1、3.2 环境影响预测方法,预测方法应尽量选用通用、成熟、简便并能满足准确度要求的方法。目前使用较多的预测方法有：数学模式法； 物理模型法；类比调查法；专业判断法；,3.2 环境影响预测方法,数学模式法：分为黑箱、灰箱(用统计、归纳的方法在时间域上通过外推作出预测，称为统计模式)、白箱(用某领域内的系统理论进行逻辑推理，通过数学物理方程求解，得出其解析解或数值解来作预测，故又可分为解析模式和数值模式两小类)。,3.2 环境影响预测方法,灰箱模型（半经验、半理论）：客观世界中的许多事物，人们对其已有相当了解，但对其变化机制的某些方面还未了解清楚。可首先根据系统各变量之间的物理的、化学的、生物学的过
2、程，建立起各种守恒或变化关系（白箱），而在某些了解还不清楚的方面设法参数化（黑箱），根据输入、输出数据的统计关系确定参数数值。 环境预测的解析模式的质量： 1. 注意模式推导过程中所用的假设条件以及尺度分析 原型与模式在假设条件和尺度等因素存在差异，是模式质量(误差)的主要决定因素(来源)。,3.2 环境影响预测方法,2.模式参数(如扩散参数)的确定 模式参数可以采用类比的方法、数值试验逐步逼近的方法、现场测定的方法和物理实验的方法进行确定。由于所得模式参数与原型中的实际参数是有差别的，此差别构成模式质量问题的又一重要因素。 3.输入数据的质量（与预测质量最直接相关） 包括源、汇项数据(如源、
3、汇强度)、环境数据(如风速、水速、气温、水温)以及用于模式参数确定的原始测量数据(如监测数据)的质量。这些数据必须经过严格的质量把关检查。,3.2 环境影响预测方法,物理模型法：以实验手段为主的实验模拟方法，在实验室或现场通过直接对物理、化学、生物过程测试来预测人类活动对环境的影响。物理模型法的最大特点是采用实物模型(非抽象模型)来进行预测。方法的关键在于原型与模型的相似。相似通常考虑：几何相似、运动相似、热力相似、动力相似。,3.2 环境影响预测方法,(1)几何相似：就是模型流场与原型流场中的地形地物（建筑物、烟囱）的几何形状、对应部分的夹角和相对位置要相同，尺寸要按相同比例缩小。几何相似是
4、其他相似的前提条件。 (2)运动相似：就是模型流场与原型流场在各对应点上的速度方向相同，并且大小（包括平均风速与湍流强度）成常数比例。 (3)热力相似：就是模型流场的温度垂直分布要与原型流场的相似。 (4)动力相似：就是模型流场与原型流场在对应点上受到的力要求方向一致，并且大小成常数比例。,3.2 环境影响预测方法,物理模拟的主要测试技术有：(1)示踪物浓度测量法：原则上野外现场示踪试验所用的示踪物和测试、分析方法在物理模拟中同样可以使用。(2)光学轮廓法：对物理模拟形成的污气流、污气团、污水流、污水团按一定的采样时段拍摄照片（或录像），所得资料处理方法与野外资料处理方法相同。,3.2 环境影
5、响预测方法,对比法 类比法即一个未来工程（或拟建工程）对环境的影响，可以通过一个已知的相似工程兴建前后对环境的影响订正得到。此法特别适用于相似工程的分析，应用十分广泛。,专业判断法（专家咨询法）最简单的咨询法是召开专家会议，通过组织专家讨论，对一些疑难问题进行咨询，在此基础上作出预测。较有代表性的专家咨询法是特尔斐法(Delphi)。,Delphi法四项基本原则：,匿名性；轮回反馈征询意见，沟通情况；对征询意见结果应作统计处理；发挥集体智慧，避免个别或少数专家意见支配或代替全体专家的意见；避免个人权威、资历、辩才、劝说、势力等因素的影响。,Delphi法的工作程序：,1.从欲解决或咨询的问题出
6、发，设计一套问题邮寄或在发布会上发给大家，或借助互连网，专家间不要会晤。 2.征询分多轮进行。 3.每一轮反复，都带有每一条问题的反馈，统计反馈的统计参数在课题设计阶段即应确定。 4.对于有些在统计上离群的应答值，请求应答者更正或陈述理由。 5.每轮反复所获信息量逐渐趋小，到一定点后，意见收敛，终止工作。,数学模式法能给出定量的预测结果，但需一定的计算条件和输入必要的参数、数据。一般情况此方法比较简便，应首先考虑。选用数学模式时要注意模式的应用条件，如实际情况不能很好满足模式的应用条件而又拟采用时，要对模式进行修正并验证。 物理模型法定量化程度较高，再现性好，能反映比较复杂的环境特征，但需要有
7、合适的试验条件和必要的基础数据，且制作复杂的环境模型需要较多的人力、物力和时间。在无法利用数学模式法预测而又要求预测结果定量精度较高时，应选用此方法。,* 四种环境影响预测方法的特点,类比调查法的预测结果属于半定量性质。如由于评价工作时间较短等原因，无法取得足够的参数、数据，不能采用前述两种方法进行预测时，可选用此方法。 专业判断法则是定性地反映建设项目的环境影响。建设项目的某些环境影响很难定量估测（如对文物与“珍贵“景观的环境影响），或由于评价时间过短等原因无法采用上述三种方法时，可选用此方法。,* 四种环境影响预测方法的特点,环境影响预测常用方法比较,3.3 环境影响综合评价方法,环境影响
8、综合评价：按照一定的评价目的，把人类活动对环境的影响从总体上综合起来，对环境影响进行定性或定量的评定。,3.3.1 指数法（environmental index） 3.3.2 矩阵法 (matrix) 3.3.3 图形叠置法 (overlay) 3.3.4 网络法 (network),3.3.1 指数法,环境现状评价中常采用能代表环境质量好坏的环境质量指数进行评价。具体有单因子指数评价、多因子指数评价和环境质量综合指数评价等方法。,1. 普通指数法,单因子法：先引入环境质量标准，然后对评价对象进行处理，通常就以实测值(或预测值)C与标准值Cs的比值作为其数值：P = C/Cs单因子指数法用于
9、分析该环境因子的达标(Pi1)及其程度。Pi越小越好，越大越坏。,引进环境质量标准,综合指数法：如大气环境影响分指数、水体环境影响分指数、土壤环境影响分指数、总的环境影响综合指数等：,式中：i表示第i个环境要素；n环境要素总数；j第i环境要素中的第j环境因子；m第i环境要素中的环境因子总数。,以上综合方法是等权综合，即各影响因子的权重完全相等。,3.3.1 指数法,各影响因子权重不同的综合方法可采用如下公式：,或在此基础上再作函数运算(为了便于评分)。,3.3.1 指数法,式中Wij为权重因子，根据有关专门研究或专家咨询确定,n2 i=1,2,m3 j=1,2,3,W,指数评价方法的作用：,(
10、1)可根据 P值与健康、生态影响之间的关系进行分级，转化为健康、生态影响的综合评价(如格林空气污染指数、橡岭空气质量指数、英哈巴尔水质指数等)。 (2)可以评价环境质量好坏与影响大小的相对程度。采用同一指数，还可作不同地区、不同方案间的相互比较。,3.3.1 指数法,2.巴特尔指数法,巴特尔指数不是引入环境质量标准，而是引入评价对象的变化范围，把评价对象的变化范围定为横坐标，把环境质量指数定为纵坐标，且把纵坐标标准化为01，以“0”表示质量最差，“1”表示质量最好。每个评价因子，均有其质量指数函数图，各评价因子若已得出预测值，便可根据此图得出该因子的质量影响评价值。,3.3.1 指数法,巴特尔
11、指数法,横坐标:评价对象的变化范围; 纵坐标:环境质量指数，01，以0表示最差，1表示最好 评价因子 质量指数函数图 预测值 质量影响评价值,根据该图,方法的优缺点 （1）优点：简明、清晰、选择性强； （2）缺点：不能给出各方案的直接数量概念，对社会经济方面的评价也强调得不够。,3.3.2 矩阵法,矩阵法将清单中所列内容，按其因果关系，系统加以排列。并把开发行为和受影响的环境要素组成一个矩阵，在开发行为和环境影响之间建立起直接的因果关系，以定量或半定量地说明拟议的工程行动对环境的影响。这类方法主要有相关矩阵法、迭代矩阵法两种。,相关矩阵法,迭代矩阵法,相关矩阵法,通过系统地列出拟建项目各阶段的
12、各项“活动”，以及可能受拟建项目各项“活动”影响的环境要素，构造矩阵确定各项“活动”和环境要素及环境因子的相互作用关系。如果认为某项“活动”可能对环境要素产生影响，则在矩阵相应交叉的格点将环境影响标注出来。可以将影响程度分为若干等级。各环境要素在环境中的重要性不同，采用加权的方法。可以用各种符号表示环境的各种属性。,该方法不仅具有影响识别功能，也具有影响综合分析的功能！,迭代矩阵法,迭代矩阵法的步骤：,(1) 首先列开发活动(或工程)的基本行为清单及基本环境因素清单。 (2) 将两清单合成一个关联矩阵。把基本行为和基本环境因素进行系统地对比，找出全部“直接影响”，即某开发行为对某环境因素造成的
13、影响。 (3) 进行“影响”评价，每个“影响”都给定一个权重G，区分“有意义影响”和“可忽略影响”，以此反映影响的大小问题。 (4) 对那些经评价认为不可忽略的“有意义影响”进行迭代。,迭代：就是把经过评价认为是不可忽略的全部一级影响，形式上当作“行为”处理，再同全部环境因素建立关联矩阵进行鉴定评价，得出全部二级影响，循此步骤继续进行迭代，直到鉴定出至少有一个影响是 “不可忽略”，其他全部“可以忽略”为止。,A B C D E,1 2 3 4,A C F G H,A B G H I,3.3.3 图形叠置法（手工叠图及计算机叠图）,准备一张画上项目的位置和要考虑影响评价的区域和轮廓基图的透明图片
14、和另一份可能受影响的当地环境因素一览表，对每一种要评价的因素都要准备一张透明图片，每种因素受影响的程度可以用一种专门的黑白色码的阴影的深浅来表示。通过在透明图上的地区给出的特定的阴影，可以很容易地表示影响程度。把各种色码的透明片叠置到基片图上就可看出一项工程的综合影响。不同地区的综合影响差别由阴影的相对深度来表示。,3.3.4 网络法,网络法的原理是采用原因结果的分析网络来阐明和推广矩阵法。网络法可以鉴别累积影响和间接影响。网络法往往表示为树枝状，因此又称为关系树或影响树。利用影响树可以表示出一项社会活动的原发性影响和继发性影响。,影响网络的基本框架,由于环境是个复杂系统，一个行动会产生一种或
15、几种环境因素的变化，后者又依次引起一种或几种后续环境因素的变化，最终产生多种环境影响最后后果。,3.3.4 网络法,网络法用简要的形式给出了由于某项活动直接产生和诱发的环境影响的全貌，因此是有用的工具。然而这种方法只是一种定性的概括，它只能给出总体的影响程度。 此方法需要估计影响事件分支中单个影响事件的发生概率与影响程度，求得各个影响分支上各影响事件的影响贡献总和。,各分支的权系数，以修正各分支的评分。所有分支的权系数评分之和导出“期望的环境影响评分”，即：,式中：n为影响分支的数目；Ii为第i个分支的影响值；Pi为第i个分支的发生概率。,3.4 GIS在环境影响评价方法中的应用,1GIS在建
16、设项目环境影响评价中的应用2GIS在区域环境影响评价中的应用3GIS在项目选址中的应用4GIS在环境影响预测模型中的应用,3.4.1 GIS在建设项目环境影响评价中的应用,3.4.2 GIS在区域环境影响评价中的应用,3.4.3 GIS在项目选址中的应用,利用GIS强大的空间分析能力和图形处理能力，GIS可以作为各种选址的辅助工具。如应用于污水土地处理适宜性的评价和有害废物填埋场选址。,3.4.4 GIS在环境影响预测模型中的应用,GIS和环境影响预测模型分属于两个领域，但二者的结合无疑有助于许多环境影响评价问题的解决和GIS的丰富和完善。一方面，由于GIS用于环境模型研究，三维显示、空间分析能力、空间模拟能力得到加强；另一方面，GIS的介入，会使环境模型的检验、校正更加容易，而且GIS的空间表现能力会使环境模型的视觉效果有质的飞跃，特别是在环境评价与环境决策支持时有可能得到以前得不到的结果，提高环境模型的应用效率。,思考题 环境影响识别的概念。 环境影响预测的方法及其特性与应用条件。 环境影响综合评价的含义及其常用方法。 指数法是如何进行环境评价的？,
