利用空间信息技术和模糊层次分析(F-AHP)方法进行垃圾填埋场选址
前言:城市化的一个最关键的副产品是都市垃圾,由于世界正朝着城市化的未来迅速前进,因此都市垃圾的产生量日益增加。根据联合国儿童基金会和世界卫生组织(2012)的估计,仅欧洲就产生了全球超过三分之一的固体废物。
由于其产生量巨大且处理成本高昂,都市垃圾的管理已成为主要的城市挑战之一。在发展中国家,由于城市化、规划不善和缺乏充足的资源等原因,固体废物管理的不良实践导致了问题日益严重。
然而,有许多先进的都市垃圾管理实践,如减少废物、回收和再利用、能源和材料回收、焚烧和填埋。其中,填埋是优先级最低的一项。
但由于成本低廉,它仍然是发展中国家广泛采用的一种有效的城市固体废物管理方式。然而,填埋的风险在于不适宜的垃圾填埋场会导致水、土壤和空气污染,从而会导致公共卫生风险。
因此,这个过程很复杂,需要全面审查和评估过程,考虑环境、生态、经济和立法方面的因素。
垃圾填埋场的选址受许多问题的驱动,如土地可用性、地质状态、可用的运输线路、各种地区和州的法规、废物产生量的增加。它也会引起各种公共接受问题或社会反对,使它变得更加复杂。
拉杰沙希是孟加拉国西北部的一个主要行政城市,位于北纬24°07′至24°43′,东经88°17′至88°58′之间。这座城市位于帕德马河的北侧。平均地面海拔约为17米至18米,最高的堤顶海拔为21米。
它是孟加拉国第四大都市城市,占地面积约364平方公里,不包括帕德马河的沙洲地。拉杰沙希大都市区的城市人口呈逐年增长的趋势,约有67.98万人口,人口密度为每平方公里1867人。
尽管拉杰沙希在2016年因成功降低危险的空气颗粒物而被联合国卫生机构评为最高的污染控制城市,但城市人口的迅速增长对城市规划者在城市副产品管理方面提出了重大挑战。
然而,随着垃圾产量的增加,对填埋场用地总量的需求也在急剧增长。现有的小型垃圾填埋场已经无法容纳日益增长的垃圾量,导致垃圾遍布整个区域,同时在场地周围产生恶臭和空气污染。针对这种情况,都市垃圾管理已成为减少这座城市垃圾对环境的有害影响的重要必要性。
AHP(层次分析法)是一种解决复杂多准则问题以得出合适决策的过程。在复杂的多属性问题中,决策者常常很难确定各个因素的相对重要性,但这种数学技术将决策问题的复杂性转化为竞争属性之间的一系列两两比较。
AHP还是一种灵活的决策过程,可以帮助决策者考虑判断的定性和定量维度,以设定优先级并做出更明智的判断。
AHP是一种系统化和结构化的排名分析方法,因为它将复杂的决策转化为一系列的一对一比较。两个准则的比较确定了更可取的准则以及它们之间的重要性水平。
加权线性组合(WLC)是一种最简单的方法,基于加权平均的概念,其中连续的准则被标准化为常规数字范围,然后通过加权平均值进行组合。
在这种方法中,决策者将适当的统一参数分配给相对权重。对于每个备选方案,通过将分配给每个属性的重要权重乘以该备选方案为该属性给定的加权值,然后将所有产品的属性相加,可以得到总分数。
通过使用 ArcGIS 软件,预处理的 ASTER G-DEM 数据来确定坡度。坡度对垃圾填埋场的设计和运营以及材料重量的稳定性过程都是必要考虑的因素。从经济方面考虑,坡度也起着至关重要的作用,因为更高的坡度需要更高的平整成本。
8-12%的坡度作为垃圾填埋场选址的要求。最佳的垃圾填埋场选址是中海拔地区,周围环绕着山丘,坡度小于20%。因此,坡度小于9%的最适宜类别被赋予最高的值5,超过73%的区域不适宜,被赋予1的权重。
在拉杰沙希大都市区,城市垃圾产生量不断增加,成为规划当局面临的一个严峻挑战。为了减轻城市内无组织垃圾管理所带来的有害影响,该研究旨在通过模糊层次分析和地理信息系统的集成,提出两个适宜的填埋场地。
考虑了地质、技术、经济条件、生态社会学、水文和气候六个广泛的问题下的15个标准,用于选择填埋场地。
在标准的权重方面,F-AHP方法将距离水体的距离(17%)、土地利用(15%)和距离定居点的距离(9%)作为最重要的标准方法。
而地下水深度(0.4%)和土地价值(2%)则是最不重要的标准。基于标准的权重,该研究确定了两个最适合的填埋场地,面积为21.84平方千米(总面积的6%),距离定居点1500米,距离主要道路和受保护区1000米。确定的中等适宜填埋场地约占总面积的22%,分布非常分散。
结论:通过模糊AHP和GIS相结合的应用,可以提供一种灵活的模型,用于类似特征的不同地点解决复杂的垃圾填埋场选址问题,提供更有效的选址过程,同时考虑到人类思维的模糊性,有助于规划者和决策者做出更明智的决策。