宋德瑞,郝 煜,王 雪,張 云,王權明,苗豐民
(1.國家海洋環境監測中心 大連 116023;2.國家海洋局海域管理技術重點實驗室 大連 116023)
我國海域使用發展趨勢與空間潛力評價研究*
宋德瑞1,2,郝 煜1,2,王 雪1,2,張 云1,2,王權明1,2,苗豐民1,2
(1.國家海洋環境監測中心 大連 116023;2.國家海洋局海域管理技術重點實驗室 大連 116023)
文章以海域使用現狀調查省級成果數據為基礎,通過對海洋經濟統計數據分析,展望了行業用海發展趨勢,應用趨勢預測模型,得出各類型累積用海面積預測值。同時,采用空間疊加分析評價方法,構建海域空間資源利用潛力評價模型,得出沿海各地區評價結果。分析評價結果顯示,我國海洋經濟將繼續保持高速增長,海洋生產總值占國內生產總值比重將保持穩定,功能區劃未利用比例達90%以上,區劃外的空間利用率有待進一步提高,預計到2015年海域使用累計面積將達到268萬hm2。
海域使用;趨勢;潛力
依據《聯合國海洋法公約》,我國主張管轄海域約300萬km2,大陸岸線18 000 km,島嶼岸線14 000 km,南北跨越38°[1]。領海、專屬經濟區和大陸架是具有勘探開發自然資源主權權利和管轄權的經濟國土,尤其是海岸帶范圍內的淺海海域資源,是海洋開發利用程度、頻率最高的區域。
近年來,隨著社會經濟快速發展,海洋經濟高速增長,進而提升了對海域使用的需求,沿海省、市、自治區先后制訂各自的海洋發展規劃,部分規劃已上升為國家戰略。在此前提下,綜合我國海域使用現狀調查數據并結合海洋經濟發展數據,分析其變化與發展趨勢顯得尤為重要,不但能為海洋功能區劃修編、海洋保護規劃制訂提供客觀的科學數據支撐,對促進我國海洋經濟健康、穩定、可持續發展也具有重要的現實意義和長遠的歷史意義。
從國家海洋局發布的2001—2010年《國家海洋經濟統計公報》的數據來看,過去10年間,海洋產業增加值和海洋產業總值呈穩定增長的發展趨勢。如圖1所示,10年間海洋產業增加值翻了數番,海洋生產總值占國內生產總值比重在8.5%和10.1%之間[2]。海洋經濟的快速發展在拉動經濟增長、推動海洋相關產業發展、帶動海洋相關產業和促進就業的同時,也帶來了用海需求的增加。

圖1 2001—2010年海洋生產總值及其占國內生產總值比重
以2009年1月1日之前的海域使用現狀調查數據為樣本,按照海域使用分類體系中一級用海類型對其進行分年度統計分析,在此基礎上采用趨勢分析法進行用海需求分析。趨勢分析法是通過對已知的歷史數據進行曲線擬合,使其能夠反映負荷本身的增長趨勢,然后依據趨勢曲線,對未來的某一時間估計出負荷預測值。常用的趨勢模型有線性趨勢模型、多項式趨勢模型、對數趨勢模型、冪函數趨勢模型、指數趨勢模型以及邏輯斯蒂(logistic)模型等[3]。趨勢預測法的主要優點是考慮時間序列發展趨勢,使預測結果能更好地符合實際。
通過對現有按時間序列統計的海域使用數據進行趨勢分析,預計到2015年,我國漁業用海、交通運輸用海、旅游娛樂用海、圍海造地用海、排污傾倒用海、工礦用海[4]及其他用海累積面積將達到268萬hm2,其中漁業用海將占全部用海的85.1%,主要用海類型預測詳細信息如表1所示。漁業用海仍將在海洋產業用海需求中占據主導地位,總體用海需求依舊保持旺盛態勢。

表1 海域使用需求發展分析結果
筆者對海洋產業發展用海需求趨勢所進行的預測分析,是基于歷年海域使用累積面積值作的趨勢分析。既能客觀地反映我國現階段海域使用現狀,又能較科學地預測出在現有社會經濟和用海現狀條件下,各類型用海發展的趨勢。由于宏觀政策對產業發展的促進或抑制作用非常顯著,因此不同海洋產業的用海需求在很大程度上受其影響。國家重點項目的實施、相關海洋政策的出臺都會影響到海洋經濟的發展和海洋產業的用海需求,進而影響到新增產業用海的面積。
海洋功能區劃是具有法律效力的制度,《中華人民共和國海域使用管理法》明確規定,“我國實施海洋功能區劃制度,海域使用必須符合海洋功能區劃”。因此,以功能區劃為依據,分析海域使用空間潛力具有較高的確定性與可信度。但同時也必須清楚地認識到,現行的海洋功能區劃已經到期,新一輪的海洋功能區劃修編工作已經開展,在新的功能區劃修編工作沒有完成前,筆者使用原有功能區劃數據。功能區劃數據定義為功能區劃數據集。海域空間資源中的岸線、灘涂是近海資源中利用率最高的資源,采用計算其空間利用率的方法定量分析其使用情況,對未利用空間的分布產生一個定量的評估,在實際處理中,將岸線和灘涂兩類數據分別定義為岸線數據集和灘涂數據集。海島的存在可以擴充海域使用空間,一定區域內海島分布的多少將影響到海域使用潛力的挖掘,分析過程中,將海島分布數據定義為海島數據集。
通常情況下,在同等海域空間范圍內已利用資源越少,其海域可利用潛力越大。筆者所做的海域空間資源利用潛力評價,在數據選取上以“908專項”海域使用現狀調查時間點2009年1月1日0:00為截止時間;以海岸線至調查邊界為數據選取范圍,獲取截止時間之前的海域使用數據,將其定義為海域使用現狀數據集。因此,該數據集的空間分布是已經確定的,且在截止時間前不可被重復利用。
以現狀調查范圍為邊界,對功能區劃數據集、海域使用現狀數據集、岸線調查數據集、灘涂數據集和海島數據集進行疊加分析得到未利用空間范圍,通過對岸線利用率、灘涂利用率以及海島分布進行統計分析,結合空間疊加分析結果,得出評價區域的海域空間資源未利用率。筆者所建立的分析模型如圖2所示。

圖2 數據集空間疊加分析
筆者嘗試對海域空間利用潛力采用多因子空間疊加法進行評價[5]。通過確定評價因子,將評價因子對海域空間資源未利用率的影響用數值表示,數值范圍在0~1之間,對每一個因子進行評價計算,然后進行空間疊加分析,最終得到分析結果。計算模型為:

式中:Xi為第i種評價指標值;P為海域使用潛力值。
筆者采用的方法涉及了數理統計和空間分析兩部分內容,適宜采用地理信息系統(GIS)工具建立空間分析模型。空間分析采用Super Map軟件實現,首先為空間分析過程建立空間數據源,在空間數據源基礎上建立各個評價指標的數據集,然后通過軟件提供的空間分析功能對數據集進行空間分析操作,最后得到分析結果。
依據上述評價方法,構建潛力分析評價指標體系為評價區域內區劃外空間占調查范圍的比例、區劃未利用率、自然岸線比例、灘涂未利用率以及海島面積占調查面積的比例,最終得到綜合空間潛力。
功能區劃外沿線至調查邊界的空間范圍稱區劃外空間,一般距岸較遠,受用海成本和開發技術限制,未列入現有功能區劃范圍,但從實際調查數據可以看出:此范圍內仍存在用海情況,因此該區域在一定程度上仍然影響海域使用空間潛力;對岸線、灘涂的利用表征為用海強度,用海強度越大,則岸線、灘涂的未利用程度越小;海島的存在可以擴展海域使用面積,將海域使用向遠海推進,為避免對區域進行重復評價,對于現有海域使用數據范圍內包含的部分海島,在對其周邊用海進行評價時,只評價區域內海島面積分布比例;功能區劃數據是海域使用的依據,區劃中的用海越多,海域空間利用潛力越小。
通過空間模型分析,得到在全國總計約38萬km2調查海域范圍內,全國海域空間利用潛力特點如下。
(1)全國海洋功能區劃范圍以外的面積占調查海域總面積的42.8%,已利用的用海基本上在海洋功能區劃范圍內。這一結論從海域空間資源利用角度印證了現行海洋功能區劃編制的合理性。
(2)區劃內海域未利用率較大,海域使用面積僅占總規劃面積的11.1%,其中,保留區、礦產資源利用區、漁業資源利用和養護區功能區未利用率較高。利用率較高的區域主要分布于上海市和天津市近海沿岸。
(3)灘涂利用率較高,已接近34%,應加大保護力度,對開發利用行為加以適當控制,提高利用效率,減少資源浪費,防止灘涂資源消失。我國的灘涂資源主要集中在江蘇省,未利用率較低,未利用面積占其灘涂總面積的比例為50.7%。未利用率較高的區域集中在廣西壯族自治區和海南省,其灘涂可用比例分別為94.9%和92.2%。
評價結果顯示,海域使用空間主要分布于我國的近海沿岸。區劃外空間的可利用潛力較高,但由于受開發技術手段的制約,當前只能有限利用小部分。盡管岸線和灘涂的利用率較高,但從整體功能區劃范圍來看,區劃利用率仍然維持低位。因此,在科學規劃、論證的前提下,區劃內可利用空間潛力較大。
本評價方法中對各省、市、自治區海域空間資源未利用率比較,是以各地管轄范圍內的海域資源為基礎進行計算的,由于各省、市、自治區擁有的空間資源數量不同,所以本評價結果不代表沿海各地未利用資源的數量多寡,只表征了沿海各地在已確定的調查范圍內,空間綜合未利用率的高低。在各地海域調查范圍內,其海域使用空間潛力分析評價結果(圖3)表明:海南省、廣西壯族自治區和山東省在本地調查海域范圍內海域空間資源未利用率較高;廣西壯族自治區、海南省和上海市在本地擁有的灘涂資源中灘涂未利用率較高,江蘇省灘涂資源開發強度最大。

圖3 各省、市、自治區海域空間資源利用潛力評價
無論從海洋經濟發展數據還是海域使用現狀數據來看,總體用海需求在時間序列上均呈逐年增加態勢,在國內生產總值逐年增加、我國已成為世界第二大經濟體的大形勢下,海洋生產總值也在逐年增加,連續兩年占國內生產總值超過10%,可見海洋經濟的發展與海域利用程度密切相關。
從發展趨勢來看,海洋生產總值占國內生產總值的比重變化幅度小于1.6%;海洋生產總值增長額從2001年初的0.9萬億上升到2008年的3.0萬億,海域使用面積由近30萬hm2上升到約121萬hm2。這些數據均表明,海洋開發利用程度逐年上升,所帶來的經濟效益也在迅猛增長。在經濟高速發展、海洋開發熱潮不減的情況下,海域空間資源利用成為社會經濟發展中的重要關注點。
從功能區劃利用程度來看,在現有功能區劃范圍內,未利用功能區劃的空間比例達90%以上,海域使用空間較大,結合前面所得之趨勢分析結果,現有功能區劃范圍內的海域可利用空間可以滿足到2015年之前的海域使用需求。從區劃類型上看,漁業資源利用與養護區在功能區劃中所占面積最大,其未利用率僅次于保留區和礦產資源利用區。由于其規劃面積是保留區和礦產資源利用區面積之和的4倍多,所以漁業資源利用與養護區在下一階段仍有較大的開發利用空間,這為漁業用海的巨大需求提供了廣闊的發展空間。但該空間范圍內的海水環境質量情況是影響相關產業發展的關鍵因素,應注重該功能區的環境保護,提高區劃功能適宜性。同時在功能區劃修編過程中應充分考慮各區劃類型的面積分配比例,避免用海沖突的情況出現。在圍填海功能區劃方面,由于在現行海洋功能區劃制度中,并沒有明確圍填海功能區劃類型,而是將其分散于各功能區劃類型范圍內,隨著沿海各地“向海要地”的趨勢逐年提高,可以預見,如何在海域使用類型、海洋功能區劃類型和海洋經濟產業類型中解析圍填海數據、科學規劃圍填海區劃將成為新的研究熱點。
從各省、市、自治區的海域空間資源利用情況來看:各地的海域空間未利用率相差不大,利用程度相對均衡。其中海南省、廣西壯族自治區的空間資源綜合未利用率較高,這與其開發利用現狀一致;江蘇省的空間資源綜合未利用率較低,這與其對灘涂的高度利用有關。總體來看,沿海各地均在提高對本地海域資源的利用程度,促進海洋經濟的發展,在各自區域范圍內仍有空間利用潛力。隨著海域開發技術的進步,區劃外的空間利用將逐步走進海洋產業發展的視野,尤其是海洋捕撈和礦產資源等用海將會更多地向該空間延伸。
[1] 國家海洋局海洋發展戰略研究所課題組.中國國情報告[M].北京:海洋出版社,2011:21-22.
[2] 國家海洋局.2010年中國海洋經濟統計公報[Z].2011:1-6.
[3] 尹暉.變形分析與預報方法綜述[J].東北測繪,2000,23(1):10-16.
[4] 國家海洋局908專項辦公室.我國近海海洋綜合調查要素分類代碼和圖示圖例規程[M].北京:海洋出版社,2008:432-436.
[5] 金鑫,王合生,涂俊,等.用“多因子空間疊加法”評價城市區域環境綜合質量[J].環境監測管理與技術,2002,14(3):24-26.
“908”專項——我國海域使用現狀調查研究(908-ZC-I-11);海洋公益性項目——海域使用遙感動態監測業務化應用技術與示范(201005011).