海岸基本功能適宜性分區(qū)評價體系研究＊

黃 沛

（國家海洋局第一海洋研究所 青島 266061）

海岸資源是海洋資源的重要組成部分，也是海洋經(jīng)濟發(fā)展的主要載體。目前我國海洋領(lǐng)域逐步建立起以海岸基本功能管制為核心的管理機制，其主旨是科學(xué)確定海岸的基本功能，沿海各省全面開展的省級海洋功能區(qū)劃修編及海岸保護與利用規(guī)劃工作就是其重要體現(xiàn)?，F(xiàn)階段確定海岸基本功能主要采用定性判斷和人工手動的分區(qū)方法，主觀性較強，自動化程度不高，效率較低。為了提高海岸基本功能分區(qū)的科學(xué)化和定量化水平，研究構(gòu)建海岸基本功能適宜性分區(qū)評價體系具有重要的現(xiàn)實意義。

根據(jù)國家海洋局發(fā)布的 《省級海洋功能區(qū)劃編制技術(shù)要求》和 《關(guān)于開展海岸保護與利用規(guī)劃編制工作的通知》等文件，海岸基本功能主要分為保護、港口、養(yǎng)殖、旅游、建設(shè)（圍填海）和其他等六大類。在進行海岸基本功能分區(qū)時，保護類功能岸段直接依據(jù)海岸自然生態(tài)特征確定，因港口、養(yǎng)殖、旅游類功能岸段屬資源主導(dǎo)型，建設(shè)類功能岸段屬開發(fā)主導(dǎo)型，需依據(jù)海岸自然條件進行適宜性評價來確定。本研究首先建立了以海岸自然條件為主要影響要素的港口功能、養(yǎng)殖功能、旅游功能和圍填海共4 個適宜性評價指標體系，確定各評價指標的定量分級標準并采用層次分析法計算各評價指標的權(quán)重，采用多因素綜合評價數(shù)學(xué)模型在整個海岸分別劃分出港口功能、養(yǎng)殖功能、旅游功能和圍填海的 “適宜” “基本適宜”“不適宜”岸段，并以此為基礎(chǔ)制定了海岸基本功能適宜性分區(qū)的流程，形成具有科學(xué)化、定量化等特征的海岸基本功能適宜性分區(qū)評價體系，完善了海岸基本功能適宜性評價的理論體系，為科學(xué)確定海岸的基本功能提供研究思路和技術(shù)支撐。

1 海岸基本功能適宜性分區(qū)評價體系的構(gòu)建理論

1．1 海岸基本功能適宜性評價指標體系及定量分級標準

海岸基本功能適宜性評價指標的選擇應(yīng)遵循全面性、代表性、空間差異性等原則，因評價指標體系中有定量的指標，也有定性的指標，且定量指標的量綱不完全統(tǒng)一，為了實現(xiàn)海岸基本功能適宜性評價的完全定量化，依據(jù)各評價指標對海岸基本功能的影響程度，將其劃分為適宜、基本適宜、不適宜3 個適宜性等級，對應(yīng)的適宜性分值分別為2、1、0，由此建立評價指標定量分級標準。

1．1．1 港口功能適宜性評價指標體系及定量分級標準

根據(jù)港口用海的特點，港口功能區(qū)宜選擇在基巖埋深較深、掩護條件好、泥沙運動較弱、交通便利和腹地經(jīng)濟好等條件的地區(qū)［1－3］。港口功能適宜性評價涉及的影響因素眾多，主要包括海岸類型、水深條件、港口資源密度、工程地質(zhì)條件、掩護條件、交通條件和災(zāi)害條件等，本研究建立的港口功能適宜性評價指標體系及定量分級標準如表1所示。

表1 港口功能適宜性評價指標體系及定量分級標準

1．1．2 養(yǎng)殖功能適宜性評價指標體系及定量分級標準

根據(jù)養(yǎng)殖用海的特點，養(yǎng)殖功能區(qū)宜選擇在灘涂寬闊、水交換條件好、水質(zhì)純凈的地區(qū)［3］。養(yǎng)殖功能適宜性評價涉及的影響因素眾多，主要包括海岸類型、生態(tài)、潮間帶寬度、水交換能力、底質(zhì)條件、海水水質(zhì)質(zhì)量和災(zāi)害條件等，本研究建立的養(yǎng)殖功能適宜性評價指標體系及定量分級標準如表2所示。

1．1．3 旅游功能適宜性評價指標體系及定量分級標準

根據(jù)旅游用海的特點，旅游功能區(qū)宜選擇在旅游資源豐富、水質(zhì)純凈、交通便利的地區(qū)［3］。旅游功能適宜性評價涉及的影響因素眾多，主要包括海岸類型、旅游資源等級、旅游資源密度、掩護條件、海水水質(zhì)質(zhì)量、交通條件和災(zāi)害條件等，本研究建立的旅游功能適宜性評價指標體系及定量分級標準如表3所示。

表2 養(yǎng)殖功能適宜性評價指標體系及定量分級標準

表3 旅游功能適宜性評價指標體系及定量分級標準

1．1．4 圍填海適宜性評價指標體系及定量分級標準

根據(jù)工業(yè)與城鎮(zhèn)建設(shè)的特點，圍填海宜選擇在自然資源條件較差、灘涂寬闊、水深較淺、工程地質(zhì)較穩(wěn)定的地區(qū)［3］。本研究建立的圍填海適宜性評價指標體系及定量分級標準如表4所示。

表4 圍填海適宜性評價指標體系及定量分級標準

1．2 評價指標權(quán)重確定方法

評價指標權(quán)重的確定采用文獻［4］中的方法。

為確保評價指標權(quán)重的科學(xué)性和準確性，本研究運用層次分析法結(jié)合專家打分法對各層指標相對上層指標的重要性進行兩兩比較、判斷，構(gòu)建比較判斷矩 陣A＝（aij）n×n，aij一 般 取1～9定量化的標度值，其意義為：1 表示兩元素具有相同的重要性，3表示前者稍重要，5表示前者明顯重要，7表示前者強烈重要，9表示前者極端重要，2、4、6、8為上述判斷的中間值。判斷矩陣具有如下性質(zhì)：aij＞0，aij＝1／aji，aii＝1（i，j＝1，2，…，n）。保持判斷矩陣的一致性，最后計算得出各個評價指標的權(quán)重值。

評價指標權(quán)重計算方法：對判斷矩陣A，計算滿足AW＝λmaxW（λmax為A的最大特征根，W為對應(yīng)與λmax的正規(guī)化特征向量，W的分量Wi就是對應(yīng)元素相對上層相應(yīng)要素的權(quán)重值）。應(yīng)用方根法求解歸一化特征向量和特征值，即首先計算判斷矩陣每一行標度的成績的n次方根，將方根向量進行歸一化處理，得到特征向量W的第i個分量，最后計算判斷矩陣的最大特征根（AW）i／（nWi）。利用各層指標間的相對權(quán)重關(guān)系，可以計算指標層各評價指標相對目標層的權(quán)重值，式中：Bn為指標層權(quán)重，aj為準則層各要素相對于目標層的權(quán)重，bjn為指標層各因素相對于準則層的權(quán)重。

無論是計算aj，還是計算bjn，都要檢驗判斷矩陣的一致性，具體方法參見相關(guān)介紹層次分析法的文獻 ［5－6］，在此不再贅述。

1．3 適宜性評價模型及評價等級

采用多因素綜合評價數(shù)學(xué)模型分別評價港口功能、養(yǎng)殖功能、旅游功能和圍填海在整個研究海岸的綜合適宜性，適宜性評價模型如下：，式中：S為港口功能、養(yǎng)殖功能、旅游功能和圍填海的適宜性評價綜合指數(shù)；Bi為第i種評價指標的適宜性得分；Wi為第i種評價指標的權(quán)重；n為參加評價的指標數(shù)量。

為了與評價指標的適宜性等級相協(xié)調(diào)，適宜性評價等級同樣劃分為適宜、基本適宜和不適宜三級，通過對S分類獲得。

2 海岸基本功能適宜性分區(qū)的流程

根據(jù)適宜性評價結(jié)果，按照以下步驟確定海岸的基本功能：①對已經(jīng)批準建立保護區(qū)的海岸，以及具有重大科學(xué)、文化、景觀和生態(tài)服務(wù)價值的海洋自然客體，自然生態(tài)系統(tǒng)和歷史遺跡分布區(qū)，珍稀、瀕危海洋生物物種和經(jīng)濟生物物種的棲息地等，直接劃定為保護岸段。②對①功能分段后剩余的海岸，根據(jù)資源優(yōu)勢選劃基本功能類型。將港口、養(yǎng)殖、旅游功能適宜性評價結(jié)果的 “適宜”或 “基本適宜”岸段，按照適宜等級高者確定為對應(yīng)的岸段類型，適宜等級相同海岸，按照優(yōu)先順序劃定依次為：港口、旅游、養(yǎng)殖。③對①、②功能分段后剩余的海岸，根據(jù)圍填海適宜性評價結(jié)果的 “適宜”或 “基本適宜”岸段確定為建設(shè)岸段。④對①、②、③功能分段后剩余的海岸，確定為其他岸段。⑤合并功能類型相同的相鄰岸段。

3 結(jié)論與討論

為了提高海岸基本功能分區(qū)的科學(xué)化、定量化水平，根據(jù)港口用海、養(yǎng)殖用海、旅游用海、工業(yè)與城鎮(zhèn)建設(shè)用海的特點，綜合考慮了海岸類型、水深條件、工程地質(zhì)條件、掩護條件、交通條件、海水水質(zhì)質(zhì)量和災(zāi)害條件等海岸自然條件要素，建立了港口功能、養(yǎng)殖功能、旅游功能和圍填海共4個適宜性評價指標體系，考慮了各評價指標的權(quán)重差異，在整個海岸分別劃分出4個評價指標的 “適宜” “基本適宜”“不適宜”岸段，并以評價結(jié)果為基礎(chǔ)制定了海岸基本功能適宜性分區(qū)的流程，形成了較完善的海岸基本功能適宜性分區(qū)評價體系。

以本研究建立的海岸基本功能適宜性分區(qū)評價體系為基礎(chǔ)，可基于GIS 技術(shù)構(gòu)建海岸基本功能適宜性自動分區(qū)評價模型，在模型運行時通過設(shè)置輸入數(shù)據(jù)及輸出路徑等信息，運用多種空間分析工具的組合自動實現(xiàn)海岸基本功能分區(qū)，提高海岸基本功能分區(qū)的自動化水平。海岸基本功能適宜性分區(qū)評價體系和評價模型的構(gòu)建技術(shù)都應(yīng)在實例驗證過程中進一步完善和優(yōu)化，為科學(xué)確定海岸的基本功能提供研究思路和技術(shù)支撐。

［1］中交水運規(guī)劃設(shè)計院，中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院．JTJ211－99 海港總平面設(shè)計規(guī)范［S］．上海：立信會計出版社，1999．

［2］中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院．JTJ213－98 海港水文規(guī)范［S］．北京：人民交通出版社，1999．

［3］國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局．GB／T 17108－2006 海洋功能區(qū)劃技術(shù)導(dǎo)則［S］．北京：中國標準出版社，2006．

［4］黃沛，豐愛平，吳桑云，等．基于GIS的港口功能適宜性評價模型構(gòu)建研究［J］．海洋開發(fā)與管理，2010，27（1）：31－35．

［5］林紹花．海洋功能區(qū)劃適宜性評價模型研究［D］．青島：中國海洋大學(xué)，2006．

［6］梁湘波．海洋功能分區(qū)方法及其應(yīng)用研究［D］．天津：天津師范大學(xué)，2005．