林金蘭，劉昕明，曹慶先，覃漉雁，賴廷和(廣西壯族自治區(qū)海洋研究院 南寧 530022)

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廣西沿海灘涂資源港口-工業(yè)開發(fā)的適宜性評(píng)價(jià)

林金蘭，劉昕明，曹慶先，覃漉雁，賴廷和
(廣西壯族自治區(qū)海洋研究院 南寧 530022)

文章以廣西沿海灘涂為研究對(duì)象，以生態(tài)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展為出發(fā)點(diǎn)，從生態(tài)適宜性、區(qū)位適宜性和經(jīng)濟(jì)發(fā)展適宜性3個(gè)方面構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，基于ArcGIS識(shí)別研究區(qū)潛在可開發(fā)的灘涂資源，分析其港口-工業(yè)開發(fā)的適宜性程度和空間分布特征，將研究區(qū)劃分成限制開發(fā)區(qū)、適度開發(fā)區(qū)、適宜開發(fā)區(qū)3個(gè)等級(jí)，并提出相關(guān)開發(fā)和保護(hù)建議。結(jié)果表明：研究區(qū)潛在可利用灘涂共39 958 hm2，其中25%為限制開發(fā)區(qū)，21%為適度開發(fā)區(qū)，54%為適宜開發(fā)區(qū)。適宜性分區(qū)結(jié)果呈現(xiàn)差異顯著的區(qū)域性空間特征，可為廣西沿海地市發(fā)展港口-工業(yè)產(chǎn)業(yè)提供決策支持。

灘涂；港口-工業(yè)開發(fā)；GIS；適宜性評(píng)價(jià)

1 研究背景

自2008年北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)成立以來，廣西沿海港口成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)，已初步形成了以防城港為主、欽州港和北海港共同發(fā)展的格局。據(jù)廣西壯族自治區(qū)港航管理局的公開信息可知，截至2013年年底，廣西北部灣港共有生產(chǎn)性泊位241個(gè)，其中萬噸級(jí)以上泊位66個(gè)，最大靠泊能力20萬t，完成港口貨物吞吐量18 641萬t，集裝箱100萬TEU；2014年1—10月，廣西全區(qū)港口累計(jì)完成貨物吞吐量2.6億t，為去年同期的108.24%。其中，沿海港口完成貨物吞吐量1.7億t，內(nèi)河港口完成貨物吞吐量0.9億t，分別為去年同期的111.71%和102.26%?！稄V西北部灣港總體規(guī)劃》指出，近年來廣西沿海港口發(fā)展迅速，推進(jìn)了一系列重大項(xiàng)目的開工建設(shè)和臨港工業(yè)的布局，但在港口布局、規(guī)劃建設(shè)、安全運(yùn)營等方面尚不能滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展以及區(qū)域合作的需要，岸線、環(huán)境、土地等資源呈現(xiàn)日益緊張的局面。如何有效配置灘涂資源，合理規(guī)劃港口工業(yè)開發(fā)區(qū)布局，解決沿海土地資源緊張問題，帶動(dòng)港口經(jīng)濟(jì)發(fā)展，是新世紀(jì)廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展的重要任務(wù)。

另外，隨著海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，灘涂作為人類開發(fā)海洋、發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的優(yōu)先區(qū)域，人類開發(fā)的強(qiáng)烈需求與灘涂可持續(xù)發(fā)展之間的矛盾也愈來愈緊張[1]。特別是沿海港口群建設(shè)、運(yùn)行、發(fā)展對(duì)灘涂生態(tài)環(huán)境影響日益突出，生物多樣性受到嚴(yán)重威脅，生態(tài)環(huán)境的惡化給灘涂資源的持續(xù)利用和灘涂經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展帶來了直接影響[2]。因此，如何在灘涂保護(hù)及利用之間取得平衡，優(yōu)化港口開發(fā)模式，是灘涂港口開發(fā)研究面對(duì)的課題和挑戰(zhàn)。

為了因地制宜、科學(xué)合理地利用資源，在進(jìn)行開發(fā)活動(dòng)前，應(yīng)充分進(jìn)行自然條件和社會(huì)條件的調(diào)查，并綜合考慮影響區(qū)域環(huán)境保護(hù)與開發(fā)利用前景的因素，構(gòu)建評(píng)價(jià)體系進(jìn)行適宜性分析，為區(qū)域開發(fā)利用和規(guī)劃提供參考。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)此開展了相關(guān)研究：20世紀(jì)60年代以來，美國、英國、荷蘭、澳大利亞等國家就開始了土地適宜性評(píng)價(jià)方面的研究。進(jìn)入20世紀(jì)后，主要研究土地利用方式的適宜性[3]。近年來，GIS和Internet技術(shù)的國家級(jí)土地信息系統(tǒng)建設(shè)成為了適宜性評(píng)價(jià)的重要工具，在土地利用規(guī)劃與地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮了重要的決策支持作用[4-7]；國內(nèi)適宜性評(píng)價(jià)起步于20世紀(jì)80年代，經(jīng)過30多年的發(fā)展，研究的地理范疇、研究內(nèi)容和技術(shù)方法都在不斷拓展和創(chuàng)新。目前，陸域范疇的適宜性評(píng)價(jià)包括土地資源[8]、耕地開發(fā)[9]、城鎮(zhèn)建設(shè)等[10-12]多方面研究；海域范疇包括海岸帶以及海島，主要涉及灘涂資源開發(fā)[13]、港區(qū)建設(shè)[14]、海島開發(fā)等[15-18]方面的適宜性研究。初期的適宜性評(píng)價(jià)側(cè)重開發(fā)利用，而目前的評(píng)價(jià)更重視保護(hù)資源，走可持續(xù)利用之路[19]。

本文以廣西沿海灘涂為研究對(duì)象，在分析2014年海岸灘涂利用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，識(shí)別潛在可開發(fā)灘涂，考慮灘涂利用的生態(tài)脆弱性及港口-工業(yè)開發(fā)的經(jīng)濟(jì)需求，構(gòu)建指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)方法，分析灘涂港口-工業(yè)開發(fā)的適宜性等級(jí)和分布，為廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)的發(fā)展和灘涂的保護(hù)及可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。適宜性評(píng)價(jià)的技術(shù)路線如圖1所示。

圖1 技術(shù)路線

2 研究區(qū)概況

廣西海岸線總長1 595 km，海島646個(gè)，海域面積12.83萬km2。沿岸入海河流120余條，其中南流江、大風(fēng)江、欽江、茅嶺江、防城江、北侖河等為常年性河流；海岸帶地勢總體西北高、東南低，近岸淺海屬半封閉性大陸架海域，海底地形坡度平緩，等深線基本與岸線平行；附近海域的潮汐除鐵山港為不正規(guī)日潮外，其余為正規(guī)日潮，潮差較大；潮流類型主要是往復(fù)流，波浪隨季節(jié)變化十分明顯。

廣西海洋資源豐富，開發(fā)潛力大。海岸線迂回曲折，港灣水道眾多，現(xiàn)有岸線資源可建成上百個(gè)萬噸級(jí)深水泊位，年吞吐能力可達(dá)6 億t以上；魚類資源500多種，蝦蟹類220多種，淺海有主要經(jīng)濟(jì)魚類50多種、經(jīng)濟(jì)蝦蟹類10多種，是我國著名的珍珠產(chǎn)地；沿海地區(qū)和海上風(fēng)能、潮汐能豐富，海洋能源的總儲(chǔ)量達(dá)92萬kW；濱海濕地分布廣、類型多，總面積達(dá)2 076 km2。

3 適宜性分區(qū)評(píng)價(jià)

3.1 遙感解譯

從學(xué)術(shù)角度來看，海洋灘涂就是潮間帶，指大潮高潮線與大潮低潮線之間海水周期性淹沒的地帶[20]。而從開發(fā)利用角度看，廣義的灘涂還包括潮上帶和潮下帶可供開發(fā)利用的部分[21]?！度珖０稁Ш秃Ｍ抠Y源綜合調(diào)查簡明規(guī)程》根據(jù)底質(zhì)類型將中國海岸分為河口岸、基巖岸、砂礫質(zhì)岸、淤泥質(zhì)岸、珊瑚礁岸和紅樹林岸等6種基本類型[22]。沿海灘涂形態(tài)錯(cuò)綜復(fù)雜，國內(nèi)外至今沒有一個(gè)統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)。本文根據(jù)灘涂利用情況和開發(fā)用途，將研究區(qū)歷史上及現(xiàn)有的海岸灘涂資源分成兩大類8小類：已開發(fā)利用類，包括工業(yè)、城鎮(zhèn)、公共、交通、農(nóng)業(yè)和其他用地；未開發(fā)利用類，包括生物灘涂和光灘。

選取2014年國產(chǎn)高分一號(hào)影像(2 m分辨率)，通過幾何精校正、影像融合、影像增強(qiáng)處理等影像預(yù)處理，選用WGS84坐標(biāo)系、高斯-克里格投影、111°中央經(jīng)線、1985國家高程基準(zhǔn)作為影像數(shù)據(jù)地理基礎(chǔ)，基于ERDAS和ENVI軟件進(jìn)行人機(jī)交互解譯，并結(jié)合野外核查與精度驗(yàn)證，解譯出2014年研究區(qū)的海岸灘涂利用現(xiàn)狀(表1)。

3.2 潛在可利用灘涂識(shí)別

在得知研究區(qū)光灘分布的基礎(chǔ)上，運(yùn)用GIS疊加規(guī)劃建設(shè)區(qū)和海洋自然保護(hù)區(qū)范圍，選取不相交部分為潛在可開發(fā)利用灘涂，即扣除已經(jīng)規(guī)劃利用和保護(hù)的灘涂資源。根據(jù)《廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》《廣西北部灣港總體規(guī)劃》《廣西海洋功能區(qū)劃(2011-2020)》、北海、欽州和防城港沿海3市的城市總體規(guī)劃等資料，可知研究區(qū)潛在可開發(fā)利用灘涂共39 958 hm2，其中離岸灘涂面積為26 087 hm2，近岸灘涂為13 871 hm2，主要分布在防城港江山半島東岸、企沙半島東岸、欽州三娘灣、北海西場、廉州灣、營盤等地。

表1 研究區(qū)海岸灘涂開發(fā)利用現(xiàn)狀解譯結(jié)果

一級(jí)類二級(jí)類對(duì)應(yīng)解譯結(jié)果面積/hm2比例/%已開發(fā)利用類工業(yè)用地工業(yè)倉儲(chǔ)用地3783.04.0城鎮(zhèn)用地城鎮(zhèn)住宅用地81.40.1公共用地文體娛樂、風(fēng)景名勝11031.111.3交通用地公路、港口碼頭、跨海橋梁1093.41.1農(nóng)業(yè)用地蝦塘等養(yǎng)殖用地7457.47.6其他用地建設(shè)空閑地1555.81.6未開發(fā)利用類生物灘涂紅樹林、海草、鹽沼草、珊瑚礁11140.911.4光灘光灘61390.662.9合計(jì)97533.6100.0

3.3 指標(biāo)體系構(gòu)建

3.3.1 指標(biāo)選取

在吸收多位學(xué)者的研究[2，14，23-27]經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合廣西沿海獨(dú)特的區(qū)域環(huán)境，從生態(tài)適宜性、區(qū)位適宜性和經(jīng)濟(jì)發(fā)展適宜性3個(gè)方面，按照數(shù)據(jù)可獲性、代表性、全面性等原則構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(表2)。其中，生態(tài)適宜性指標(biāo)反映灘涂周圍生態(tài)環(huán)境狀況對(duì)其開發(fā)建設(shè)活動(dòng)的限制作用，基于生態(tài)保護(hù)原則，選擇與重要生態(tài)系統(tǒng)、生物海岸的距離為評(píng)價(jià)指標(biāo)；區(qū)位適宜性反映灘涂建設(shè)開發(fā)的區(qū)域限制，考慮建設(shè)開發(fā)活動(dòng)不得侵占或影響船舶?？亢屯ㄐ校x擇與離航道的距離為評(píng)價(jià)指標(biāo)；經(jīng)濟(jì)發(fā)展適宜性反映影響研究范圍內(nèi)灘涂建設(shè)開發(fā)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)要素，考慮到沿海經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的開發(fā)與規(guī)模集聚、貨運(yùn)量、交通便利程度等息息相關(guān)[28]，選擇與周圍行政鄉(xiāng)鎮(zhèn)、臨海工業(yè)區(qū)、主要交通干道的距離為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

表2 灘涂港口-工業(yè)開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 km

注：括號(hào)內(nèi)數(shù)值為指標(biāo)對(duì)應(yīng)權(quán)重.

3.3.2 指標(biāo)權(quán)重確定

結(jié)合層次分析法[29]和德爾菲法，咨詢多位海洋生態(tài)評(píng)價(jià)和資源開發(fā)、利用等研究領(lǐng)域的專家意見確定專家調(diào)查表。以匿名、多次反饋的方式邀請(qǐng)專家確定指標(biāo)的重要性程度，構(gòu)建指標(biāo)比較判斷矩陣，作為灘涂建設(shè)開發(fā)適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)權(quán)重的重要依據(jù)。根據(jù)層次分析法計(jì)算特征根和一致性指標(biāo)，結(jié)果顯示各層次指標(biāo)均通過一致性檢驗(yàn)。

3.3.3 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化分級(jí)

為了統(tǒng)一各指標(biāo)量綱，使其具有可比性，因此需對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，按其屬性或者數(shù)量特征分成4個(gè)等級(jí)，分別賦值為1、3、5、7。

3.4 指標(biāo)信息提取

以遙感解譯后的灘涂利用現(xiàn)狀圖為底圖，基于Arcgis10.0軟件，繪制各指標(biāo)圖層，并建立屬性數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來源包括：遙感解譯結(jié)果、廣西岸線資料、廣西海洋功能區(qū)劃矢量圖層、廣西各市縣行政區(qū)劃圖、廣西及沿海3市的港口規(guī)劃資料。

按照指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，利用Arcgis Spatial analyst模塊的鄰域分析工具，分別對(duì)6個(gè)指標(biāo)圖層進(jìn)行多環(huán)緩沖分析，6個(gè)指標(biāo)的分級(jí)結(jié)果見圖2所示。

圖2 適宜性評(píng)價(jià)指標(biāo)分級(jí)結(jié)果圖

3.5 綜合評(píng)價(jià)

按照指標(biāo)權(quán)重對(duì)各指標(biāo)緩沖分析結(jié)果進(jìn)行空間加權(quán)疊加運(yùn)算；疊加潛在可利用灘涂分布獲取其綜合評(píng)價(jià)分值；根據(jù)Arcgis自然間斷點(diǎn)分類法(Natural Break)，將加權(quán)疊加結(jié)果按分值從低到高分成限制開發(fā)、適度開發(fā)、適宜開發(fā)3個(gè)區(qū)域，分別對(duì)應(yīng)低、中、高3個(gè)等級(jí)(圖3)。其中，限制開發(fā)區(qū)指包含或靠近自然生態(tài)系統(tǒng)，應(yīng)為優(yōu)先保護(hù)的區(qū)域；適度開發(fā)區(qū)指距自然生態(tài)系統(tǒng)有一定距離，具備開發(fā)條件，應(yīng)為保護(hù)和發(fā)展并重的區(qū)域；適宜開發(fā)區(qū)指遠(yuǎn)離自然生態(tài)系統(tǒng)，具有經(jīng)濟(jì)發(fā)展優(yōu)勢，應(yīng)為優(yōu)先開發(fā)的區(qū)域。

圖3 潛在可開發(fā)利用灘涂港口-工業(yè)開發(fā)適宜性分區(qū)

4 結(jié)果分析

4.1 灘涂利用現(xiàn)狀分析

目前，研究區(qū)有已開發(fā)利用類灘涂25 002.06 hm2，約占25%，灘涂的總體利用程度不高；各開發(fā)類型占比不一，從高至低依次排序?yàn)椋汗灿玫?、農(nóng)業(yè)用地、工業(yè)用地、其他用地、交通用地、城鎮(zhèn)用地，主要利用方式為開發(fā)程度不高的服務(wù)業(yè)(文體娛樂、風(fēng)景名勝用地)和農(nóng)業(yè)(圍塘養(yǎng)殖)；工業(yè)、交通、城鎮(zhèn)等填海造地類建設(shè)用地近年來發(fā)展迅猛，特別是港口碼頭、臨港工業(yè)的開發(fā)，主要分布在城市功能定位依托于港口開發(fā)和臨港工業(yè)發(fā)展的防城港和欽州。未開發(fā)利用類灘涂共有72 531.5 hm2，占74.4%，以光灘為主，65%為離岸灘涂，主要分布在北海市；而生物類灘涂中紅樹林最多，在沿岸均有分布，海草和鹽沼數(shù)量較少，珊瑚礁主要分布在潿洲島、斜陽島沿岸。

4.2 適宜性評(píng)價(jià)結(jié)果分析

(1)根據(jù)適宜性分區(qū)評(píng)價(jià)結(jié)果，統(tǒng)計(jì)研究區(qū)不同岸段的適宜性等級(jí)和分布見表4。由表4可知：潛在可利用灘涂中，限制開發(fā)區(qū)9 929.9 hm2，占25%，主要分布在鐵山港、南流江區(qū)和茅尾海。滿足港口-工業(yè)開發(fā)的灘涂面積為30 028.2 hm2，占75%。其中，適度開發(fā)區(qū)8 442.35 hm2，占21%，主要分布在鐵山港、南流江區(qū)和防城港東灣；適宜開發(fā)區(qū)21 585.8 hm2，占54%，主要分布在北海營盤區(qū)和大風(fēng)江區(qū)；防城港西灣、北侖河口、潿洲島和斜陽島不適宜開展港口-工業(yè)區(qū)開發(fā)。

表3 研究區(qū)灘涂港口-工業(yè)開發(fā)適宜性分區(qū)信息 hm2

(2)研究區(qū)灘涂港口-工業(yè)開發(fā)適宜性分區(qū)由陸向海呈現(xiàn)“限制開發(fā)區(qū)-適度開發(fā)區(qū)-適宜開發(fā)區(qū)”的分布特征，這是因?yàn)榧t樹林、海草床等重要生態(tài)系統(tǒng)主要分布在近岸灘涂，考慮到對(duì)自然濕地的生態(tài)保護(hù)，因此近岸灘涂多為限制開發(fā)區(qū)，適度開發(fā)區(qū)處于限制開發(fā)區(qū)和適度開發(fā)區(qū)之間，起到一定的緩沖保護(hù)作用，屬于生態(tài)敏感性過渡地帶，適宜開發(fā)區(qū)作為優(yōu)先建設(shè)區(qū)，引導(dǎo)研究區(qū)沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

(3)不同開發(fā)適宜等級(jí)的灘涂面積由少到多依次為“限制開發(fā)區(qū)、適度開發(fā)區(qū)、適宜開發(fā)區(qū)”，這是由于近岸灘涂的利用類型較為豐富，尤其是受人類活動(dòng)的影響，近岸灘涂的開發(fā)程度要遠(yuǎn)大于離岸灘涂，因此近岸灘涂分布較為零散破碎，導(dǎo)致限制開發(fā)區(qū)面積較小。而離岸灘涂人類活動(dòng)涉及較少，多為光灘，分布較為集中，因此適宜開發(fā)區(qū)的面積最大。

5 結(jié)論和建議

本文基于集約節(jié)約利用、保護(hù)開發(fā)并重的原則，構(gòu)建較為合理的評(píng)價(jià)方法體系廣西北沿海灘涂港口-工業(yè)開發(fā)的適宜程度。評(píng)價(jià)指標(biāo)體系涉及生態(tài)保護(hù)、區(qū)位發(fā)展條件等基礎(chǔ)限制因子，評(píng)價(jià)方法具備實(shí)際操作性。

《廣西北部灣港總體規(guī)劃》對(duì)研究區(qū)的功能定位為：滿足腹地經(jīng)濟(jì)及臨港產(chǎn)業(yè)對(duì)以礦石、集裝箱、石油、煤炭等大宗貨物為主的貨物運(yùn)輸需求及休閑旅游需要。規(guī)劃廣西北部灣港形成由漁澫港區(qū)和企沙西港區(qū)組成的礦石運(yùn)輸系統(tǒng)；由大欖坪港區(qū)(欽州保稅港區(qū))、漁澫港區(qū)、石步嶺港區(qū)組成的集裝箱運(yùn)輸系統(tǒng)；由企沙西港區(qū)、金谷港區(qū)、鐵山港西港區(qū)構(gòu)成的煤炭運(yùn)輸系統(tǒng)；由金谷港區(qū)、大欖坪港區(qū)、鐵山港西港區(qū)構(gòu)成的石油及油品運(yùn)輸系統(tǒng)；以石步嶺港區(qū)為主，馬鞍嶺、三娘灣等共同發(fā)展的北部灣休閑、旅游、客運(yùn)系統(tǒng)。在識(shí)別可開發(fā)利用灘涂的基礎(chǔ)上，有必要根據(jù)不同岸段實(shí)際發(fā)展需求和相關(guān)規(guī)劃設(shè)計(jì)，合理確定港口-工業(yè)發(fā)展的具體模式；另外，建議各類型開發(fā)模式在具體建設(shè)實(shí)施時(shí)，結(jié)合開發(fā)模式帶來的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益等因素，根據(jù)所在區(qū)域地形地貌、經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求、海洋功能定位、港口和工業(yè)發(fā)展的飽和度或利用率等來全面考量，以及考慮各開發(fā)模式建立后帶來的環(huán)境影響，做足前期調(diào)查評(píng)價(jià)，并設(shè)計(jì)、采取相應(yīng)的環(huán)境保護(hù)措施。

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