浙江省海域開發(fā)多宜性研究

費佳歡　王志文　陳培雄等

關(guān)鍵詞：海洋空間規(guī)劃;適宜性評價;兼容用海;浙江省

中圖分類號：P74 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1005-9857（2023）02-0072-07

0 引言

隨著人類開發(fā)活動持續(xù)向海洋擴張，各類海域用途之間的空間沖突日益凸顯。一方面，人類對傳統(tǒng)海域用途（如漁業(yè)[1]、航運業(yè)[2]）的依賴性持續(xù)增加，期望擴大其可利用范圍;另一方面，新興用?；顒樱ㄈ缈稍偕茉碵3]、近岸水產(chǎn)養(yǎng)殖[4]）的重要性日益凸顯，對海洋空間的開發(fā)利用提出新的要求。為減少海域用途之間的沖突，協(xié)調(diào)海洋資源的開發(fā)利用，海洋發(fā)達國家逐漸發(fā)展并形成基于生態(tài)系統(tǒng)的海洋綜合管理工具———海洋空間規(guī)劃（MSP）[5-7]。不同海域用途適宜區(qū)的有效識別和劃分是海洋空間規(guī)劃的重要環(huán)節(jié)。適宜性評價是針對某種開發(fā)利用活動，分析其開發(fā)利用的適宜程度，評定其適宜性等級的過程[8]。這種方法最初應(yīng)用于土地利用適宜性評價[9]，隨著研究的深入以及3S技術(shù)的發(fā)展，土地適宜性評價已成為陸地空間規(guī)劃的重要方法[10-12]，并逐漸應(yīng)用到海洋領(lǐng)域當(dāng)中。

國內(nèi)外現(xiàn)有的海洋開發(fā)適宜性研究大多通過多準(zhǔn)則評價模型量化某種用途的空間適宜性，然后在空間規(guī)劃過程中，基于適宜性分析協(xié)調(diào)用途選址，從而達到緩解空間沖突的目的[13]。漁業(yè)養(yǎng)殖用海方面，林勇等[14]選用海水水深、海水表面溫度、葉綠素a濃度等指標(biāo)構(gòu)建適宜性評價指標(biāo)體系，利用GIS技術(shù)對大、小長山島開展養(yǎng)殖用海適宜性評價研究;Silva等[15]利用規(guī)模養(yǎng)殖模型和GIS空間技術(shù)，選取魚類生長和存活因素、法律和社會約束因素、產(chǎn)品質(zhì)量因素以及環(huán)境敏感度因素等構(gòu)建指標(biāo)體系，針對智利Valdivia河口太平洋牡蠣的養(yǎng)殖適宜性進行評價。港口建設(shè)用海方面，Cheng等[16]從生態(tài)環(huán)境影響的角度出發(fā)，基于壓力-狀態(tài)-響應(yīng)（PSR）模型構(gòu)建評價指標(biāo)體系，對港口建設(shè)適宜性進行評估;劉月等[17]選取地形地貌、區(qū)域穩(wěn)定性、工程地質(zhì)條件、交通區(qū)位條件和生態(tài)敏感性5類影響因素，采用改進的綜合指數(shù)評價模型，對三峽庫區(qū)港口建設(shè)場地進行適宜性評價研究。旅游用海方面，孫靜等[18]對我國管轄海域開展旅游用海適宜性評價，結(jié)果表明我國海洋旅游具有較大的發(fā)展空間，發(fā)展?jié)摿o限;Anfuso等[19]對巴西西部沿海海水浴場的43處旅游項目進行用海適宜性評價，根據(jù)評價結(jié)果為有關(guān)管理部門提供政策指導(dǎo)。

相比于陸地，海洋是三維的立體空間，其空間聯(lián)動、水體交換等特征導(dǎo)致海洋資源具有復(fù)合性，因此各類海域用途往往具有多宜性和兼容性[20-21]。而現(xiàn)有的海域開發(fā)適宜性評價大多針對某個特定區(qū)域內(nèi)的某種用海方式，缺乏針對多種海域用途的多宜性研究。當(dāng)前背景之下，我國各類用?；顒拥挠煤Ｐ枨蟛粩嘣龃?，海洋空間沖突日益凸顯，有必要在已有研究成果和工作經(jīng)驗的基礎(chǔ)之上，探索海洋利用多宜性評價研究，分析海洋兼容性利用策略與方案?；诖?，本研究構(gòu)建海域開發(fā)多宜性研究方法，并將其運用于浙江省海域。在案例研究中，選取4類典型海洋用途構(gòu)建指標(biāo)體系，分別開展適宜性評價。基于適宜性評價結(jié)果，分析海域開發(fā)利用的多宜性和兼容性，討論浙江省海洋兼容開發(fā)利用的方向，以期推動海洋空間資源的充分、協(xié)調(diào)開發(fā)利用，促進海洋經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

1 研究區(qū)域和數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)概況

浙江省地處中國東南部，長江三角洲南翼，東部瀕臨東海，海岸線長約6630km。憑借豐厚的經(jīng)濟基礎(chǔ)和海洋資源，浙江省海洋經(jīng)濟發(fā)展水平較高，在內(nèi)外開放“扇面”中起到中流砥柱的作用。本研究以浙江省海域為研究區(qū)域，自北向南涉及沿海5市（嘉興市、舟山市、寧波市、臺州市和溫州市），海域總面積達26萬km²。

自批復(fù)《浙江海洋經(jīng)濟發(fā)展示范區(qū)規(guī)劃》以來，浙江省各類用海需求呈現(xiàn)持續(xù)增長的趨勢。海洋漁業(yè)方面，開展省級休閑漁業(yè)精品基地和全國休閑漁業(yè)示范基地創(chuàng)建工作，開展?jié)O鄉(xiāng)小鎮(zhèn)、現(xiàn)代休閑漁業(yè)綜合體等建設(shè)，推動產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展，涉漁二、三產(chǎn)業(yè)用地用海需求較大增長。海洋交通運輸業(yè)方面，隨著“一帶一路”、長江經(jīng)濟帶等的建設(shè)，舟山群島新區(qū)和舟山江海聯(lián)運服務(wù)中心等沿海擴建工程加快實施，港口用海需求有較明顯的增長。濱海旅游方面，旅游港口等相關(guān)旅游基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)使各沿?？h市對用地用海的需求有所增加。海上風(fēng)電方面，隨著對新能源的大力推廣和普及，浙江沿海對風(fēng)電用海的需求逐步擴大。據(jù)統(tǒng)計，全省可開發(fā)利用的內(nèi)海海域面積為3.09萬km²，實際已用去50%以上（逾1.6萬km²），且每年實際利用海域和海岸線仍在快速增加。海域、灘涂、岸線等資源呈現(xiàn)出區(qū)域性、結(jié)構(gòu)性緊缺，資源有限性和開發(fā)低效性的矛盾日益突出。研究各類海域用途的開發(fā)多宜性，對于浙江省海洋空間資源的充分、協(xié)調(diào)利用以及海洋經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有重要作用。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究主要數(shù)據(jù)：①水質(zhì)類監(jiān)測數(shù)據(jù)來自浙江省海洋監(jiān)測預(yù)報中心;②經(jīng)濟統(tǒng)計數(shù)據(jù)來自《浙江省統(tǒng)計年鑒》（2021）;③DEM 數(shù)字高程模型、浙江省“908”基礎(chǔ)版本數(shù)據(jù)和最新岸線修測數(shù)據(jù)（2020年）來自浙江省自然資源廳;④浙江省海洋功能區(qū)劃矢量數(shù)據(jù)和海洋生態(tài)紅線劃定方案矢量數(shù)據(jù)來自浙江省自然資源廳;⑤浙江省海島大花園建設(shè)規(guī)劃來自浙江省文化和旅游廳;⑥其他數(shù)據(jù)均來自數(shù)據(jù)共享平臺。

對于原始數(shù)據(jù)需要進行預(yù)處理。首先將各類數(shù)據(jù)導(dǎo)入ArcGIS軟件，并進行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換和統(tǒng)一，然后利用ArcGIS空間分析工具對DEM 數(shù)據(jù)、岸線數(shù)據(jù)等進行處理，提取水深、坡度、離岸距離等數(shù)據(jù)，最終將所有數(shù)據(jù)都轉(zhuǎn)換為500m×500m 單元的柵格數(shù)據(jù)。

2 指標(biāo)體系和評價方法

2.1 指標(biāo)體系構(gòu)建

根據(jù)浙江省海洋經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r及用海需求特點，選取海水養(yǎng)殖、港口建設(shè)、海上風(fēng)電和旅游休閑4類典型的海域用途，分別建立海域開發(fā)適宜性評價指標(biāo)體系。評價的過程遵循統(tǒng)一性和主導(dǎo)性原則、科學(xué)性和可行性原則、綜合性原則、針對性原則以及生態(tài)優(yōu)先原則?；谝陨衔宕笤瓌t，并參考相關(guān)研究[22-24]，從自然條件、社會條件和生態(tài)條件3個方面選取具有代表性的指標(biāo)構(gòu)成評價指標(biāo)體系。

（1）自然條件指標(biāo)。海域自然條件對海洋開發(fā)利用的適宜性具有基礎(chǔ)性的前提作用，自然條件的優(yōu)劣將直接影響海洋開發(fā)利用的效益。此外，不同的自然條件因素會影響海域使用的方式，海域利用方式不同又導(dǎo)致海域利用適宜性程度不同。針對浙江省4類典型海域用途，選取海水水質(zhì)、葉綠素濃度、海洋生物資源豐度、水深、坡度、離岸距離、離河口距離、平均風(fēng)速、海表溫度和日照時間共10項自然條件指標(biāo)。

（2）社會條件指標(biāo)。海洋開發(fā)利用所依托的經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r、交通基礎(chǔ)設(shè)施等社會因素直接影響海洋開發(fā)的能力和海域利用的規(guī)模。因此，在社會條件指標(biāo)中選取依托城市人均GDP、交通發(fā)達指數(shù)、離港口航道區(qū)距離和離旅游產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)距離共4項指標(biāo)。

（3）生態(tài)條件指標(biāo)。生態(tài)條件對海洋開發(fā)利用起到限制性作用，海洋的開發(fā)利用不能以降低生態(tài)效益為代價。主要參考浙江省海洋生態(tài)紅線劃定初步成果，選取3項生態(tài)指標(biāo)，分別為離海洋保護區(qū)距離、離國家級水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區(qū)核心區(qū)距離以及離重要漁業(yè)區(qū)距離。

2.2 指標(biāo)權(quán)重計算

評價指標(biāo)的權(quán)重能夠反映各個指標(biāo)在等級評估中的相對重要程度，是等級評估的關(guān)鍵步驟之一。結(jié)合浙江省4種海域用途的適宜性評價指標(biāo)體系特征，利用層次分析法（AHP）和德爾菲（Delphi）專家打分法相結(jié)合的方式[25]構(gòu)造判斷矩陣，并利用MATLAB軟件計算權(quán)重。

2.3 數(shù)據(jù)處理與賦值

選取的評價因子來自自然條件、社會條件和生態(tài)條件3個方面。不同指標(biāo)的性質(zhì)差異較大，且單位和數(shù)量級不同，因此需要對所有指標(biāo)進行處理。采用緩沖分析法、自然斷點法和特征賦值法對不同指標(biāo)進行1～5的賦值（表1）。其中，二級指標(biāo)“交通發(fā)達指數(shù)”是指與鐵路或高速公路的距離。

2.4 綜合評價模型

采用因子加權(quán)和法計算綜合評價值，加權(quán)和法突出評價值和權(quán)重較大的作用，計算復(fù)雜程度較低[26-27]。計算公式如下：

式中：X 代表某種海洋開發(fā)利用類型的適宜性評價綜合得分;W_i表示指標(biāo)i 的權(quán)重值;X_i 表示指標(biāo)i的指標(biāo)值;n 為評價指標(biāo)的個數(shù)。

3 評價結(jié)果與分析

3.1 評價結(jié)果

根據(jù)浙江省海域開發(fā)適宜性評價指標(biāo)綜合得分，利用自然段點法將浙江省4類海域用途所占海域分為不適宜海域、較適宜海域和適宜海域3 個等級。

（1）海水養(yǎng)殖。適宜海水養(yǎng)殖的海域占比36.75%，主要分布在浙江海域的東部和南部，以及部分近岸海域，包括東部的嵊泗、普陀、象山海域，以及南部的瑞安、平陽和蒼南海域;較適宜海域占比47.08%，廣泛分布在北部、中部和南部海域。

（2）港口建設(shè)。適宜港口建設(shè)的海域占比28.05%，主要分布在靠近海岸線以及靠近河口的海域，包括浙江北部的杭州灣、象山港海域，南部的樂清灣海域;較適宜海域占比46.20%，主要分布在距離河口較遠的海岸線海域。

（3）海上風(fēng)電。適宜海上風(fēng)電建設(shè)的海域占比41.03%，主要分布在浙江的北部海域以及中南部部分近岸海域，包括北部的杭州灣海域，以及南部的溫嶺、玉環(huán)和洞頭海域;較適宜海域占比28.02%，主要分布在浙江中部海域和南部海域。

（4）旅游休閑。適宜旅游休閑建設(shè)的海域占比僅14.75%，主要分布在浙江沿海海域、已有海洋旅游產(chǎn)業(yè)聚集地海域，包括北部的嵊泗、定海、普陀部分海域，中部的象山和寧海海域，以及南部的臨海、椒江、溫嶺、樂清、洞頭和蒼南海域;較適宜海域占比44.19%，主要分布在適宜海域的周邊。

3.2 兼容性分析

根據(jù)海域開發(fā)適宜性評價結(jié)果，4類海域用途之間存在不同程度的適宜性重疊區(qū)域，這些重疊區(qū)域即具備開發(fā)多宜性。其中，港口建設(shè)和海上風(fēng)電建設(shè)之間的高度多宜區(qū)所占比重最大，海水養(yǎng)殖和旅游休閑用海之間的高度多宜區(qū)所占比重最小。由于海洋空間的流動性和立體性，不同類型的海域用途往往存在空間兼容性，分析成對用海之間的兼容性有助于更加高效合理地開發(fā)利用海洋空間。本研究基于歐盟COEXIST項目中提出的GRID方法[28]，構(gòu)建4類海域用途之間的空間沖突系數(shù)矩陣，以此來定量評價和分析其兼容性。

空間沖突系數(shù)的計算過程遵循共存方法論。

（1）應(yīng)用專家判斷方法，通過4個屬性（垂直尺度、水平尺度、時間尺度、移動性），描述各類用海特征，評價準(zhǔn)則與評價結(jié)果分別如表2、表3所示。

（2）在特征評價基礎(chǔ)上，根據(jù)共存規(guī)則，計算每一對功能區(qū)組合的沖突系數(shù)。①若兩項用海之間的垂直尺度不同，且都不是全水域，則沖突系數(shù)為0;②若兩項用海都是移動的，則沖突系數(shù)等于時間尺度和水平尺度最小值之和;③若上述兩項規(guī)則都不適用，則沖突系數(shù)等于時間尺度和水平尺度最大值之和。

（3）邀請專家調(diào)整各沖突系數(shù)，以兼顧實際情況，結(jié)果如表4所示。

根據(jù)得到的用海沖突系數(shù)矩陣，旅游休閑與海水養(yǎng)殖之間的沖突系數(shù)最小，即兼容性最大;旅游休閑與其他2類用海（港口建設(shè)和海上風(fēng)電）的沖突系數(shù)中等，兼容性一般;除旅游休閑之外的海水養(yǎng)殖、港口建設(shè)與海上風(fēng)電3類用海之間的沖突系數(shù)相等且較大，兼容性較小，在開發(fā)利用的過程中需要綜合考慮多方因素。

4 結(jié)語

本研究基于浙江省海洋經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r，選取4類典型海域用途構(gòu)建指標(biāo)體系，并開展海域開發(fā)適宜性評價，為浙江省海域的科學(xué)規(guī)劃和高效利用提供技術(shù)支撐。此外，基于適宜性評價結(jié)果進行用海兼容性分析，以期為浙江省海洋兼容開發(fā)利用提供策略方案。根據(jù)適宜性評價結(jié)果，適宜海水養(yǎng)殖的海域占比36.75%，主要分布在浙江海域的東部和南部，以及部分近岸海域;適宜港口建設(shè)的海域占比28.05%，主要分布在靠近海岸線和河口的海域;適宜海上風(fēng)電建設(shè)的海域占比41.03%，主要分布在浙江的北部海域以及中南部部分近岸海域;適宜旅游休閑建設(shè)的海域占比14.75%，主要分布在海島海岸附近海域。不同海域用途之間存在不同程度的適宜性重疊區(qū)，具備兼容開發(fā)利用的潛能。根據(jù)兼容性分析結(jié)果，旅游用海與養(yǎng)殖用海、港口建設(shè)用海和海上風(fēng)電建設(shè)用海之間的空間沖突系數(shù)相對較小，說明旅游休閑用海與這3類海域用途之間的兼容性較好;養(yǎng)殖用海、港口建設(shè)用海與海上風(fēng)電建設(shè)用海之間的空間沖突系數(shù)較大，兼容性較差。

基 于上述結(jié)論，提出浙江海域兼容開發(fā)利用的策略建議。①建設(shè)現(xiàn)代化海洋牧場，實現(xiàn)漁業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展;②發(fā)展休閑漁業(yè)和生態(tài)旅游，推動休閑漁業(yè)轉(zhuǎn)型升級;③建設(shè)郵輪母港，發(fā)展高端旅游產(chǎn)業(yè);④發(fā)展深遠海風(fēng)力發(fā)電，協(xié)調(diào)用海結(jié)構(gòu)。

本研究開展海域開發(fā)適宜性評價研究，評價結(jié)果是靜態(tài)的，尚未建立動態(tài)的調(diào)整反饋機制;評價指標(biāo)的選取沒有開展指標(biāo)本身的績效研究。今后將深入探討建立海洋開發(fā)利用的績效評估體系，研究適宜性評價的反饋機制。同時，研究指標(biāo)選取的科學(xué)性依據(jù)，探討加強指標(biāo)的適用性。此外，建立海洋開發(fā)適宜性評價指標(biāo)因子數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時更新。