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(jì)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(jī)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(hù)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(qiáng)，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(shí)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(hù)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(hù)、港口、養(yǎng)殖、旅游、建設(shè)（圍填海）和其他等六大類。在進(jìn)行海岸基本功能分區(qū)時，保護(hù)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(jìn)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(biāo)體系，確定各評價指標(biāo)的定量分級標(biāo)準(zhǔn)并采用層次分析法計算各評價指標(biāo)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(biāo)體系及定量分級標(biāo)準(zhǔn)

海岸基本功能適宜性評價指標(biāo)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(biāo)體系中有定量的指標(biāo)，也有定性的指標(biāo)，且定量指標(biāo)的量綱不完全統(tǒng)一，為了實(shí)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(biāo)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(biāo)定量分級標(biāo)準(zhǔn)。

1．1．1 港口功能適宜性評價指標(biāo)體系及定量分級標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)港口用海的特點(diǎn)，港口功能區(qū)宜選擇在基巖埋深較深、掩護(hù)條件好、泥沙運(yùn)動較弱、交通便利和腹地經(jīng)濟(jì)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(hù)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(biāo)體系及定量分級標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 港口功能適宜性評價指標(biāo)體系及定量分級標(biāo)準(zhǔn)

1．1．2 養(yǎng)殖功能適宜性評價指標(biāo)體系及定量分級標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)養(yǎng)殖用海的特點(diǎn)，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(biāo)體系及定量分級標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。

1．1．3 旅游功能適宜性評價指標(biāo)體系及定量分級標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)旅游用海的特點(diǎn)，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(hù)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(biāo)體系及定量分級標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。

表2 養(yǎng)殖功能適宜性評價指標(biāo)體系及定量分級標(biāo)準(zhǔn)

表3 旅游功能適宜性評價指標(biāo)體系及定量分級標(biāo)準(zhǔn)

1．1．4 圍填海適宜性評價指標(biāo)體系及定量分級標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)工業(yè)與城鎮(zhèn)建設(shè)的特點(diǎn)，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(biāo)體系及定量分級標(biāo)準(zhǔn)如表4所示。

表4 圍填海適宜性評價指標(biāo)體系及定量分級標(biāo)準(zhǔn)

1．2 評價指標(biāo)權(quán)重確定方法

評價指標(biāo)權(quán)重的確定采用文獻(xiàn)［4］中的方法。

為確保評價指標(biāo)權(quán)重的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，本研究運(yùn)用層次分析法結(jié)合專家打分法對各層指標(biāo)相對上層指標(biāo)的重要性進(jìn)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(biāo)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(qiáng)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(biāo)的權(quán)重值。

評價指標(biāo)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(biāo)度的成績的n次方根，將方根向量進(jìn)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(biāo)間的相對權(quán)重關(guān)系，可以計算指標(biāo)層各評價指標(biāo)相對目標(biāo)層的權(quán)重值，式中：Bn為指標(biāo)層權(quán)重，aj為準(zhǔn)則層各要素相對于目標(biāo)層的權(quán)重，bjn為指標(biāo)層各因素相對于準(zhǔn)則層的權(quán)重。

無論是計算aj，還是計算bjn，都要檢驗(yàn)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(xiàn) ［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(biāo)的適宜性得分；Wi為第i種評價指標(biāo)的權(quán)重；n為參加評價的指標(biāo)數(shù)量。

為了與評價指標(biāo)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(zhǔn)建立保護(hù)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(jì)生物物種的棲息地等，直接劃定為保護(hù)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(diǎn)，綜合考慮了海岸類型、水深條件、工程地質(zhì)條件、掩護(hù)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(biāo)體系，考慮了各評價指標(biāo)的權(quán)重差異，在整個海岸分別劃分出4個評價指標(biāo)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(yùn)行時通過設(shè)置輸入數(shù)據(jù)及輸出路徑等信息，運(yùn)用多種空間分析工具的組合自動實(shí)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(shí)例驗(yàn)證過程中進(jìn)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(yùn)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(biāo)準(zhǔn)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．