体防治对策
对水体的污染主要有石油井施工废液和采油污废水排放，以及工业污废水排放，因此，采取以下水体污染防治对策:
1)加强钻井废弃泥浆、废水管理，使钻井泥浆和废水重复利用和回收。成井后，将泥浆及井场附近的其他污染物全部清理到泥浆池中，集中处理，提高无污染作业率。
2)加强采油污水处理管理，严格按照污水处理设计流程、操作流程规范，各污水处理站都要建立防渗、防溢污水暂存池，加强污废水处理和排放监督检查。外排污水一定要达标排放;并积极推广不外排污水采油经验，污水处理合格后回注地层。
3)要彻底改善水环境，须加强对地方企业，尤其是石油化工污废水处理和控制，污水处理，达标排放。
2.土体防治对策
油气开采产生的落地油和钻井液是土壤污染的主要污染源。因此控制石油开采产生的污染源才能根本上消除土壤污染。
1)推行泥浆回收利用。为使泥浆具有钻井工艺要求的各种性能，需加入大量的无机和有机处理剂，一旦钻井完毕，这些化学药物处理剂就随着泥浆一起废弃于井场，这样不仅造成极大的浪费，而且还污染当地环境。将这些泥浆收集，加以重复利用，即可节约资金，还可大大减轻污染。
2)无毒新型泥浆利用，同样是减轻污染的有效措施。
3)从技术研究和管理入手，最大限度地减少在钻井、油气集输和储运过程中，各种事故泄漏和设备管线跑冒滴漏。
4)开展落地油生物处理技术研究。
据有关资料，很多细菌能够有效的分解落地原油，因此开展落地油生物处理技术研究，不仅可以消除落地油对采油附近农田的污染，还可以提高土壤肥力。
7、区域地质环境脆弱性评价指标体系
根据上述的地质环境系统界定与脆弱性内涵，地质环境脆弱性是由其系统结构的不稳定性引起的，通过与人类经济社会的相互作用而表现出来。影响地质环境系统结构不稳定性的因素可归纳为三类：第一类是与内动力地质作用相关的地质构造、地质结构与地质过程，例如构造活动、地震活动越活跃的，一般地质环境就越脆弱；第二类是与外动力地质作用相关的地表形态与过程，例如地势越险峻的，地质环境往往越脆弱，地表是经济社会与地质环境相互联系、相互作用的界面，对经济社会的影响最为直接；第三类是与地质环境实体相关的组成物质的性质与分布，例如，土壤越易于侵蚀、侵蚀强度越大的，地质环境往往也越脆弱。因此，地质环境脆弱性可进一步细分为地质构造方面的脆弱性、地表形态方面的脆弱性和组成物质方面的脆弱性。
基于以上分析，表征地质环境脆弱性的指标选取应遵循3个基本原则。一是综合性原则，影响地质环境脆弱性的因素很多，所选择指标能够综合反映和衡量地质环境的脆弱程度，便于为国土空间规划、区域发展规划等直接采用或纳入。二是主导因子原则，通过综合分析筛选出数量较少的主导因子，能够反映地质构造、地表形态、组成物质等3个方面的脆弱程度。三是区域差异性原则，所选指标能够反映地质环境的空间差异，从而为区域地质环境管理与保护提供依据。
根据指标选取基本原则，采用“层次分析法”构建评价指标体系，由目标层、准则层和指标层构成。目标层为单一目标——区域地质环境脆弱度，其数值越大，说明地质环境越脆弱。准则层包括3个子目标——地质构造脆弱度、地表形态脆弱度、组成物质脆弱度。地质构造脆弱度表征地质环境与地质构造、地质结构与地质过程相关的脆弱程度。地表形态脆弱度表征地质环境与地表形态与过程相关的脆弱程度。组成物质脆弱度表征地质环境与组成物质性质、分布相关的脆弱程度。指标层由9个一级指标组成（表3–1）。
表3-1 区域地质环境脆弱性评价指标
8、主要研究成果与结论
（1）全面分析了全球地质环境驱动力、组成要素、环境问题时空变化及未来趋势，表明经济全球化促使世界资源环境格局发生了深刻变化，资源、环境与生态问题交织程度日益加深。
按照驱动力—压力—状态—影响—响应（DPSIR）的技术框架，分析了全球化大背景下工业化、城市化、农业现代化等经济活动对地质环境变化的驱动作用，研究了土地、水、矿产等地质环境要素随时间变化规律和水土污染、滑坡、泥石流等地质环境问题走向，梳理了国际社会为加强地质环境保护所做出的政策响应，并对未来全球地质环境形势进行了研判。
研究表明：各国经济发展和全球化深刻影响和改变了世界资源环境格局，发达国家与发展中国家分化明显，发展中国家面临的环境污染与生态恶化形势日趋严峻，各国之间的资源、环境与生态影响不断加大，资源、环境与生态问题交织程度日益加深，全球经济体面临着传统发展模式与可持续发展模式的艰难选择。全球地质环境前景堪忧，对地质环境调查提出了新的课题：面向资源、环境与生态综合管理构建地质环境研究新框架，加强地质环境科学对国土资源管理政策的支撑与沟通，加强全球化对地质环境变化驱动作用研究。
（2）梳理总结了新的世情下国际环境地质科学研究现状与发展战略，提出地球关键带为资源、环境与生态问题解决提供了一种新的图景，是地质环境研究的新框架，并对地球关键带内涵、特征、研究范式与进展进行了系统归纳。
通过梳理新的世情下美国、欧盟等经济体环境地质科学研究现状与发展战略，勾勒出国际环境地质科学研究根据国际、国内需求转变的发展路线和脉络，提出地球关键带为资源、环境与生态问题解决提供了一种新的图景，是地质环境研究的新框架，在界定地球关键带内涵与特征的基础上，分析了关键带科学研究的DPSIR（驱动力—压力—状态—影响—响应）体系框架和3M（填图—监测—建模）循环体系框架，从填图、监测、建模三个方面总结了关键带研究进展。
当今经济社会所面临的资源、环境和生态问题相互关联、相互耦合，迫切需要打破传统的学科界限，搭建一个新的技术框架，进行跨学科、多领域系统研究。地球关键带将与经济社会最密切的地球圈层作为独立的开放系统，为这种需求提供了一个完整的系统框架。地球关键带具有独有的特征：复杂的物理、化学和生物过程不断变化、相互耦合；在空间展布上呈现出高度的非均质性；在垂向上呈现出明显的分层特征；在外在过程的作用下不断发生着短期的变化和长期的演化。
地球关键带科学有两种研究范式：DPSIR体系框架，以环境问题的因果链为主线，从基础研究通向管理措施；3M循环体系框架，以循环上升的认识过程为主线，从数据采集通向综合分析。近年来研究进展表明，通过将地质学、水文学、土壤学、生态学等学科进行融合，地球关键带科学为气候变化、生态管护、水资源安全、自然灾害防治等重大问题的解决展示了一种新的图景。面向生态文明建设，我国地质环境工作应将地球关键带作为重点靶区开展基础地质和水工环地质综合调查，建立近地表圈层三维地质框架；同时，选择基础条件较好的小流域建设关键带观测站，为地质学与其他学科的融合搭建一个开放平台。
（3）采用层次分析法构建了地质环境脆弱性评价指标体系，对我国地质环境的空间变化与脆弱特征进行了定量评价，深化了对我国地质环境脆弱性的认识。
中国地质环境总体上具有明显的先天脆弱性。通过对地质环境脆弱性内涵与特征进行分析，采用层次分析法综合考虑地质构造、地表形态和组成物质等影响因素构建了地质环境脆弱性评价指标体系，对我国地质环境的空间变化与脆弱特征进行了定量评价，为优化国土空间开发格局、服务重大区域发展战略实施和支撑生态国土建设提供基础依据。
地质环境脆弱性评价结果表明：中度脆弱—极度脆弱区面积约占全国土地面积的1/3，总体脆弱是我国地质环境的突出特征；我国区域地质环境脆弱程度呈现西北高东南低、西南高东北低的总体空间格局，大致以贺兰山—六盘山—邛崃山—乌蒙山一线为界，此线以西地区地质环境脆弱程度高，此线以东地区地质环境脆弱程度低。区域地质环境脆弱性对社会经济发展空间布局具有框架性的制约作用，地质环境脆弱度与人口密度、GDP等呈负相关关系。
（4）集成物质流分析与生态足迹方法建立了地质环境压力评价体系与模型，定量刻画了经济发展对地质环境压力的时间变化与空间变化，提高了对我国地质环境走势的研判能力。
经济活动通过资源开发所形成的输入物质流和废弃物排放所形成的输出物质流，对地质环境施加压力。地质环境压力的大小可采用单位生物生产性土地面积上物质流的数量来衡量。基于这一认识，集成物质流分析方法与生态足迹方法构建了地质环境压力评价指标体系与评价模型，评价模型将区域经济活动强度与区域生态承载力耦合在一起，能够更准确地衡量经济发展对地质环境所产生的压力大小。采用所建立的模型，对1995～2013年国家尺度的地质环境压力的时间变化进行了定量分析，对1997～2013年省域尺度的地质环境压力空间分布与时间变化进行了定量评估。
研究表明：1995～2013年，我国地质环境压力指数经历了缓慢增加、快速增加和平稳增加3个阶段，说明经济活动对地质环境的压力从缓慢加大、急剧加大开始向高位趋稳过渡；随着我国经济进入新常态，资源需求增速放缓、节能减排力度加大，我国地质环境压力可能将接近峰值，在高位趋稳后会缓慢下降。1997～2013年，省域地质环境压力总体呈上升态势，东部地区省域地质环境压力较大，但近年有所减弱；西部地区地质环境压力较小，但上升较快；地质环境压力大的区域以京津冀地区为中心逐步向中部、西部地区扩展，其空间分布重心有从东部京津冀地区向中部、西部转移的趋势。2013年地质环境压力的总体格局表现为以山西和京津冀地区为中心由东向西、由北向南递减态势。
（5）在分析经济新常态下地质环境形势、需求、问题与挑战的基础上，提出了迈向生态文明的地质环境调查战略框架，明确了地质环境调查工作转型方向、战略重点与对策措施。
在论述地质环境调查在生态文明建设中的作用和理论基础的基础上，从驱动力、地质环境问题、地质环境管理等3个方面分析了经济新常态下地质环境形势发展趋向，剖析了生态文明建设对地质环境调查的需求与挑战，对1999年以来地质环境调查工作进展与取得的成果进行了归纳总结，提出了迈向生态文明的地质环境调查战略框架，明确了地质环境调查工作转型方向、战略目标、战略重点与对策措施。
新的历史时期，地质环境调查要以生态文明建设及其重大战略实施为核心，突出水资源安全、地质灾害防治、空间格局优化、地质环境健康等四类问题，抓好水文地质调查、地质灾害调查、环境地质调查、地质环境健康调查、地质环境管理研究、地质环境监测体系建设等六大战略任务，夯实填图、监测与建模三个基础，构建地质环境信息系统平台，不断深化区域地质环境的认知程度与规律把握，促进地质环境与生态系统交互作用过程耦合，服务与支撑生态文明建设不断走向深入。面向生态文明建设，地质环境调查需要实现六个转变：在研究对象上，实现从特定的地质实体向地球关键带转变；在研究模式上，实现从偏重于填图向填图—监测—建模一体化转变；在效用评价上，实现从偏重资源价值向资源价值与生态价值耦合方向转变；在问题应对上，实现从偏重事后应急向事前预警转变；在组织实施上，实现从单纯依赖地质部门向联合大地学部门转变；在国际视野上，实现从偏重解决国内问题向积极参与全球地质环境治理转变。
（6）针对国家实施主体功能区战略需要，通过地质环境问题、地质灾害分布和矿产资源开发现状及前景分析，提出了主体功能区地质环境调查总体布局与宏观部署方向。
实施主体功能区战略是我国优化国土开发格局的重要战略举措，目前已全面进入实施阶段。根据全国与省级主体功能区规划梳理了全国主体功能区分布总体布局，统计分析了各类主体功能区地质环境事件分布、矿产资源开发现状与前景，研究提出了主体功能区地质环境调查总体思路与布局方向。
研究表明：优化开发区域和重点开发区域地质环境事件分布相对密集，农产品主产区和生态功能区分布相对稀疏，重点生态功能区建设面临的主要问题是地质灾害威胁，重点开发区域建设面临的主要问题是水土污染；金属矿产资源开发与重点生态功能区在空间分布上具有重叠性，煤炭资源开发与重点开发区域在空间分布上具有重叠性；我国重要矿产资源西移的分布格局初步形成，西部地区是我国生态服务供给的主阵地，资源开发是重点生态功能区建设面临的重要问题。服务主体功能区战略实施，地质环境调查总体思路是：按照区域主体功能定位，确定城市化地区、农产品主产区和生态功能区的地质环境调查服务方向和重点任务，形成与城市化、农业发展和生态安全格局相适应地地质环境调查工作布局，推动制约主体功能区建设的重大地质环境问题的解决，推进各地区主体功能的强化和提升。
（7）针对国家实施重大区域发展战略需要，通过对重要经济区资源环境形势进行深入分析，提出了重要经济区地质环境调查总体思路与工作布局。
在总结重要经济区布局与发展方向的基础上，对重要经济区水资源、土地资源、污水与废弃物排放、地质环境事件等资源环境形势进行了深入分析，系统梳理了面临的主要地质环境问题，回顾总结了地质环境调查工作进展、取得的成果和存在的问题，研究提出了重要经济区地质环境调查总体思路与工作布局，以期为推进重要经济区和城市群地质环境调查计划提供决策参考。
围绕不同需求，循序渐进推进地质环境调查。服务国土空间开发规划编制，服务水土资源开发、工程建设与城市管理，服务地质环境精细化管理，服务资源、环境与生态综合管理，由面上1∶25万调查尺度向重点区1∶5万调查尺度、由重点区向完整的地质单元、由静态的地质框架向动态的地质环境过程不断推进、拓展和深化。围绕四大区带，布局地质环境调查工作。环渤海及京津冀协同发展地区加强含水层及地下水开发引发的地质环境问题、环渤海海岸带、活动断裂调查。丝绸之路经济带加强水文地质、城市与重大工程建设区工程地质、突发性地质灾害调查。长江经济带加强地下水与土壤污染、突发性地质灾害、矿山地质环境、重大工程建设区工程地质、活动断裂调查等。泛珠江三角洲地区加强地下水与土壤污染、地质灾害、海岸带重大工程建设区工程地质调查。