盛雨婷 ,姜文達* ,焦會瑩 ,王彩依

（1.寧波大學 寧波陸海國土空間利用與治理協(xié)同創(chuàng)新中心,浙江 寧波 315211;2.寧波大學 東海戰(zhàn)略研究院,浙江 寧波 315211;3.舟山市沈家門中學,浙江 舟山 316199）

21 世紀以來,海洋在國家發(fā)展格局與對外開放中的作用日益重要,海洋休閑產(chǎn)業(yè)是海洋空間開發(fā)利用的重要組成部分,從海洋休閑產(chǎn)業(yè)視角完善海域空間編制內(nèi)容對完善海洋空間規(guī)劃體系有著重要的現(xiàn)實意義[1].自1980 年起,世界各地出現(xiàn)了多種形式的旅游[2-3],海洋休閑旅游從高端逐漸走向大眾化,潛水旅游作為海洋休閑產(chǎn)業(yè)不可或缺的一部分,其目的地也由發(fā)達濱海國家逐漸向發(fā)展中濱海國家擴散[4].新興潛水旅游在加勒比海、太平洋島嶼、加拉帕戈斯群島、紅海、大堡礁、泰國等地蓬勃發(fā)展.熱帶環(huán)境下清澈溫暖的海水、復雜的海洋環(huán)境和多樣的生物吸引眾多潛水旅游者,使熱帶地區(qū)潛水旅游大幅度增長[5].但在游客滿意度和經(jīng)濟效益雙豐收情境下,潛水旅游目的地社區(qū)與海域生態(tài)環(huán)境遭到破壞,海洋潛水地可持續(xù)發(fā)展問題受到政府、社會和學術(shù)界普遍關注.

潛水旅游目的地受自然因素影響巨大,其需要適宜的海域自然狀況,如氣候、空氣質(zhì)量、地形、洋流、海水溫度、潮汐、水深等,以及具備吸引力的海洋野生生物,如各類珊瑚、鯊魚等[6-8].除了舒適的自然環(huán)境外,潛水旅游還需要滿足旅游者的獵奇心理,海洋野生生物豐富度和特殊性在潛水目的地選擇中占據(jù)主導地位.當然,海洋水溫、潮汐、洋流等影響游客生命安全的因素也必須考慮在內(nèi).我國學界研究沒有特別關注目的地與自然因素的關系,更多關注的是潛水目的地的業(yè)態(tài)和管理機制,個別學者研究了潛水旅游與珊瑚脆弱性的關系等[9].國外研究潛水旅游業(yè)風險、潛水體驗質(zhì)量以及海洋保護區(qū)等方面時已考慮自然因素對潛水目的地的影響,以及不當潛水活動給目的地帶來的生物多樣性損失、土地利用變化、水源污染等負面問題[10].潛水旅游在全球旅游活動中地位越來越重要,截至2020 年,PADI Travel 官網(wǎng)顯示全球有超過128 000 名PADI 專業(yè)成員,6 600 個PADI 潛水中心和度假村,世界旅游組織強調(diào)目的地的質(zhì)量與其潛水質(zhì)量密切相關,潛水質(zhì)量優(yōu)劣則取決于自然環(huán)境稟賦.因此,選取關鍵自然因素識別潛水旅游目的地對提升潛水旅游質(zhì)量、開發(fā)潛在旅游資源、保護海洋生態(tài)環(huán)境具有重要意義.

由于WOS 數(shù)據(jù)庫中有關潛水旅游空間的分析較少,以下主要從與之相關的涉海旅游空間研究文獻入手.國外學者對涉海旅游空間布局的研究側(cè)重于分析影響旅游空間布局的因素.Muller[11]論述了多種空間結(jié)構(gòu)分析的地理與數(shù)學描述方法,如平均中心點、標準距離、洛倫茲曲線、標準差橢圓等.Spalding 等[12]利用社交媒體和群眾調(diào)查等多種來源的全球數(shù)據(jù),分析珊瑚礁對旅游業(yè)的全部價值以及這些價值的空間分布,描述了珊瑚礁所產(chǎn)生的一系列間接利益,又稱“臨近珊瑚礁”價值,研究結(jié)果顯示世界上約30%的珊瑚礁具有旅游價值.同樣,依據(jù)相關研究對我國涉海旅游地空間分布進行歸納和分析,研究尺度可以分為整體區(qū)域、省域和市域.從區(qū)域空間尺度來看,張廣海等[13]采用馬爾科夫鏈與ESDA 法分析了我國沿海城市旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的時空演變格局,發(fā)現(xiàn)沿海11 省市區(qū)存在兩極分化加強和嚴重的“俱樂部趨同”現(xiàn)象.從省域空間尺度來看,申濤等[14]對海南島旅游吸引物的空間結(jié)構(gòu)及演化進行探究,結(jié)果顯示海南島高等級景區(qū)整體分布均勻,但在市縣中呈現(xiàn)集中性,景觀相似度較高,由此提出了突出口岸地位等措施來構(gòu)建布局合理、特色鮮明的世界一流旅游度假目的地.從市域空間尺度來看,楊效忠等[15]發(fā)現(xiàn)舟山群島大尺度景區(qū)的分布呈現(xiàn)集聚態(tài)勢,但相較于陸面,舟山主要景區(qū)實際的集聚效應仍然較弱,由此提出構(gòu)建發(fā)揮區(qū)域整體和聯(lián)動效應的并聯(lián)整合戰(zhàn)略思想.

本文基于海域自然環(huán)境,借助ArcGIS 10.5 軟件,采用多因子、層次分析方法構(gòu)建海洋潛水旅游目的地適宜性評價指標體系及系統(tǒng)判別技術(shù)路線,識別全球適宜發(fā)展海洋潛水旅游目的地的潛在分布,進而聚焦分析我國適宜開展?jié)撍糜蔚暮Ｓ?提出促進我國海洋潛水旅游目的地可持續(xù)利用對策,并為海域空間規(guī)劃編制提出可行性建議.

1 自然環(huán)境因素約束下海洋潛水旅游目的地識別方法構(gòu)建

1.1 構(gòu)建邏輯

海洋潛水旅游目的地的適宜性評價需要統(tǒng)籌考慮影響因子的選取、標準化、權(quán)重確定以及如何將世界地圖GIS 信息納入分析過程[16],進而構(gòu)建適宜性評價技術(shù)路線(圖1).

圖1 全球海洋潛水旅游目的地適宜性評價及其分級技術(shù)路線

構(gòu)建過程主要包括4 個步驟: (1)選取影響因子.梳理、總結(jié)國內(nèi)外文獻分析海洋潛水旅游活動的適宜性環(huán)境規(guī)律,分析影響海洋潛水旅游目的地的關鍵自然環(huán)境因素,進而依據(jù)因子影響顯著性和數(shù)據(jù)獲取可得性原則,篩選影響海洋潛水旅游目的地的主要自然環(huán)境因子.(2)單因子評價.分別評價各因子,首先要統(tǒng)一量化相關因子層指標數(shù)據(jù),隨后綜合分析,進而確定該因子限定性屬性值.統(tǒng)一量化過程采用WGS-1984-UTM-zone-50N投影坐標系在ArcGIS 10.5 軟件中對所使用空間數(shù)據(jù)統(tǒng)一化,并將數(shù)據(jù)統(tǒng)一處理為柵格數(shù)據(jù),獲得各自然因子柵格分布圖.(3)適宜性影響因子權(quán)重確定.依據(jù)德爾菲法(Delphi Method)邀請專家對影響因子進行賦值,隨后采用層次分析法確定各因子權(quán)重.(4)綜合評價與級別劃定.根據(jù)標準化后單因子柵格數(shù)據(jù)權(quán)重,采用基于ArcGIS 10.5 的多因子加權(quán)疊加分析,將各因子柵格分布圖進行加權(quán)疊加,得到海洋潛水旅游目的地適宜性的綜合評價結(jié)果,進而采用ArcGIS 10.5 中基于Jenks 的“自然間斷點分級法”將結(jié)果分為最適宜、較適宜、較不適宜、不適宜和最不適宜5 級,以確定海洋潛水旅游目的地的適宜性空間差異,識別出全球潛在的海洋潛水旅游目的地的層級分布差異.多因子加權(quán)評價模型公式為

式中:S為某評價單元發(fā)展海洋潛水旅游的適宜程度綜合值;Wi為因子i的權(quán)重值;Pi為評價單元的第i個單因子分值;n為因子總數(shù).

1.2 指標遴選及其作用解析

國內(nèi)外研究者基于不同尺度對影響海洋潛水旅游地的地理環(huán)境因素進行分析(表1),可歸納為地形地貌要素、水文要素、生物要素.其中,能夠反映海洋潛水旅游目的地與潛水活動適宜性的關鍵自然環(huán)境因素是海域環(huán)境.因此,從海洋地理視角建立海洋潛水旅游目的地適宜性的指標框架,選取海水深度、海洋表層水溫、海流、潮汐、珊瑚密度等因子作為海洋潛水旅游目的地適宜性的評價指標.

表1 國內(nèi)外研究者基于海洋潛水旅游地的地理環(huán)境要素分析

各因子適宜性等級劃分時,部分因子分級較為復雜,結(jié)合現(xiàn)行規(guī)定或已有研究闡明各因子的分級邏輯及其評價方法.總體將各因子分為高、中、低、較低、極低5 個適宜等級,形成各因子柵格圖層,并以0～9 按等級賦值各因子柵格圖層.

(1)海洋水深分級,通過分析全球海洋DEM 柵格圖提取,主要評估海洋潛水旅游目的地的海域深度適宜性.從海洋垂直深度看,依照海洋深度分層原理可分為光合作用帶(0～-200 m)、中層帶(-200～-1 000 m)、深層帶(-1 000～-4 000 m)、深淵帶(-4 000～-6 000 m)、深海帶(-6 000 m 以下).其中光合作用帶為海洋表層水域至-200 m 海深處,陽光中大部分可見光都可以照射進此層,主要海洋生產(chǎn)者可通過光合作用在此層生產(chǎn)物質(zhì),具有較強的生產(chǎn)力;同時此層也是大部分商業(yè)漁業(yè)及諸多受保護的大型海洋哺乳動物、海龜和鹿角珊瑚的棲息之地.考慮到潛水活動特性,受水壓影響,一般休閑潛水深度在0～-18 m,職業(yè)潛水員和觀光潛水艇可下潛至-30 m 深度.生理學研究顯示人類無裝備情況下潛水極限在-100 m 左右,盡管已有佩戴裝備的-332.35 m 的最深世界潛水記錄,但仍然無法適用于商業(yè)潛水.從海底地形橫向分布看,大陸架水深一般為0～-200 m,臨近海岸,大陸坡一般在-200～-4 000 m,其余地形深度均在-2 000 m以下,且遠離海岸.基于海洋潛水旅游目的地臨近原則,根據(jù)垂直深度與橫向深度判斷大陸架地形海區(qū),即可觀賞到豐富的海洋生物且又完全適宜潛水活動的深度.因此,根據(jù)不同區(qū)域海底地形一般深度標準劃分 0～-200 m、-200～-2 000 m、-2 000～-4 000 m、-4 000～-6 000 m、-6 000 m 以下等級,深度越大則適宜性越小、賦值越低.

(2)海水表層溫度分級,由分析全球表層海水溫度柵格圖得到.海洋表層水溫是影響潛水活動的重要特征指標,可衡量目的地能否提供適宜開展?jié)撍顒拥暮?參照美國海水浴場適宜性評估標準[24],并結(jié)合潛水活動適宜特征,劃分為22.2℃以上、19.4～22.2 ℃、14～19.4 ℃、10～14 ℃、10℃以下5 級,隨后采用潛水行業(yè)專家賦值各海溫等級適宜程度值.

(3)海流流速適宜度分級,采用1 月份全球海流流速NETCDF (NC)網(wǎng)絡數(shù)據(jù),通過坐標投影、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)換為柵格圖層.海流又稱洋流,是潛水旅游活動適宜性的一個重要限制性因素,它影響著潛水者運動平衡的調(diào)整,關系到旅游者的舒適性與安全性.依據(jù)Wijaya 與Putra 等學者研究適宜潛水旅游的水流流速分類標準,劃分為0～0.15 m·s-1、0.15～0.3 m·s-1、0.3～0.5 m·s-1、0.5～1 m·s-1、1 m·s-1以上共5 個等級,海流流速相對較慢(弱)的水域是潛水旅游的理想場所,因此流速越小適宜潛水程度越高,賦值越大.

(4)潮汐潮位適宜性分級,采用全球1 月平均潮汐潮位觀測NETCDF 網(wǎng)絡數(shù)據(jù),進行坐標投影、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換,將其轉(zhuǎn)換為柵格圖層.潮汐是沿海地區(qū)的一種自然現(xiàn)象,是衡量潛水旅游地海域是否具備安全性的要素之一.潮汐過強會加快海水流速,給潛水旅游活動帶來安全隱患.參照NOAA全球潮汐平均觀測高度標準,劃分為0.01～18.1 cm、18.1～39.8 cm、39.8～72.3 cm、72.3～159 cm、159～460.7 cm 共5 個等級,潮位越低適宜性越高,賦值越大.

(5)珊瑚密度豐富性分級,以NOAA 統(tǒng)計全球14 種珊瑚礁點數(shù)據(jù)為基礎,進行投影坐標與百度地圖API坐標數(shù)據(jù)矢量化,采用密度制圖得到全球珊瑚礁點密度柵格圖層.珊瑚礁集聚分布可為海洋潛水旅游目的地提供良好的自然資源條件,帶來更大的游客流量,資源依附強且交通通達性差的潛水地對此尤為敏感.珊瑚礁是海洋潛水旅游目的地重要吸引物,全球珊瑚礁總面積約為259 647 km2[25].因此,珊瑚密度越大表示該地區(qū)的珊瑚資源條件越好,越適宜開展?jié)撍糜?所以按密度值劃分為極高密度區(qū)、高密度區(qū)、中密度區(qū)、低密度區(qū)、極低或無密度區(qū),密度越大表明吸引度越高,其賦值也越大.

1.3 集成過程權(quán)重分級

采用層次分析法將指標體系劃分為領域?qū)优c指標層,隨后邀請行業(yè)專家打分,對評價因子相對重要性進行賦權(quán),進而利用層次分析計算權(quán)重.2020 年7 月7 日至10 月15 日,先后兩次共向31位專家發(fā)放了評價打分表,得到有效問卷27 份,問卷回收率為87%.有效問卷填寫專家包括地理學專家13 人、旅游學專家5 人、海洋學專家7 人、潛水行業(yè)人員與國際潛水協(xié)會人員2 人.層次分析判斷矩陣一致性檢驗表明,判斷矩陣的CR＜0.1,說明判斷矩陣所計算出的指標權(quán)重比較可靠,具有滿意一致性.為了避免主觀性,結(jié)合信息熵對指標權(quán)重進行修正,最終得到全球海洋潛水旅游目的地適宜性評價指標及其權(quán)重,結(jié)果見表2.

表2 全球海洋潛水旅游目的地適宜性評價指標

2 案例: 全球及中國海洋潛水旅游目的地適宜性評價

2.1 全球海洋潛水旅游目的地分布適宜性綜合評價結(jié)果

將各因子適宜性的柵格圖層進行標準化處理,結(jié)合表2 采用多因子加權(quán)評價模型與空間疊加分析法,將標準化后單因子柵格數(shù)據(jù)層加權(quán)疊加[26],最終獲得全球海洋潛水旅游目的地分布適宜性指數(shù),指數(shù)值范圍為0.75～5.利用ArcGIS 10.5 軟件中自然斷點法(Natural Breaks)將其劃分為最適宜區(qū)、較適宜區(qū)、較不適宜區(qū)、不適宜區(qū)、最不適宜區(qū)共5 級(圖2、表3).最適宜區(qū)是指適宜性的各因子指數(shù)都較高,其綜合指數(shù)范圍在4.79～6.8 之間,大致分布在東南亞、太平洋西部與東部、印度洋西部與北部、中美洲等.從海洋自然環(huán)境基礎看,這些區(qū)域海域水溫較高,海表溫度終年保持在22.2℃以上,洋流平緩,且大部分有暖流流經(jīng),珊瑚礁資源豐富,岸礁、堡礁、大洋環(huán)礁廣布[27],形成了海洋潛水旅游地最佳潛在區(qū),非常適宜海洋潛水旅游目的地的形成.較適宜區(qū)是指整體海洋自然條件較好,但其中有一兩項指標的適宜性指數(shù)略低,綜合指數(shù)范圍為3.46～4.79.較適宜區(qū)分布于30°N 至30°S 之間,海水表層溫度分布為其賦予了較大的空間范圍,位于最適宜區(qū)的外圍.因此,海水溫度及在適宜溫度下促成珊瑚生長使得該區(qū)域基本自然條件較好,但由于潮汐等單項評價指標較低,無法成為最適宜區(qū).較不適宜區(qū)指評價指標中有兩個或多個指標指數(shù)偏低,致使總體適宜性評價指數(shù)較低,指數(shù)范圍為2.62～3.46,主要分布在較適宜區(qū)外圍,整體范圍與緯線大致平行.這是因為無論是海水溫度,還是珊瑚礁數(shù)量都隨緯度的增高而遞減,相較于最適宜區(qū)和較適宜區(qū)的自然條件優(yōu)勢快速減弱.不適宜區(qū)和最不適宜區(qū)的多數(shù)評價因子指數(shù)較低,導致這些區(qū)域總體適宜性指數(shù)過低,指數(shù)范圍分別為1.84～2.62 和0.62～1.84.其范圍相對較大,主要位于南北緯50°以上,由于受水溫過低、海洋生物資源稀少等影響,盡管可以進行極限潛水,但并不適宜大規(guī)模開展?jié)撍糜位顒?

圖2 全球海洋潛水旅游目的地分布適宜性綜合評價等級

表3 海洋潛水旅游目的地適宜性綜合評價分級閾值

2.2 中國海洋潛水旅游適宜區(qū)分布

在海洋自然環(huán)境約束下識別中國潛在海洋潛水旅游目的地適宜性分區(qū),最適宜區(qū)和較適宜區(qū)分別位于南海和東海部分海域,主要分布在海南、廣西、廣東、福建、浙江、臺灣、香港和澳門(圖3).

圖3 中國沿海地區(qū)開展海洋潛水旅游的適宜區(qū)

從自然特征來看,適宜開展海洋潛水旅游的省份及其海域均為熱帶季風氣候,終年平均氣溫在22 ℃以上;季風性降雨顯著,集中于6～9 月份,年降雨量為1 500～2 500 mm;日照充足,光合潛力高,適宜熱帶景觀植物的生長,海水溫度基本在25 ℃以上,為最適宜區(qū).以海南(含管轄島嶼)為例,海南氣候宜人、生態(tài)環(huán)境優(yōu)美,由于緯度低,南海海域為熱帶海區(qū),以沙質(zhì)、珊瑚海岸和紅樹林海岸為主;海水表層年平均溫度在25～28 ℃之間,年變化小,潮差小,海水清澈,透明度可達20～25 m;海南擁有豐富的海域生物資源,生物總量達3 000多種,其中魚類超過1 500 種,還有大量珊瑚、海龜、玳瑁、貝類、蝦蟹、海藻,極具觀賞價值.此外,我國北回歸線以南海域,如臺灣島東南海岸及其附近的火燒島、蘭嶼等地都有暗礁和堡礁的發(fā)育,又是火山島,為潛水旅游提供了優(yōu)質(zhì)的海洋地貌與生物景觀資源.其余適宜區(qū)均屬于亞熱帶季風氣候,特點是夏熱冬溫,四季分明,年平均氣溫為15～22 ℃;海域水文環(huán)境差異較大,其中廣西、廣東大部分、福建南部以及香港、澳門海域水溫相對適宜,擁有珊瑚資源,潮差相對平穩(wěn),為最適宜區(qū).福建、臺灣中部和浙江因瀕臨東海,深水區(qū)終年受黑潮影響,潮差相對較高,特別是浙江近岸海域以及舟山群島由于水質(zhì)較差,海水暗流涌動,危險性大,其海溫相對較低且年變化大,又缺少珊瑚礁等生物景觀,因此,僅為潛水旅游目的地較適宜區(qū).

3 結(jié)論

盡管國內(nèi)已有研究意識到了海洋潛水旅游目的地與其自然影響因素的關系,但大部分的概括性因素研究仍沒有揭示其整體分布的內(nèi)在規(guī)律.本文選取海水深度、海水溫度等5 個指標作為全球海洋潛水旅游目的地分布適宜性的評價因子,利用GIS 技術(shù)對多來源、多形式的數(shù)據(jù)采用柵格化法等方式對因子進行分級和處理,利用層次分析法確定指標權(quán)重,綜合評價得出全球海洋潛水旅游目的地適宜性的分布結(jié)果.研究表明,適宜性指數(shù)具有明顯的空間差異,最適宜的潛在分布區(qū)集中在東南亞、太平洋西部與東部、印度洋西部與北部、中美洲等地區(qū),這些地區(qū)在自然環(huán)境條件良好的絕對優(yōu)勢下,極適合開展?jié)撍糜?較適宜區(qū)分布于30°N 至30°S 之間.隨著海水水溫降低、珊瑚礁分布減少等自然條件優(yōu)勢的減弱,海域開展?jié)撍顒拥倪m宜性也逐漸減弱,形成由低緯向高緯適宜性逐漸遞減的規(guī)律.可以發(fā)現(xiàn),熱量條件對分異現(xiàn)象起到了絕對制約作用.當然,適宜性的分布結(jié)果是在綜合考量整體自然環(huán)境基礎上得出的,各因子之間同樣存在著相互影響、相互制約的關系.

海洋潛水旅游在維護海洋資源稟賦與多樣性,實現(xiàn)海洋生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù),充實海域空間規(guī)劃編制內(nèi)容中發(fā)揮著重要作用.但我國潛水旅游業(yè)由于缺乏資金投入、戰(zhàn)略規(guī)劃與經(jīng)營經(jīng)驗等,因而上述作用尚未獲得有效實施.海洋功能區(qū)是海洋空間規(guī)劃體系中用來指導海洋開發(fā)活動的指導總綱之一,其要求海洋旅游休閑娛樂區(qū)應注重近海海域空間發(fā)展訴求.發(fā)展海洋潛水旅游的空間需具備高品質(zhì)的資源,考慮到海洋生態(tài)系統(tǒng)的復雜性、流動性等特性,政府和旅游公司應合理利用潛水資源優(yōu)勢,充分規(guī)劃近岸與離岸潛水點,積極銜接PADI 在較不適宜區(qū)、不適宜區(qū)和最不適宜區(qū)的核心城市授權(quán)潛水中心.如果不顧一切開發(fā)和破壞潛水旅游資源,將使得它的發(fā)展生命快速結(jié)束.