導(dǎo)語(yǔ)：建筑垃圾資源化層次分析法探討一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，建筑垃圾年產(chǎn)量數(shù)量日趨龐大，隨之產(chǎn)生的危害也日益明顯。CJJ/T134—2019《建筑垃圾處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》將建筑垃圾分為工程渣土、工程泥漿、工程垃圾、拆除垃圾和裝修垃圾五大類(lèi)別，建筑垃圾對(duì)大氣、水和土壤等產(chǎn)生的污染已嚴(yán)重影響公民身心健康，對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)處理已迫在眉睫?？茖W(xué)合理地對(duì)建筑垃圾資源化設(shè)施進(jìn)行選址決策具有重要研究意義，但由于各地資源化設(shè)施選址建設(shè)差異較大且考慮因素多，近年來(lái)對(duì)選址的研究較少。目前，我國(guó)建筑垃圾資源化設(shè)施選址方法研究尚處于起步階段。高楨贊對(duì)鄭東新區(qū)建筑垃圾處理與資源化利用進(jìn)行研究，提出了推進(jìn)鄭東新區(qū)建筑垃圾處置與資源化措施，黃雄偉利用ArcGIS空間分析功能討論在城市生活垃圾填埋場(chǎng)選址中的應(yīng)用，但未與具體城市數(shù)據(jù)結(jié)合。以河南省鄭州市為研究區(qū)域，使用層次分析法（Analytichierarchyprocess，AHP）選擇6個(gè)影響因子并計(jì)算權(quán)重，在ArcGIS中對(duì)影響因子進(jìn)行緩沖區(qū)分析和重分類(lèi)并賦值，最后通過(guò)柵格計(jì)算器得到鄭州市建筑垃圾資源化設(shè)施選址適宜性等級(jí)，以期為政府部門(mén)建設(shè)建筑垃圾資源化設(shè)施選址提供建議。

1研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1研究區(qū)域

鄭州市位于東經(jīng)112°42′~114°14′和北緯34°16′~34°58′。截至2019年，鄭州市行政區(qū)域包括惠濟(jì)區(qū)、管城回族區(qū)、二七區(qū)、中原區(qū)、上街區(qū)、金水區(qū)6個(gè)轄區(qū)、鞏義市、滎陽(yáng)市、新鄭市、登封市、新密市5個(gè)縣級(jí)市和1個(gè)縣（中牟縣），總面積7567.18km2。鄭州市是河南省省會(huì)、特大城市、中原城市群核心城市、國(guó)務(wù)院批復(fù)確定的中國(guó)中部地區(qū)重要的中心城市、國(guó)家重要的綜合交通樞紐，目前常住人口1035.2萬(wàn)人，城鎮(zhèn)人口772.1萬(wàn)人。近年鄭州市經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2019年房屋建筑施工面積約為3.20億m2。隨著舊城區(qū)拆遷改造、新城區(qū)拓建和城市規(guī)劃修建產(chǎn)生了大量建筑垃圾。2018年3月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部在35個(gè)市（區(qū)）啟動(dòng)建筑垃圾治理試點(diǎn)工作，鄭州市是其中之一。

1.2數(shù)據(jù)來(lái)源

鄭州市人口密度數(shù)據(jù)來(lái)自LandScan人口密度數(shù)據(jù)集；行政區(qū)域、中心城區(qū)范圍、主要道路分布、地表水分布和居民區(qū)分布數(shù)據(jù)從1∶100萬(wàn)和1∶25萬(wàn)全國(guó)基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)庫(kù)中獲??；高程數(shù)據(jù)從地理空間數(shù)據(jù)云獲取；土地使用類(lèi)型數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)禾網(wǎng)站中獲取。

2研究方法

2.1方法設(shè)計(jì)

以鄭州市為研究區(qū)域，選取建筑垃圾資源化設(shè)施選址影響因子，采用層次分析法確定權(quán)重結(jié)合GIS分析得到鄭州市建筑垃圾資源化設(shè)施選址適宜性等級(jí)。研究方法流程如圖1所示。

2.2核心技術(shù)概述

2.2.1層次分析法層次分析法（AHP）是通過(guò)確定權(quán)重系數(shù)解決復(fù)雜的決策問(wèn)題，在不確定性問(wèn)題的決策分析中具有非常系統(tǒng)化的判斷。該法操作過(guò)程便捷，包括建立層次結(jié)構(gòu)模型、構(gòu)建判斷矩陣、一致性檢驗(yàn)和計(jì)算權(quán)重。2.2.2空間分析ArcGIS中緩沖區(qū)分析根據(jù)需設(shè)置一定的距離，可構(gòu)建點(diǎn)狀要素、線狀要素和面狀要素多環(huán)緩沖區(qū)，緩沖區(qū)得到的是一個(gè)區(qū)域。ArcGIS中的柵格計(jì)算器可將每個(gè)因子的權(quán)重和具體得分等級(jí)進(jìn)行疊加運(yùn)算，得到建筑垃圾資源化設(shè)施選址的適宜性等級(jí)。

2.3層次分析法中權(quán)重的確定

2.3.1確定影響因子，構(gòu)建層次結(jié)構(gòu)模型2019年3月住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部的《建筑垃圾處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》包括建筑垃圾資源化利用和填埋處置工程選址需符合的規(guī)定，結(jié)合國(guó)內(nèi)外關(guān)于選址方面的文章總結(jié)影響因素，得出建筑垃圾填埋場(chǎng)選址的6個(gè)影響因素，其中社會(huì)因素為人口密度，經(jīng)濟(jì)因素包括與中心城區(qū)距離、與主要道路距離和高程，環(huán)境因素包括與地表水距離和土地使用類(lèi)型。在社會(huì)因素方面，居民反對(duì)在自家附近設(shè)建筑垃圾資源化設(shè)施，人口密度越大反對(duì)聲越大。以人口密度為影響因子既可維護(hù)居民的權(quán)益又可減少社會(huì)負(fù)面影響。在經(jīng)濟(jì)因素方面，若在建筑垃圾資源化設(shè)施選址時(shí)充分考慮與中心城區(qū)距離、與主要道路距離和高程可減少建廠經(jīng)濟(jì)費(fèi)用。在環(huán)境因素方面，建筑垃圾資源化設(shè)施在選址和建造運(yùn)行使用過(guò)程中若考慮不充分會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生危害。為減少環(huán)境危害，在選址時(shí)應(yīng)考慮建廠與地表水的距離和土地使用類(lèi)型。根據(jù)所選因子建立層次結(jié)構(gòu)模型，模型分為目標(biāo)層、準(zhǔn)則層、標(biāo)準(zhǔn)層和方案層，如圖2所示。2.3.2構(gòu)造判斷矩陣依據(jù)專(zhuān)家評(píng)分法構(gòu)造判斷矩陣，使用1~9標(biāo)度對(duì)各指標(biāo)打分，構(gòu)造判斷矩陣。1~9標(biāo)度表和判斷矩陣見(jiàn)表1、表2。2.3.3一致性檢驗(yàn)和計(jì)算權(quán)重一致性比率CR=CI/RI，當(dāng)CR＜0.1時(shí)，通過(guò)一致性檢驗(yàn)。在MATLAB軟件中運(yùn)行層次分析法代碼輸入判斷矩陣，獲得CI=0.0065，CR=0.0047＜0.10，通過(guò)一致性檢驗(yàn)。每個(gè)影響因素的權(quán)重見(jiàn)表3.2.4選址適宜性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參考已有文獻(xiàn)，本文以打分的方式進(jìn)行選址適宜性分級(jí)，以1~5分為評(píng)分準(zhǔn)則，分?jǐn)?shù)越高越適宜建筑垃圾資源化設(shè)施建設(shè)。最后，在ArcGIS中對(duì)影響因子進(jìn)行緩沖區(qū)分析和重分類(lèi)并賦值，通過(guò)柵格計(jì)算器和重分類(lèi)得到建筑垃圾資源化設(shè)施選址適宜性等級(jí)。

3研究結(jié)果與分析

3.1影響因子計(jì)算結(jié)果

根據(jù)GB50869—2013《生活垃圾衛(wèi)生填埋處理技術(shù)規(guī)范》和北京市《固定式建筑垃圾資源化處置設(shè)施建設(shè)導(dǎo)則》，建筑垃圾資源化設(shè)施選址不應(yīng)位于居民區(qū)500m以內(nèi)，故將與居民區(qū)距離設(shè)為建筑垃圾資源化設(shè)施選址約束條件。各影響因子計(jì)算如下。3.1.1人口密度依據(jù)自然間斷點(diǎn)進(jìn)行分級(jí)評(píng)分共分為5級(jí)，人口密度越小得分越高，評(píng)分依據(jù)見(jiàn)表4。3.1.2與中心城區(qū)距離2018年鄭州市人民政府《鄭州市土地利用總體規(guī)劃（2006—2020年）調(diào)整方案》,確定鄭州市中心城區(qū)規(guī)劃控制范圍位于中原區(qū)、金水區(qū)、二七區(qū)、管城回族區(qū)和惠濟(jì)區(qū)以內(nèi)。綜合文獻(xiàn)和規(guī)范要求，以這5個(gè)區(qū)為中心進(jìn)行緩沖區(qū)分析，距中心城區(qū)越近建筑垃圾運(yùn)輸成本越低，得分越高，評(píng)分依據(jù)見(jiàn)表5。3.1.3與主要道路距離建筑垃圾資源化設(shè)施選址距主要道路越近交通越便利，運(yùn)輸所花費(fèi)的成本越低。綜合文獻(xiàn)和規(guī)范要求，以主要道路為中心進(jìn)行緩沖區(qū)分析，距離越近得分越高，評(píng)分依據(jù)見(jiàn)表6。3.1.4與地表水距離建筑垃圾資源化設(shè)施選址與地表水距離近，可減少其產(chǎn)生的環(huán)境污染。在地表水周?chē)⒍喹h(huán)緩沖區(qū)，距離地表水越近得分越低，評(píng)分依據(jù)見(jiàn)表7。3.1.5高程對(duì)鄭州市高程數(shù)據(jù)進(jìn)行自然間斷點(diǎn)重分類(lèi)，分為3.1.6土地使用類(lèi)型根據(jù)LUCC分類(lèi)體系，居民用地、耕地、水域、特殊用地不適宜建筑垃圾資源化設(shè)施選址，得分為1。未利用土地、林地和低覆蓋度草地適宜建筑垃圾資源化設(shè)施選址，得分為5，評(píng)分依據(jù)見(jiàn)表9。3.1.7與居民區(qū)距離按政策規(guī)范規(guī)定，建筑垃圾資源化設(shè)施選址位置不得位于居民區(qū)500m以內(nèi)，將與居民區(qū)距離設(shè)為約束因子。獲取鄭州市居民區(qū)數(shù)據(jù)，建立500m緩沖區(qū)，居民住宅區(qū)500m以內(nèi)，得分為0，其余部分得分為1，評(píng)分依據(jù)見(jiàn)表10。

3.2選址適宜性結(jié)果與分析

應(yīng)用ArcGIS柵格計(jì)算器，輸入表達(dá)式“0.2184×人口密度得分×與居民區(qū)距離得分+0.1197×與中心城區(qū)距離得分×與居民區(qū)距離得分+0.1197×與主要道路距離得分×與居民區(qū)距離得分+0.1197×與地表水距離得分×與居民區(qū)距離得分+0.0678×高程得分×與居民區(qū)距離得分+0.3547×土地使用類(lèi)型得分×與居民區(qū)距離得分”，得到鄭州市建筑垃圾資源化設(shè)施選址適宜性區(qū)劃圖。對(duì)建筑垃圾資源化設(shè)施選址適宜性區(qū)劃圖進(jìn)行等級(jí)劃分，得分越高越適宜建筑垃圾資源化設(shè)施選址。共分為不適宜、一級(jí)適宜、二級(jí)適宜、三級(jí)適宜、四級(jí)適宜和五級(jí)適宜，其中一級(jí)適宜區(qū)最適合建筑垃圾資源化設(shè)施選址。等級(jí)劃分依據(jù)見(jiàn)表11。對(duì)建筑垃圾資源化設(shè)施選址適宜性等級(jí)面積進(jìn)行分析，不適宜、五級(jí)適宜和四級(jí)適宜區(qū)占鄭州總面積的88%，一級(jí)適宜、二級(jí)適宜、三級(jí)適宜區(qū)分別占總面積的4%,3%,5%，故科學(xué)合理地進(jìn)行建筑垃圾資源化設(shè)置選址很有必要。鄭州市建筑垃圾資源化設(shè)施選址適宜性統(tǒng)計(jì)分析圖如圖3所示。鄭州市建筑垃圾資源化設(shè)施選址最適宜區(qū)域分布在鞏義市的東南部、登封市的北部和南部邊界區(qū)域、新密市的西北部和南部邊界區(qū)域、新鄭市西南邊界區(qū)域、中牟縣東北部和中南部、滎陽(yáng)市西部和南部邊界區(qū)域、二七區(qū)西南邊界區(qū)域和惠濟(jì)區(qū)西北部邊界區(qū)域。

4結(jié)論與展望

（1）采用層次分析法結(jié)合GIS對(duì)鄭州市建筑垃圾資源化設(shè)施選址適宜性進(jìn)行區(qū)劃，可使獲得的結(jié)果更科學(xué)準(zhǔn)確，為政府部門(mén)建立建筑垃圾資源化設(shè)施選址決策提供合理的建議。（2）采用層次分析法在社會(huì)因素、經(jīng)濟(jì)因素和環(huán)境因素3方面選取6個(gè)影響建筑垃圾資源化設(shè)施選址的影響因子。人口密度、與中心城市距離、與主要道路距離、與地表水距離和土地使用類(lèi)型的權(quán)重分別為0.2184,0.1197,0.1197,0.0678，0.1197,0.3547。在政策規(guī)定下，將與居民區(qū)距離設(shè)為約束條件，可使選址適宜性與選址結(jié)果更有針對(duì)性。（3）對(duì)建筑垃圾資源化設(shè)施選址適宜性等級(jí)面積進(jìn)行分析，不適宜、五級(jí)適宜，四級(jí)適宜區(qū)占鄭州總面積的88%，一級(jí)適宜、二級(jí)適宜和三級(jí)適宜區(qū)分別占總面積的4%,3%,5%。（4）鄭州市建筑垃圾資源化設(shè)施選址最適宜區(qū)域分布在鞏義市東南部、登封市北部和南部邊界區(qū)域、新密市西北部和南部邊界區(qū)域、新鄭市西南邊界區(qū)域、中牟縣東北部和中南部、滎陽(yáng)市西部和南部邊界區(qū)域、二七區(qū)西南邊界區(qū)域和惠濟(jì)區(qū)西北部邊界區(qū)域。（5）影響鄭州市建筑垃圾資源化設(shè)施選址決策的因素很多，本文尚未完全考慮到。例如環(huán)境因素中的夏季主導(dǎo)向風(fēng)和年均降水量，經(jīng)濟(jì)因素中的土地價(jià)格和與建筑垃圾填埋點(diǎn)的距離等。

作者：劉小玉 劉揚(yáng) 周遠(yuǎn)洋 高思巖 賈競(jìng)玨 楊恒 單位：北京建筑大學(xué)測(cè)繪與城市空間信息學(xué)院 北京建筑大學(xué) 北京未來(lái)城市設(shè)計(jì)高精尖創(chuàng)新中心