張 云 吳 彤 趙建華 宋德瑞

1國(guó)家海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，遼寧大連，116023

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)海洋資源開(kāi)發(fā)領(lǐng)域及規(guī)模不斷擴(kuò)大，海岸線資源狀況是人類(lèi)對(duì)海洋資源開(kāi)發(fā)利用最直觀的體現(xiàn)，也是受人類(lèi)活動(dòng)影響最為顯著的地區(qū)［1］，科學(xué)合理地配置海岸線空間資源，協(xié)調(diào)其生態(tài)保護(hù)與開(kāi)發(fā)利用的矛盾是目前亟待解決的問(wèn)題［2］。

國(guó)外學(xué)者從城市發(fā)展、岸線演變、海岸線利用等不同角度和尺度研究海岸線資源環(huán)境的演變［3?6］。國(guó)內(nèi)相關(guān)研究主要集中于地理學(xué)領(lǐng)域，有學(xué)者從海岸線空間分布和開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀角度，研究自然因素和人類(lèi)活動(dòng)作用下海岸線的演變過(guò)程［7?10］。縱觀近幾十年的海岸線資源評(píng)價(jià)研究，多數(shù)學(xué)者選取的指標(biāo)多集中于海洋部分要素，而對(duì)陸海雙重作用影響以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面的關(guān)注較少。本文借鑒生態(tài)學(xué)理論方法，以2018年寧波市大陸海岸線為研究對(duì)象，采用改進(jìn)后的限制性綜合指數(shù)法，綜合海岸帶區(qū)域的自然、環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多種因素，構(gòu)建“生態(tài)理念”的指標(biāo)體系，對(duì)寧波市海岸線綜合利用空間格局和發(fā)展模式進(jìn)行研究。

1 研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

寧波市地處長(zhǎng)江三角洲南翼，位于中國(guó)長(zhǎng)江發(fā)展軸和沿海發(fā)展軸“T”字形交匯處，陸域總面積為9 816 km2，海域總面積為8 232.9 km2，島嶼614個(gè)，擁有豐富的海陸資源，海洋資源優(yōu)勢(shì)在長(zhǎng)三角地區(qū)得天獨(dú)厚。本文研究范圍特指寧波市大陸海岸線。

依據(jù)人類(lèi)活動(dòng)和陸海空間規(guī)劃的相關(guān)理論，綜合分析海岸帶區(qū)域的自然、環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和區(qū)位等多種因素，選取13個(gè)指標(biāo)構(gòu)成海岸線綜合利用適宜性影響指標(biāo)體系，包含表1中的9個(gè)適宜性指標(biāo)和表2中的4個(gè)限制性指標(biāo)。研究數(shù)據(jù)主要來(lái)源于浙江省和寧波市人民政府批復(fù)的各類(lèi)規(guī)劃和海域使用資料，海岸線長(zhǎng)度、類(lèi)型和開(kāi)發(fā)強(qiáng)度數(shù)據(jù)是基于前期研究成果［11］，利用遙感影像預(yù)處理和色差Canny算子岸線自動(dòng)提取技術(shù)［12］對(duì)2018年高分辨率（2.5 m）遙感影像解析獲得的。

表1 適宜性指標(biāo)分級(jí)賦值及權(quán)重Tab.1 Classifying Values and Weights of the Suitability Indexes

表2 限制性指標(biāo)分級(jí)及變量值Tab.2 Classification of Restricted Indexes and Their Variable Values

1.2 限制性綜合指數(shù)法

借鑒生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)方法的基本思路，綜合考慮每個(gè)影響指標(biāo)對(duì)海岸線利用適宜性的貢獻(xiàn)是十分復(fù)雜的，既有正面又有負(fù)面的影響，有些因素對(duì)海岸線利用構(gòu)成絕對(duì)限制或禁止，有些則構(gòu)成發(fā)展?jié)摿?。本文采用的方法為改進(jìn)后的限制性綜合指數(shù)法，其原理是將評(píng)價(jià)指標(biāo)因子劃分為適宜性和限制性?xún)深?lèi)，根據(jù)生態(tài)紅線劃定原則［13，14］和“短板效應(yīng)”［15］的思路，在限制性指標(biāo)矩陣中計(jì)算出限制性因子的變量值R，再在綜合評(píng)價(jià)指數(shù)的基礎(chǔ)上乘以限制性因子變量值，獲得海岸線綜合利用適宜性指數(shù)SI。

改進(jìn)后的限制性綜合指數(shù)法表達(dá)式如下：

式中，Xi為第i項(xiàng)適宜性評(píng)價(jià)因子的賦值；Wi為第i項(xiàng)適宜性評(píng)價(jià)因子的權(quán)重；R為岸線單元區(qū)域的限制性因子變量值。

1.3 指標(biāo)賦值及權(quán)重計(jì)算

1）適宜性指標(biāo)賦值（X）與權(quán)重（W）的計(jì)算。依據(jù)人類(lèi)活動(dòng)干擾海岸線資源破壞、生態(tài)系統(tǒng)平衡的情況，以及海洋環(huán)境本身的承載力與可持續(xù)再生能力，遵循生態(tài)優(yōu)先原則，根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)影響海岸線開(kāi)發(fā)利用的適宜程度，將適宜等級(jí)由高到低劃分為高適宜區(qū)、中適宜區(qū)、低適宜區(qū)和不適宜區(qū)4個(gè)，分別賦值為7、5、3、1。

采用層次分析法對(duì)9個(gè)適宜性指標(biāo)權(quán)重進(jìn)行計(jì)算，將所列指標(biāo)兩兩比較重要程度后逐層進(jìn)行判斷和評(píng)分，并構(gòu)造判斷矩陣，通過(guò)方根法求得最大特征根對(duì)應(yīng)的特征向量，得到單項(xiàng)指標(biāo)對(duì)總目標(biāo)的重要性權(quán)值，檢驗(yàn)判斷矩陣一致性比例為0.007 1，結(jié)果非常滿意。最終確定的適宜性指標(biāo)權(quán)重見(jiàn)表1。

2）限制性指標(biāo)變量值（R）的計(jì)算。對(duì)于限制性指標(biāo)權(quán)重采取“極值”原則［16］，體現(xiàn)區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)對(duì)人類(lèi)活動(dòng)的敏感性，依據(jù)限制性指標(biāo)的管制分區(qū)，將限制等級(jí)由高到低劃分為4個(gè)，即禁止開(kāi)發(fā)、限制開(kāi)發(fā)、優(yōu)化開(kāi)發(fā)和重點(diǎn)開(kāi)發(fā)，變量值分別為0、1、3、5，如表2所示。根據(jù)“極值”和“短板效應(yīng)”原則，計(jì)算海岸線綜合利用適宜性指數(shù)SI時(shí)，疊加限制性指標(biāo)等級(jí)由最高限制等級(jí)確定，體現(xiàn)了生態(tài)學(xué)的“限制因子定律”［17］。

2 結(jié)果分析

2.1 海岸線綜合利用分類(lèi)

依據(jù)海岸線綜合利用適宜性指數(shù)模型及適宜性指標(biāo)和限制性指標(biāo)計(jì)算方法，獲得的綜合評(píng)價(jià)指數(shù)數(shù)值范圍為0~25.202，采用聚類(lèi)法將其分為生態(tài)岸線、生活岸線和生產(chǎn)岸線3類(lèi)，并由3類(lèi)岸線空間分布區(qū)域特征及對(duì)應(yīng)指標(biāo)和權(quán)重，得到海岸線綜合利用類(lèi)型劃分標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)SI將海岸線綜合利用類(lèi)型劃分為以下3種：①0≤SI≤2.865 6時(shí)為生態(tài)岸線；②2.865 68.271 6時(shí)為生產(chǎn)岸線。

1）生態(tài)岸線以生態(tài)保護(hù)功能為主導(dǎo)，禁止開(kāi)發(fā)利用活動(dòng)的岸線區(qū)域，主要分布于自然岸線、河口岸線、生物岸線、海洋保護(hù)區(qū)、濱海旅游區(qū)、保留區(qū)、自然保護(hù)區(qū)核心區(qū)、清潔海域等范圍內(nèi)。

2）生活岸線是指基本保障人們的生存、生活、休閑娛樂(lè)、教育等開(kāi)發(fā)利用的海岸帶所占用的海岸線。以生態(tài)新城、城鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施、垃圾處理、旅游休閑娛樂(lè)、漁業(yè)用海、交通與漁業(yè)港口、科研教育等用海功能區(qū)為主導(dǎo)的岸線區(qū)域，主要分布于城鎮(zhèn)用海、農(nóng)業(yè)圍墾、漁業(yè)用海、鹽業(yè)用海、交通運(yùn)輸用海、旅游休閑娛樂(lè)區(qū)、濱海旅游區(qū)、科研教學(xué)用海、傾倒區(qū)用海等范圍內(nèi)。

3）生產(chǎn)岸線是以工業(yè)生產(chǎn)和配套設(shè)施建設(shè)功能為主的岸線區(qū)域，主要分布于人工岸線、建設(shè)區(qū)域用海、工業(yè)用海、礦產(chǎn)與能源區(qū)、港口航運(yùn)區(qū)等范圍內(nèi)。

2.2 海岸線綜合利用評(píng)價(jià)結(jié)果分析

結(jié)合上述海岸線綜合利用類(lèi)型劃分標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)改進(jìn)后的限制性綜合指數(shù)模型，計(jì)算得到2018年寧波市大陸海岸線綜合利用評(píng)價(jià)結(jié)果。由表3可以計(jì)算出，寧波市生態(tài)、生活和生產(chǎn)3種海岸線綜合利用類(lèi)型長(zhǎng)度的占比分別為14.10%、47.44%和38.46%；象山縣范圍內(nèi)的生態(tài)岸線和生產(chǎn)岸線所占比例最大，分別為65.37%和39.40%；寧海縣范圍內(nèi)的生活岸線所占比例最大，為34.90%。

表3 寧波市海岸線綜合利用各類(lèi)型岸線的長(zhǎng)度/kmTab.3 Length of All Types of Coastline for Comprehensive Utilization in Ningbo/km

2.3 海岸線綜合利用空間集聚特征分析

寧波市海岸線綜合利用空間集聚整體呈現(xiàn)“中部生態(tài)與生活，外部生產(chǎn)”的特征，生態(tài)與生活岸線主要分布于杭州灣、象山港和三門(mén)灣三大灣區(qū)域，生產(chǎn)岸線集聚于寧波市東部海岸帶，詳細(xì)空間分布情況如下：

1）生態(tài)岸線分布于杭州灣、象山港和三門(mén)灣三大灣區(qū)域內(nèi)，與生態(tài)保護(hù)紅線和海洋生態(tài)紅線區(qū)域吻合，岸線主要集聚于象山縣內(nèi)，其長(zhǎng)度占生態(tài)岸線總長(zhǎng)度的65.37%，而余姚市、鎮(zhèn)海區(qū)和北侖區(qū)3個(gè)行政區(qū)內(nèi)無(wú)生態(tài)岸線。

2）生活岸線分布于象山港和三門(mén)灣兩大灣區(qū)域內(nèi)，集聚于象山縣和寧?？h，其長(zhǎng)度占生活岸線總長(zhǎng)度的66.99%，由其空間分布特征來(lái)看，多分布在濱海新城或以旅游休閑娛樂(lè)功能為主導(dǎo)的縣區(qū)。

3）生產(chǎn)岸線分布于寧波市東部海岸帶，集聚在象山縣、北侖區(qū)和慈溪市，其長(zhǎng)度占生產(chǎn)岸線總長(zhǎng)度的87.45%，多分布于產(chǎn)業(yè)集中區(qū)和港口區(qū)域，而余姚市、鄞州區(qū)和奉化區(qū)3個(gè)行政區(qū)內(nèi)無(wú)生產(chǎn)岸線。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文借鑒生態(tài)適宜性評(píng)價(jià)方法的基本思路，改進(jìn)綜合指數(shù)法，融入限制性指標(biāo)變量，形成了限制性綜合指數(shù)法模型，并對(duì)寧波市海岸線進(jìn)行了綜合利用格局研究，主要結(jié)論如下：

1）從整體數(shù)量比例來(lái)看，寧波市范圍內(nèi)生態(tài)、生活和生產(chǎn)3種海岸線綜合利用類(lèi)型長(zhǎng)度的占比分別為14.10%、47.44%、38.46%。

2）從行政區(qū)范圍內(nèi)3種類(lèi)型岸線所占比例來(lái)看，象山縣范圍內(nèi)的生態(tài)岸線和生產(chǎn)岸線所占比例最大，分別為65.37%、39.40%；寧海縣范圍內(nèi)的生活岸線所占比例最大，為34.90%。

3）從空間集聚特征來(lái)看，整體空間分布呈現(xiàn)出“中部生態(tài)與生活，外部生產(chǎn)，內(nèi)藍(lán)外紅”的特征，生態(tài)與生活岸線集中分布于杭州灣、象山港和三門(mén)灣三大灣區(qū)域，生產(chǎn)岸線主要分布在寧波市東部海岸帶。

限制性綜合指數(shù)法模型綜合考慮了海岸帶區(qū)域的自然、環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等多種因素，消除了變量間的正負(fù)影響，但變量間質(zhì)與量的差異還存在一定的主觀性，在后續(xù)的研究工作中將進(jìn)一步優(yōu)化，以拓展其適用范圍。