基于GIS与AHP-Fuzzy绿色食品产地环境质量综合评价 ——以北京房山区为例

论文摘要

绿色食品强调出自优良的生态环境,其产地的生态环境质量状况是影响绿色食品产品质量的最基础因素,产地环境质量状况的优劣使绿色食品的发展受到限制,对产地进行环境质量状况调查、监测和评价,在保护产地环境质量、提高产品质量、保护生态环境方面具有重要意义。本文以北京市房山区为典型地区,对房山区大气、水、土壤等环境因素利用GPS进行定位采集样品和分析、测试的基础上,对房山区绿色食品生产基地进行AHP-Fuzzy法综合评价,力求通过本研究寻找一种对于类似情况普遍适用的绿色食品生产基地环境质量评价方法;利用GIS技术与地统计学相结合的分析方法,对房山区土壤养分元素指标和土壤重金属元素指标进行空间分析,分析并揭示各元素的空间分布格局及发展趋势,通过本文研究得出以下结论:（1）按照最大隶属度原则,各乡镇土壤养分状况均属于Ⅰ级优良水平,均可发展绿色食品,大安山、河北、南窖、蒲洼等地环境质量最优（隶属度大于0.9）,琉璃河由于碱解氮、有机质、速效磷含量水平低于Ⅰ级限值,而使其环境质量较低（隶属度仅为0.6486）。（2）按照最大隶属度原则,各乡镇土壤重金属污染状况均属于Ⅰ级清洁水平,均可发展绿色食品,长阳、大安山、窦店等等地最优（隶属度大于0.97）,河北、燕山地区由于铜、铬、镉、汞含量,十渡、霞云岭由于铜、铬、镉等元素含量超过Ⅰ级标准限值,使其由清洁水平逐步向尚清洁水平发展。（3）对房山区土壤环境质量进行模糊综合评价,结果表明:房山区22个乡镇土壤环境质量均属于Ⅰ级水平,总体土壤状况优良,大安山、蒲洼、南窖、史家营等地最优（隶属度大于0.85）,但窦店、琉璃河、十渡、霞云岭、燕山地区由于个别重金属元素含量的超标或土壤养分缺乏使得这些地区的总体状况不如其它地区好。（4）按照最大隶属度原则,房山区水环境质量均属于Ⅰ级清洁水平,但也应该看到良乡,韩村河地区清洁水平下降,可能由于石化污染导致水质降低。（5）AHP-Fuzzy综合评价模型,将定性和定量的分析有机地结合起来,既能体现评价因素和评价过程的模糊性,又尽量减少个人主观臆断所带来的弊端,可较好地克服这种非此即彼的不科学性,评价结果较符合客观实际。（6）本文在长阳镇水碾屯和十渡镇二渡千河口设置监测点测量大气二氧化硫、可吸入颗粒物浓度,监测结果表明:二氧化硫均未超过一级标准限值（GB3095-1996）,PM10未超过二级污染物限值（GB3095-1996）,该地区的大气环境不会对绿色食品产地造成较大得影响。（7）通过GIS技术对土壤养分元素进行空间克立格（Kriging）插值,插值结果表明:土壤类型及成土母质差异是决定其含量水平高低的重要因素。碱解氮、全氮含量由山区向平原地区呈现递减趋势分布;十渡、蒲洼、良乡等地速效钾含量较低,建议增加钾肥施用量;成土母质类型差异是导致农业区土壤速效磷含量明显高于平原地区速效磷含量的主要原因;土壤背景值是影响山区有机质含量大于平原地区含量的最主要因素,有机肥施用、秸秆还田也可能使其含量提高。（8）通过GIS技术对土壤重金属元素进行空间克立格（Kriging）插值,插值结果表明:土壤中十渡、蒲洼、河北、青龙湖铜含量较高,而南部地区如琉璃河等地含量低,原因可能与土壤类型、气候等因素有关。燕山、周口店、城关、石楼、琉璃河等乡镇重金属铬含量高,且其含量值普遍高于背景值。燕山地区重金属汞、砷含量明显高于周边地区,燕山及周围地区存在石化企业可能是导致其含量升高的一个原因。（9）结合VB管理数据库的功能,利用VB编程实现可视化界面,可以方便的实现数据的检索、添加、查询和生成报表功能,简化了工作程序,提高工作效率。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 绿色食品产业形成的背景与发展
• 1.1.1 绿色食品产生
• 1.1.2 绿色食品概念
• 1.1.3 绿色食品特征
• 1.2 国内外绿色食品发展研究现状
• 1.2.1 国外绿色食品发展研究现状
• 1.2.2 国内绿色食品发展研究现状
• 1.3 绿色食品、有机食品、无公害食品区别
• 1.4 研究目的及意义
• 1.5 研究内容
• 1.6 研究方法和技术路线
• 1.6.1 研究原则
• 1.6.2 研究方法及技术路线
• 第二章 综合评价理论方法
• 2.1 环境质量评价方法研究进展
• 2.1.1 国外环境质量评价方法进展
• 2.1.2 国内环境质量评价方法进展
• 2.1.3 绿色食品产地环境质量评价方法进展
• 2.2 环境质量评价程序
• 2.3 环境质量评价方法简介
• 2.4 模糊数学的基本理论
• 2.4.1 模糊数学的基本知识
• 2.4.2 模糊综合评价的方法
• 2.5 地统计学理论基础
• 2.5.1 地统计学基本方法
• 2.5.2 克立格插值
• 2.5.3 GIS与地统计学相结合的分析方法
• 第三章 房山区环境概况及评价指标体系
• 3.1 房山区自然环境概况
• 3.1.1 地理位置
• 3.1.2 气候
• 3.1.3 地质地貌
• 3.1.4 植被
• 3.1.5 土壤
• 3.1.6 水文
• 3.2 房山区社会、经济概况
• 3.3 发展绿色食品的潜在优势
• 3.3.1 生态优势
• 3.3.2 资源优势
• 3.3.3 观念优势
• 3.3.4 市场优势
• 3.4 发展绿色食品的制约因素
• 3.5 评价指标体系
• 第四章 房山绿色食品产地模糊综合评价及空间变异性分析
• 4.1 模糊综合评价的一般步骤及程序
• 4.1.1 单层次模糊评价模型
• 4.1.2 多层次综合评价模型
• 4.2 土壤环境质量模糊评价
• 4.2.1 样品采集原则及采样方法
• 4.2.2 监测项目及分析方法
• 4.2.3 土壤养分模糊综合评价
• 4.2.4 土壤重金属模糊综合评价
• 4.2.5 土壤环境质量模糊综合评价
• 4.3 水环境质量模糊综合评价
• 4.3.1 监测项目及分析方法
• 4.3.2 水环境中重金属模糊综合评价
• 4.4 大气环境因素评价
• 4.5 基于GIS和地统计学的土壤养分时空变异分析
• 4.5.1 土壤养分时空变异分析
• 4.5.2 土壤重金属时空变异分析
• 第五章 基于vb界面信息可视化查询
• 5.1 信息可视化实现流程
• 5.2 信息可视化实现图例
• 5.3 小结
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 致谢