基于GIS空間分析的濟(jì)源市地質(zhì)環(huán)境承載力評(píng)價(jià)與分區(qū)

王 利， 焦紅軍， 楊 坡

（1.河南省地質(zhì)調(diào)查院，鄭州 450001； 2.河南省城市地質(zhì)工程技術(shù)研究中心，鄭州 450001；3.河南省地礦局第一環(huán)境地質(zhì)調(diào)查院，鄭州 450045）

地質(zhì)環(huán)境承載力是指在一定的時(shí)期和一定的區(qū)域范圍內(nèi)，在維持區(qū)域地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不發(fā)生質(zhì)的改變，區(qū)域地質(zhì)環(huán)境功能不朝惡化方向發(fā)展的前提下，區(qū)域地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)所能承受（或支持）的人類各種社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)能力的相對(duì)大小，它可看作是區(qū)域地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與區(qū)域社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)適宜程度的一種表示.也可相對(duì)表述為在不產(chǎn)生環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題條件下各地質(zhì)要素對(duì)外部營(yíng)力的承受能力. 2008 年汶川地震、2010年玉樹(shù)地震及舟曲特大山洪泥石流災(zāi)害災(zāi)后重建都把資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)作為重要基礎(chǔ)和依據(jù). 如樊杰［1］等通過(guò)對(duì)汶川災(zāi)區(qū)各種資源與地質(zhì)條件的分析，探討性提出了地震高烈度的高山峽谷地區(qū)進(jìn)行服務(wù)于災(zāi)后重建的地質(zhì)安全性評(píng)估和水土資源保障程度論證以及地質(zhì)環(huán)境適宜性綜合評(píng)估的基本思路、評(píng)估指標(biāo)和評(píng)估方法，并應(yīng)用于汶川地震重災(zāi)區(qū)，為災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建提供了重要的依據(jù). 廖順寬等［2-4］開(kāi)展了以區(qū)域資源環(huán)境要素為對(duì)象的地質(zhì)環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和方法的研究. 王奎峰等采用AHP 和GIS 耦合模型評(píng)價(jià)了山東半島地質(zhì)環(huán)境承載力［5］. 楊樂(lè)等在考慮地域地質(zhì)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建地質(zhì)環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，采用層次分析法對(duì)評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行了權(quán)重計(jì)算，對(duì)地質(zhì)環(huán)境承載力進(jìn)行了評(píng)價(jià)［6-11］. 王念秦等基于地理信息系統(tǒng)技術(shù)、量化綜合評(píng)價(jià)模型，對(duì)西安市臨潼區(qū)驪山鎮(zhèn)地質(zhì)環(huán)境承載力演變過(guò)程進(jìn)行了研究［12］. 呂敦玉等從礦山地質(zhì)環(huán)境系統(tǒng)與礦業(yè)開(kāi)發(fā)活動(dòng)的適宜程度方面，運(yùn)用層次分析法，選取重要環(huán)境約束因子作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用加權(quán)平均綜合指數(shù)模型，開(kāi)展了礦山地質(zhì)環(huán)境承載力研究［13-16］. 熊華盛等分析城市建設(shè)過(guò)程中可能引發(fā)的環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題，從地質(zhì)資源保障與地質(zhì)環(huán)境安全角度，采用綜合指數(shù)模型，評(píng)價(jià)城市區(qū)資源環(huán)境承載力［17-19］.

濟(jì)源市是中原城市群能源基地和原材料基地、國(guó)家產(chǎn)城融合示范區(qū)，在河南省城鎮(zhèn)化布局中占據(jù)著重要地位. 本文在濟(jì)源市地質(zhì)環(huán)境調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)科研項(xiàng)目，針對(duì)其地質(zhì)環(huán)境狀況，利用GIS（Geographic Information System）的空間疊加分析功能，采用層次分析法（Analytic Hierarchy Process，AHP）構(gòu)建地質(zhì)環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，將區(qū)內(nèi)因礦業(yè)開(kāi)發(fā)產(chǎn)生土壤重金屬污染引起的地球化學(xué)異常納入評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，選擇與土壤環(huán)境質(zhì)量密切相關(guān)的Pb、Cd 等8 種重金屬元素，采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)是本文的創(chuàng)新點(diǎn)，結(jié)合綜合指數(shù)法，對(duì)濟(jì)源市地質(zhì)環(huán)境承載能力進(jìn)行評(píng)價(jià). 本研究可為合理開(kāi)發(fā)利用地質(zhì)資源，推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)及可持續(xù)發(fā)展提供參考，為國(guó)土空間開(kāi)發(fā)適宜性評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)，支撐服務(wù)新一輪國(guó)土空間規(guī)劃編制.

1 研究區(qū)概況

濟(jì)源市位于河南省西北部，北與山西省晉城市毗鄰，南與古都洛陽(yáng)市隔黃河相望，西與山西省運(yùn)城市接壤，東與焦作市相連. 全市轄5個(gè)街道辦事處、11個(gè)鎮(zhèn)、525個(gè)村（居）民委員會(huì)，人口73萬(wàn)，總面積1931 km2.濟(jì)源因濟(jì)水發(fā)源地而得名，古時(shí)濟(jì)水與長(zhǎng)江、黃河、淮河并稱“四瀆”. 區(qū)內(nèi)水系河流較多，共有大小河流100多條，皆屬黃河水系，主要有黃河、沁河、濟(jì)水、蟒河、湨水河等. 另有黃河小浪底水庫(kù)、沁河河口村水庫(kù)等大小水庫(kù)20余座. 最大年降雨量為1186.7 mm（1954年），最小年降雨量為329.5 mm（1997年），年平均降水量632.03 mm，降雨具有明顯的季節(jié)性，多集中在7月、8月、9月.

研究區(qū)地處我國(guó)地形第二階梯與第三階梯的交界處，地形總的態(tài)勢(shì)是西北高、東南低，地形起伏變化大，地貌形態(tài)多樣化. 北部和西部為太行山和中條山，南部和東南部為黃土丘陵. 山地、丘陵、平原等地貌類型齊全. 其中山區(qū)面積占67.8%，丘陵區(qū)面積占20.4%，平原區(qū)面積占11.8%.

研究區(qū)屬山西中條隆起區(qū)東南邊緣，華北地層區(qū). 境內(nèi)巖層有太古界林山群，元古界銀魚(yú)溝群、鐵山河群，上元古界震旦系，古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系，中生界三疊系、侏羅系、白堊系及新生界沉積層.巖漿巖不甚發(fā)育，主要分布在太陽(yáng)坡—封門(mén)口一帶，多屬原“林山巖群”解體出來(lái)的古侵入體. 區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，褶皺及斷裂均很發(fā)育，且東部和西部顯示出明顯的差異，西部多緊閉甚至倒轉(zhuǎn)的褶皺，多期活動(dòng)的正斷層及少量的逆斷層，構(gòu)成了北西向斷裂褶皺帶，東部則以燕山期高角度正斷層及平緩開(kāi)闊褶皺為主要特征.

區(qū)內(nèi)地形地貌復(fù)雜，斷裂構(gòu)造發(fā)育，人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈，是河南省地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)，尤其是雨季，滑坡、崩塌、泥石流災(zāi)害頻發(fā)，如2011年9月長(zhǎng)濟(jì)高速k287段因山體滑坡，造成交通中斷98 d. 據(jù)地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)［20］，研究區(qū)共發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害354處，主要分布于北部中低山與丘陵交界區(qū)域，災(zāi)害主要類型有滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷、地裂縫等，以滑坡、崩塌、地面塌陷為主.

研究區(qū)地下水資源豐富，有供水意義的主要為松散巖類孔隙水和碳酸鹽巖類裂隙巖溶水. 孔隙水主要分布于濟(jì)源市中東部?jī)A斜平原區(qū). 含水層由上更新統(tǒng)和全新統(tǒng)沖洪積砂、砂礫石、卵石組成，受河流作用，含水層具有條帶狀分布特征，地下水含水層厚度大，水量豐富，水質(zhì)良好，屬HCO3-Ca型水，在蟒河沖洪積扇上建有日供水量1萬(wàn)m3的柴莊水源地. 巖溶水主要分布于克井鎮(zhèn)東北部、五龍口鎮(zhèn)北部、思禮鎮(zhèn)西北部山地，巖性主要為灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖等，多為埋藏型，沿巖層面和裂隙發(fā)育溶洞、溶孔和溶縫等，水質(zhì)好，屬HCO3-Ca型水，在埋藏型奧陶系巖溶含水巖組建有日供水量7萬(wàn)m3的小莊水源地.

區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)豐富，是全國(guó)重要的鉛鋅深加工基地和電力能源基地，礦業(yè)的開(kāi)發(fā)在滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)也產(chǎn)生有水環(huán)境污染、土壤重金屬污染等環(huán)境地質(zhì)問(wèn)題等［21-24］.

2 評(píng)價(jià)方法

采用AHP方法構(gòu)建濟(jì)源市地質(zhì)環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并對(duì)其權(quán)重進(jìn)行計(jì)算，再結(jié)合綜合指數(shù)法，利用GIS技術(shù)，對(duì)濟(jì)源市地質(zhì)環(huán)境承載能力進(jìn)行等級(jí)劃分.

2.1 層次分析法

層次分析法是把復(fù)雜問(wèn)題分解成各個(gè)組成因素，又將這些因素按支配關(guān)系分組形成遞階層次結(jié)構(gòu). 通過(guò)兩兩比較的方式確定各個(gè)因素相對(duì)重要性，然后綜合決策者的判斷，確定決策方案相對(duì)重要性的總排序.其基本方法和步驟：分析系統(tǒng)中各因素之間的關(guān)系，建立系統(tǒng)的遞階層次結(jié)構(gòu)；對(duì)同一層次的各元素關(guān)于上一層中某一準(zhǔn)則的重要性進(jìn)行兩兩比較，構(gòu)造兩兩比較的判斷矩陣；由判斷矩陣計(jì)算被比較元素對(duì)于該準(zhǔn)則的相對(duì)權(quán)重；計(jì)算各層元素對(duì)系統(tǒng)目標(biāo)的合成權(quán)重，并排序；進(jìn)行一致性檢驗(yàn).

2.2 GIS空間疊加分析

運(yùn)用GIS 的多源空間地學(xué)信息復(fù)合疊加技術(shù)，能夠高效地提取和處理地質(zhì)承載力的各個(gè)評(píng)價(jià)因子圖層，并通過(guò)多因子綜合評(píng)價(jià)模型對(duì)圖層進(jìn)行疊置分析，從而得出研究區(qū)地質(zhì)環(huán)境承載力指數(shù). 基于GIS技術(shù)的多因子綜合評(píng)價(jià)模型如式（1）：

圖1 地質(zhì)環(huán)境承載力評(píng)價(jià)指標(biāo)體系Fig.1 The evaluation index system of geo-environmental carrying capacity

式中：S 為地質(zhì)環(huán)境承載力指數(shù)；Wi為評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重；Fi為指標(biāo)層；n為評(píng)價(jià)因子個(gè)數(shù).

3 評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

評(píng)價(jià)指標(biāo)體系是在基于科學(xué)性、層次性、可行性、定性與定量分析原則的基礎(chǔ)上，結(jié)合濟(jì)源市的地質(zhì)環(huán)境特點(diǎn)和層次分析法原理，選取區(qū)域地殼穩(wěn)定性、地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性、地球化學(xué)異常性、地震頻率、地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率和不良巖土體分布6項(xiàng)指標(biāo)和12個(gè)指標(biāo)因子進(jìn)行地質(zhì)環(huán)境承載力評(píng)價(jià)，見(jiàn)圖1.

3.1 區(qū)域地殼穩(wěn)定性

區(qū)域地殼穩(wěn)定性是內(nèi)外動(dòng)力地質(zhì)作用和地殼表層特征共同作用的結(jié)果，受地震活動(dòng)、構(gòu)造活動(dòng)、地應(yīng)力、地殼或巖石圈結(jié)構(gòu)、地質(zhì)災(zāi)害以及地殼表面垂直運(yùn)動(dòng)速率等諸多因素的影響. 選用最大震級(jí)Ms和地震動(dòng)峰值加速度評(píng)價(jià)地殼穩(wěn)定性.

根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB 18306—2015），濟(jì)源市東部地震動(dòng)加速度反應(yīng)譜特征周期為0.40 s，地震動(dòng)峰值加速度為0.10 g，地震基本烈度為Ⅶ度區(qū)，區(qū)域地殼穩(wěn)定性分級(jí)為次不穩(wěn)定；濟(jì)源市西部山區(qū)地震動(dòng)加速度反應(yīng)譜特征周期為0.40 s，地震動(dòng)峰值加速度為0.05 g，地震基本烈度為Ⅵ度區(qū)，區(qū)域地殼穩(wěn)定性分級(jí)為基本穩(wěn)定. 根據(jù)地震動(dòng)峰值加速度的區(qū)別將濟(jì)源市東部平原區(qū)和西部山區(qū)區(qū)分開(kāi)來(lái). 其評(píng)分表和分區(qū)圖分別見(jiàn)表1和圖2.

表1 地殼穩(wěn)定性評(píng)分表Tab.1 The rating scale of crustal stability

圖2 地殼穩(wěn)定性分區(qū)圖Fig.2 The zoning map of crustal stability

3.2 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性

地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性主要受地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、降水、植被等自然因素以及資源高強(qiáng)度開(kāi)發(fā)等人為因素影響，主要依據(jù)地質(zhì)災(zāi)害的活動(dòng)規(guī)律和形成因素進(jìn)行評(píng)價(jià). 按照發(fā)生作用機(jī)制與產(chǎn)生后果的不同，將地質(zhì)災(zāi)害劃分為崩塌—滑坡—泥石流、地面塌陷、地面沉降—地裂縫三種類型.

地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性=MAX｛［崩滑流易發(fā)程度］，［地面塌陷易發(fā)程度］，［地面沉降和地裂縫易發(fā)程度］｝.

以整個(gè)濟(jì)源市范圍為評(píng)價(jià)區(qū)域，將l∶5 萬(wàn)地形地質(zhì)圖做底圖，然后按1 km×1 km 網(wǎng)格將全市劃分為2080 個(gè)基本評(píng)價(jià)單元格，對(duì)邊界區(qū)域進(jìn)行合并單元格，最終確定單元格.

根據(jù)劃分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)全市2080個(gè)單元進(jìn)行易發(fā)程度判別后，再根據(jù)同類易發(fā)性歸并的原則，將全市地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度劃分為地質(zhì)災(zāi)害高易發(fā)區(qū)、中易發(fā)區(qū)、低易發(fā)區(qū). 其評(píng)分表和分區(qū)圖分別見(jiàn)表2和圖3.

表2 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度評(píng)分表Tab.2 The rating scale of vulnerability to geological hazards

圖3 地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)程度分區(qū)圖Fig.3 The zoning map of vulnerability to geological hazards

3.3 地球化學(xué)異常性

水土地球化學(xué)異常是影響地質(zhì)環(huán)境安全的重要方面，土壤重金屬選擇與土壤環(huán)境質(zhì)量密切相關(guān)的Hg、Cd、As、Pb、Cu、Zn、Cr和Ni等8種重金屬元素，地下水選擇砷、氟、碘、鐵為主要作用因子，受當(dāng)?shù)劂U鋅礦產(chǎn)冶煉企業(yè)影響，土壤重金屬污染表現(xiàn)明顯，其中Pb、Cd影響最為突出；重金屬不能為土壤微生物所分解，而易于積累，轉(zhuǎn)化為毒性更大的甲基化合物，甚至有的通過(guò)食物鏈以有害濃度在人體內(nèi)蓄積，嚴(yán)重危害人體健康.水土地球化學(xué)異常性=MAX｛［土壤汞元素異常程度］，［土壤鎘元素異常程度］，……，［地下水砷元素異常程度］，［地下水氟元素異常程度］，［地下水碘元素異常程度］，［地下水鐵元素異常程度］｝.

通過(guò)對(duì)本次102組地下水水質(zhì)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，區(qū)域內(nèi)地下水中微量元素并未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象［25］. 因此，只考慮土壤重金屬的異常性. 利用本次118件土壤地球化學(xué)樣品，采用內(nèi)梅羅污染指數(shù)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，內(nèi)梅羅指數(shù)既反映了各污染物對(duì)土壤的作用，同時(shí)突出了高濃度污染物對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的影響.

內(nèi)梅羅綜合污染指數(shù)法的計(jì)算公式為：

表3 內(nèi)梅羅指數(shù)法土壤污染分級(jí)及評(píng)分表Tab.3 The classification and rating scale of soil pollution based on Nemerow’s pollution index

圖4 地球化學(xué)異常分區(qū)圖Fig.4 The zoning map of geochemical anomalies

3.4 地震頻率

采用地震頻率來(lái)表征評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)地震的活動(dòng)狀況，反映自然背景和人類活動(dòng)共同作用下區(qū)域地殼穩(wěn)定性的承載狀態(tài)，以破壞性地震（4.7級(jí)以上）為統(tǒng)計(jì)對(duì)象，地震頻率越低則承載狀態(tài)越優(yōu)良.

地震頻率=［評(píng)價(jià)區(qū)域在該時(shí)段內(nèi)發(fā)生4.7級(jí)以上地震的次數(shù)］/［評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)地震記錄的時(shí)段長(zhǎng)度］. 區(qū)域內(nèi)并未發(fā)生4.7級(jí)以上的地震，因此根據(jù)地震頻率將區(qū)域劃分為I級(jí)，評(píng)分賦值為1.

3.5 地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率

地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率主要指崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生頻率，以及地面沉降等緩變性地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生速率. 采用地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率/速率來(lái)表征評(píng)價(jià)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)環(huán)境對(duì)人類活動(dòng)的承載狀態(tài)，地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率/速率越低則承載狀態(tài)越優(yōu)良.

突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率=［評(píng)價(jià)區(qū)域在該時(shí)段內(nèi)發(fā)生的破壞性的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的次數(shù)］/［記錄時(shí)段長(zhǎng)度］.

本次評(píng)價(jià)以濟(jì)源市行政區(qū)劃為評(píng)價(jià)單元，記錄時(shí)間為1982年至今，其評(píng)價(jià)因子為評(píng)價(jià)區(qū)域在該時(shí)段內(nèi)發(fā)生的破壞性的崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地質(zhì)災(zāi)害的次數(shù). 其評(píng)分表見(jiàn)表4. 其分區(qū)圖見(jiàn)圖5.

表4 突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率評(píng)分表Tab.4 The rating scale of frequency of sudden geological hazards

圖5 突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生頻率分區(qū)圖Fig.5 The zoning map of frequency of sudden geological hazards

3.6 不良巖土體

濟(jì)源市不良巖土體主要為軟弱土，區(qū)內(nèi)軟土為全新統(tǒng)或上更新統(tǒng)上部湖泊沼澤相沉積的灰色、灰黑色、灰黃色粉質(zhì)黏土，主要分布于蟒河—沁河沖積平原區(qū)及交接洼地，呈片狀分布. 軟土具有承載力低、靈敏度高、透水性低的特點(diǎn). 對(duì)工程建設(shè)極為不利. 按照軟弱土工程地質(zhì)性質(zhì)或處理難度和成本進(jìn)行評(píng)價(jià)，其評(píng)分表見(jiàn)表5. 其分區(qū)圖見(jiàn)圖6.

表5 不良巖土體分布評(píng)分表Tab.5 The rating scale of distribution of unsuitable rock-soil body

4 地質(zhì)環(huán)境承載力評(píng)價(jià)

4.1 判斷矩陣和因子權(quán)重選取

根據(jù)以上因子的劃分和選取，本次選取層次分析法輔助軟件YAAHP（Yet Another AHP Software）來(lái)建立特征矩陣和求取各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重. 選用YAAHP 建立判斷矩陣. 得出各判斷矩陣后，采用冪法對(duì)各判斷矩陣進(jìn)行歸一化處理，求出驗(yàn)證各評(píng)價(jià)指標(biāo)在結(jié)果地質(zhì)環(huán)境承載力中的權(quán)重.

對(duì)于“地質(zhì)環(huán)境承載力”權(quán)重1，最大特征根λmax=6.580 1，判斷矩陣一致性比例CI=0.092 1＜0.1，滿足一致性檢驗(yàn)，求取的各評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重Wi（表6）合理.

圖6 不良巖土體分區(qū)圖Fig.6 The zoning map of unsuitable rock-soil body

表6 權(quán)重判斷矩陣Tab.6 The weight judgment matrix

4.2 評(píng)價(jià)結(jié)果與分析

根據(jù)各單因子的區(qū)劃結(jié)果，在GIS 系統(tǒng)中將調(diào)查區(qū)按每格1 km×1 km劃分網(wǎng)格，通過(guò)投影變換、誤差校正、鑲嵌配準(zhǔn)等功能完成單因子圖層的編制，然后利用Excel 進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算，對(duì)各圖層進(jìn)行屬性賦值. 通過(guò)GIS空間分析進(jìn)行單因子圖層區(qū)對(duì)區(qū)的相交分析，并依據(jù)前述各指標(biāo)層分值乘上表6的權(quán)重，利用GIS的屬性編輯功能，進(jìn)行圖層合并處理形成最終的評(píng)價(jià)結(jié)果圖層，并提取新生成的區(qū)文件的各屬性值，依據(jù)表7，根據(jù)前述評(píng)價(jià)方法、分析與計(jì)算，得出的地質(zhì)環(huán)境承載力分區(qū)圖的初始圖層，參照調(diào)查區(qū)的具體地質(zhì)條件等因素，經(jīng)過(guò)人工判別，通過(guò)增減等合理整飾形成最終的調(diào)查區(qū)地質(zhì)環(huán)境承載力分區(qū)圖（圖7）. 將濟(jì)源市地質(zhì)環(huán)境承載力劃分為四個(gè)等級(jí).

表7 地質(zhì)環(huán)境承載力評(píng)價(jià)分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)Tab.7 The zoning criteria of evaluation of geo-environmental carrying capacity

圖7 調(diào)查區(qū)地質(zhì)環(huán)境承載力分區(qū)圖Fig.7 The zoning map of geo-environmental carrying capacity in the study area

1）地質(zhì)環(huán)境承載力強(qiáng)區(qū)：主要分布在城市周圍的平原地區(qū)，面積437.53 km2，占總面積的22.66%. 該區(qū)地勢(shì)平坦，水系發(fā)育，適宜居住，受各類地質(zhì)災(zāi)害影響較小.

2）地質(zhì)環(huán)境承載力較強(qiáng)區(qū)：主要分布在S312 以東、長(zhǎng)濟(jì)高速以北地區(qū)，面積268.99 km2，占總面積的13.93%，多為平原和丘陵區(qū)，其受到的主要影響為軟弱土等不良巖土體的存在.

3）地質(zhì)環(huán)境承載力較弱區(qū)：面積196.00 km2，占總面積的10.15%. 主要分布范圍三部分：一是濟(jì)源市區(qū)東北部五龍口鎮(zhèn)一帶，沿沁河及白澗河流域分布，為崩塌、滑坡易發(fā)區(qū)；二是包括萬(wàn)洋山以及克井盆地周圍基巖山區(qū)，該部出露地層復(fù)雜，主要巖性為寒武系白云巖及奧陶系白云質(zhì)灰?guī)r、灰質(zhì)白云巖，為崩塌、滑坡隱伏區(qū)；三是位于曲陽(yáng)水庫(kù)周邊，該范圍內(nèi)土壤重金屬污染程度較大，屬于中度污染區(qū).

4）地質(zhì)環(huán)境承載力弱區(qū)：面積1 028.48 km2，占總面積的53.26%. 主要分布范圍為兩部分：一是基巖山區(qū)，包括邵原鎮(zhèn)、大峪鎮(zhèn)、坡頭鎮(zhèn)、王屋鎮(zhèn)和承留鎮(zhèn)的部分區(qū)域，這一部分地區(qū)屬于丘陵地貌區(qū)，城市化建設(shè)速度較快，公路、鐵路沿線邊坡開(kāi)挖量大，人類工程活動(dòng)強(qiáng)烈. 地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，巖體節(jié)理裂隙發(fā)育、土體疏松易碎，在降雨和工程活動(dòng)影響下易于發(fā)生崩塌、滑坡. 地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)，成為地質(zhì)環(huán)境承載力弱的最主要原因. 二是克井盆地及豫光金鉛集團(tuán)附近區(qū)域，克井盆地由于大量采煤影響，造成大面積地面沉降以及地裂縫；豫光金鉛附近土壤重金屬出現(xiàn)嚴(yán)重污染現(xiàn)象，導(dǎo)致地質(zhì)環(huán)境承載力弱.

5 結(jié)論

1）在綜合考慮濟(jì)源市地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于區(qū)域地殼穩(wěn)定性、地質(zhì)災(zāi)害易發(fā)性、地球化學(xué)異常性、地震頻率、地質(zhì)災(zāi)害頻率和不良土體等6項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)，12個(gè)指標(biāo)因子的地質(zhì)環(huán)境承載力評(píng)價(jià)體系.

2）采用層次分析法（AHP）確定各個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，采用綜合加權(quán)指數(shù)方法，借助GIS空間分析方法實(shí)現(xiàn)了濟(jì)源市地質(zhì)環(huán)境承載能力的等級(jí)劃分，對(duì)濟(jì)源市地質(zhì)環(huán)境承載力進(jìn)行了評(píng)價(jià).

3）將濟(jì)源市地質(zhì)環(huán)境承載力的劃分為強(qiáng)、較強(qiáng)、較弱，弱4個(gè)等級(jí)，并對(duì)每個(gè)等級(jí)區(qū)域做了分析說(shuō)明，其中地質(zhì)環(huán)境承載力強(qiáng)區(qū)，分布在城市建成區(qū)周邊，為城市發(fā)展提供了發(fā)展空間基礎(chǔ). 地質(zhì)環(huán)境承載力弱區(qū)分布最廣，地處基巖山區(qū)和克井盆地等，要嚴(yán)格限制開(kāi)發(fā)強(qiáng)度，持續(xù)恢復(fù)和改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境.