賈寶紅　歐陽海鷹

摘要：采用GIS這一先進(jìn)的信息技術(shù)手段，在研究確立天津市淡水養(yǎng)殖影響因子指標(biāo)及其權(quán)重的基礎(chǔ)上，利用IDRISI作為適宜性分析軟件，對所有數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，建立淡水養(yǎng)殖區(qū)域適宜性分析模型，得出可開展淡水養(yǎng)殖的區(qū)域，并將可規(guī)劃區(qū)域劃分為“不適宜”、“比較適宜”、“適宜”和“最適宜”4種類型，期望為水產(chǎn)管理部門制定未來水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；淡水養(yǎng)殖；適宜性評價

中圖分類號： S965.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2012.06.016

天津市地處華北平原東北部，環(huán)渤海地區(qū)的中心地帶，北依燕山，東臨渤海，與北京市和河北省相接壤，區(qū)位優(yōu)勢明顯。天津市平原遼闊，河流縱橫，坑、塘、洼淀星羅棋布，素有“九河下梢”之稱，是海河五大支流南運河、北運河、子牙河、大清河、永定河的匯合處和入海口。流經(jīng)本市的一級河道就有19條，二級河道79條，還有6條人工河道，大型水庫3座、中型水庫12座、小型水庫60座、水系干流閘壩13座。

由于獨特的地理條件，天津市水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展由來已久。尤其經(jīng)過改革開放以來的高速發(fā)展和近年來的調(diào)整整頓，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)已成為天津農(nóng)業(yè)的重要組成部分和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長點。然而，隨著濱海新區(qū)的開發(fā)開放，天津市經(jīng)濟(jì)進(jìn)入高速發(fā)展的新時期，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)如何發(fā)展，還有多少發(fā)展空間，急需進(jìn)行科學(xué)的規(guī)劃研究。

本研究采用了地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）[1-4]這一先進(jìn)的信息技術(shù)手段，突破傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖用地評估依靠經(jīng)驗和人為主觀方式進(jìn)行，缺少科學(xué)定量分析的模式，著重對天津市淡水養(yǎng)殖自然資源、社會經(jīng)濟(jì)資源進(jìn)行適宜性評價，并將其結(jié)果劃分出等級，幫助水產(chǎn)管理部門制定科學(xué)的水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展規(guī)劃，目的在于充分發(fā)揮天津市水產(chǎn)養(yǎng)殖資源的生產(chǎn)潛力，更合理地配置和利用全市資源，以保持我市水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。

1GIS技術(shù)在漁業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

GIS起源于20世紀(jì)60年代，是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機(jī)軟硬件的支持下，對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示，并采用地理模型分析方法，適時提供多種空間和動態(tài)的地理信息[5-6]。GIS技術(shù)的最重要特征是具有集成管理大量多專題的空間與屬性數(shù)據(jù)的能力，其強大的空間數(shù)據(jù)處理和分析功能，不僅可以成功地支持整個評價過程、實現(xiàn)指標(biāo)的空間分布可視化，還可以獲得評價目標(biāo)的深層次的信息。

目前，GIS技術(shù)已廣泛應(yīng)用于眾多領(lǐng)域，尤其在農(nóng)業(yè)土地、林牧業(yè)土地、城市土地等土地資源規(guī)劃、評價上的應(yīng)用研究已日趨成熟。在漁業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用則開始于20世紀(jì)80年代，用于內(nèi)陸水域漁業(yè)管理和養(yǎng)殖場的選擇，20世紀(jì)80年代末期，GIS逐步運用到海洋漁業(yè)中。發(fā)展到今天，GIS在漁業(yè)中的應(yīng)用越來越受到科研人員及國際組織的重視。1999 年，第一屆漁業(yè) GIS 國際專題討論會在美國西雅圖舉行，之后每3年舉辦1次，目前已舉辦了4屆。綜合目前國內(nèi)外 GIS 技術(shù)在漁業(yè)中的應(yīng)用，更多的還是在海洋漁業(yè)領(lǐng)域，通常涉及以下幾個主要方面：漁海況數(shù)據(jù)采集與分析，漁業(yè)資源與海洋環(huán)境關(guān)系，水產(chǎn)養(yǎng)殖選址，漁業(yè)資源評估與分析，標(biāo)志放流，海洋生態(tài)系統(tǒng)以及漁情預(yù)報等[7]。

我國20世紀(jì)90年代中期才將GIS技術(shù)引入漁業(yè)領(lǐng)域，與國外相比發(fā)展較緩慢，但近幾年我國在漁業(yè)信息收集和數(shù)據(jù)庫建立方面取得了較大的進(jìn)步。目前已建立實用性數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)，如漁業(yè)科技文獻(xiàn)、科研成果管理、全國漁業(yè)區(qū)劃、淡水魚類種質(zhì)資源、使用養(yǎng)殖技術(shù)、漁業(yè)統(tǒng)計、海洋漁業(yè)生物資源、基建項目與財務(wù)管理、海洋捕撈許可證與船籍證管理、遠(yuǎn)洋信息、管理系統(tǒng)等，為漁業(yè)管理提供了有效的方法。海洋管理中應(yīng)用地理信息系統(tǒng)技術(shù)主要是將數(shù)據(jù)資料整理后進(jìn)行統(tǒng)計，建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫，如南海海洋漁業(yè)GIS管理系統(tǒng)、渤海生物資源管理和環(huán)境保護(hù)、環(huán)境信息地理信息系統(tǒng)及我國專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)和大陸架生物資源地理信息系統(tǒng)等項目[8]。在大量的研究中也有開展?jié)O業(yè)養(yǎng)殖區(qū)域規(guī)劃方面的，如中國水產(chǎn)科學(xué)研究院漁業(yè)綜合信息研究中心同世界漁業(yè)中心（FishCenter）合作開展了河南省漁業(yè)養(yǎng)殖區(qū)規(guī)劃研究，取得了良好的效果。

2建立天津市淡水養(yǎng)殖影響因子評價指標(biāo)體系

2.1指標(biāo)篩選

適宜性評價過程需要自然科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會學(xué)等各方面的力量，只有全面、綜合地分析研究區(qū)域的自然、經(jīng)濟(jì)、社會條件，才能客觀地對土地做出評估，增強區(qū)域評價成果的科學(xué)性和運用價值。影響水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)的因子很多，不可能也沒有必要對所有因素都一一進(jìn)行評估。通常，只選那些與當(dāng)?shù)厮a(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)密切相關(guān)的因素作為評估因子[9]。各地條件不同，不可能采用統(tǒng)一的影響因子指標(biāo)。為了獲得科學(xué)、系統(tǒng)和符合實際的評價結(jié)果，本研究主要遵循以下三方面原則。

（1）主觀性與客觀性相結(jié)合原則。水產(chǎn)養(yǎng)殖評價體系構(gòu)建中，既要注意客觀構(gòu)成要素的科學(xué)測定，也要充分考慮主觀評價的感受，既要利用專家的知識和經(jīng)驗，如召開專家會，對各指標(biāo)的重要性做出判斷，又需要定量數(shù)據(jù)作為評價支撐，充分利用當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的資料，盡量選擇可以量化、直接的指標(biāo)，如年鑒和問卷調(diào)查，即我們通過相對客觀的手段獲取指標(biāo)值。

（2）主導(dǎo)性與差異性相結(jié)合原則。在全面分析每一個質(zhì)量因子的基礎(chǔ)上，既需要選取對研究區(qū)水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)力長期起主導(dǎo)作用的質(zhì)量因子作為適宜性評估影響大的因素，又需要體現(xiàn)空間分布差異性的因子，對于那些對水產(chǎn)養(yǎng)殖適宜性有重要影響，但在評估區(qū)內(nèi)基本一致的因素應(yīng)視為背景因素。

（3）可操作性與實用性相結(jié)合原則。指標(biāo)體系不宜求全、求細(xì)，否則將會因指標(biāo)群過于龐大而減弱可操作性，甚至導(dǎo)致無法應(yīng)用。這就需要盡可能簡化，只保留核心指標(biāo)，將指標(biāo)內(nèi)部之間有因果關(guān)系或關(guān)聯(lián)程度大的指標(biāo)刪減。盡可能采用現(xiàn)行的國家和天津市統(tǒng)計口徑，便于收集和計算分析，避免或減少調(diào)查項目與工作量。

2.2確定指標(biāo)權(quán)重

指標(biāo)權(quán)重的確定方法通常分為主觀賦權(quán)法和客觀賦權(quán)法兩大類，但兩種方法都有其自身的局限性，主觀賦權(quán)法客觀性較差，容易受人為主觀因素的影響；客觀賦權(quán)法可以減輕主觀因素的影響，但確定的權(quán)重缺少穩(wěn)定性，不能充分體現(xiàn)指標(biāo)本身的相對重要程度，有時與指標(biāo)的實際重要程度相悖，解釋性較差[10-12]。同時，學(xué)者認(rèn)為選擇評價指標(biāo)體系的建立方法時必須根據(jù)評價對象的具體特征來進(jìn)行，且在農(nóng)業(yè)相關(guān)指標(biāo)評價中，除了定量分析外，還存在有一些定性的判斷[9,13-14]。

因此，本研究考慮到水產(chǎn)養(yǎng)殖評價的特殊性，選用了能夠?qū)⒍糠治龊投ㄐ耘袛嘞嘟Y(jié)合、對非定量因素進(jìn)行量化分析的層次分析法和德爾菲法相結(jié)合的方法來確定天津市淡水養(yǎng)殖發(fā)展影響因子指標(biāo)的權(quán)重。

結(jié)果表明，在影響天津市淡水養(yǎng)殖發(fā)展的因素中，自然資源是最關(guān)鍵的影響因素，權(quán)重高達(dá)63.39%，其次是市場前景，權(quán)重為23.19%，最后是發(fā)展基礎(chǔ)條件13.42%。在自然資源方面，水資源對淡水養(yǎng)殖發(fā)展起著決定性的作用，權(quán)重超過了97%，其中地表水資源量和淺層地下水可開采量發(fā)揮較大的作用，而地表水接近程度的作用較?。辉谕寥蕾Y源方面，由于天津市土壤pH值和坡度較為相近，因此觀測指標(biāo)只選取了土壤質(zhì)地類型。在市場前景方面，產(chǎn)品競爭力起主導(dǎo)性作用，權(quán)重為67.45%，其次是產(chǎn)品銷售模式，而產(chǎn)品消費能力的作用較小；在產(chǎn)品競爭力方面，注冊商標(biāo)數(shù)量、名特優(yōu)水產(chǎn)品產(chǎn)量占總產(chǎn)量的比例和有無出口水產(chǎn)品都發(fā)揮著較為重要的作用，在產(chǎn)品銷售模式中，銷售方式起著關(guān)鍵性的作用。在發(fā)展基礎(chǔ)條件方面，從業(yè)人員水平和養(yǎng)殖技術(shù)水平共同起到了關(guān)鍵性作用，權(quán)重為49.23%和42.73%；其中養(yǎng)殖總體投入產(chǎn)出比、漁業(yè)專業(yè)從業(yè)人員管理水面情況、鄉(xiāng)鎮(zhèn)漁民人均純收入的作用較為突出。

3天津市淡水養(yǎng)殖適宜性分析評價

3.1建立淡水養(yǎng)殖適宜性分析模型

本研究利用IDRISI作為適宜性分析軟件，這一軟件集地理信息系統(tǒng)和圖像處理功能于一身，為眾多相關(guān)應(yīng)用研究領(lǐng)域提供了強有力的研究與開發(fā)工具[15]。水產(chǎn)養(yǎng)殖適宜性分析就是將影響水產(chǎn)養(yǎng)殖的各種因素數(shù)據(jù)柵格化，在IDRISI中利用各分析工具，依據(jù)專家賦予的權(quán)重，建立層次分析模型，最終得到客觀計算結(jié)果的過程。整個過程可以分為兩個部分。一是指標(biāo)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備過程，通過地理信息系統(tǒng)軟件將表格、矢量等多種格式的指標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的柵格數(shù)據(jù)；二是在IDRISI軟件中，利用各種分析功能對柵格數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加運算和分類。

3.2淡水養(yǎng)殖區(qū)域適宜性評價結(jié)果

天津市淡水養(yǎng)殖適宜性評價結(jié)果表明，全市淡水養(yǎng)殖可以規(guī)劃區(qū)域為7.258 2萬hm2。非常適宜養(yǎng)殖的區(qū)域僅為391 hm2，占可規(guī)劃面積的0.55%，分布在寶坻區(qū)；比較適宜區(qū)域為29 945 hm2，占可規(guī)劃面積的41.25%，分布在寧河縣、武清區(qū)、濱海新區(qū)、寶坻區(qū)和薊縣；一般適宜區(qū)域最大，為41 969 hm2，占可規(guī)劃面積的57.82%，所有區(qū)縣均有分布，以濱海新區(qū)、武清區(qū)、西青區(qū)的面積較大；不適宜區(qū)域最少，為277 hm2，僅占0.38%，分布在東麗區(qū)、北辰區(qū)和西青區(qū)3個近郊區(qū)。經(jīng)綜合分析，更加適合淡水養(yǎng)殖的區(qū)域主要集中在濱海新區(qū)、寧河縣、武清區(qū)和寶坻區(qū)。比較而言，本研究得出的可規(guī)劃養(yǎng)殖區(qū)域高出2010年天津市實際養(yǎng)殖面積的近1倍，這一結(jié)果有利于未來的天津市淡水養(yǎng)殖規(guī)劃布局。研究結(jié)果中條件較好的規(guī)劃區(qū)域與天津市淡水養(yǎng)殖現(xiàn)狀較為吻合，說明本研究方法具有可操作性。

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，相信GIS技術(shù)的數(shù)據(jù)處理和空間分析功能將更加強大。在水產(chǎn)養(yǎng)殖適宜性分析、實時監(jiān)測、管理和預(yù)警等方面，GIS的研究與應(yīng)用將顯示其不可比擬的優(yōu)勢和巨大的潛力。

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