廣西沿海灘涂資源港口-工業開發的適宜性評價

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

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廣西沿海灘涂資源港口-工業開發的適宜性評價

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

文章以廣西沿海灘涂為研究對象，以生態保護和經濟發展為出發點，從生態適宜性、區位適宜性和經濟發展適宜性3個方面構建評價指標體系，基于ArcGIS識別研究區潛在可開發的灘涂資源，分析其港口-工業開發的適宜性程度和空間分布特征，將研究區劃分成限制開發區、適度開發區、適宜開發區3個等級，并提出相關開發和保護建議。結果表明：研究區潛在可利用灘涂共39 958 hm2，其中25%為限制開發區，21%為適度開發區，54%為適宜開發區。適宜性分區結果呈現差異顯著的區域性空間特征，可為廣西沿海地市發展港口-工業產業提供決策支持。

灘涂；港口-工業開發；GIS；適宜性評價

1 研究背景

自2008年北部灣經濟區成立以來，廣西沿海港口成為經濟發展的重點，已初步形成了以防城港為主、欽州港和北海港共同發展的格局。據廣西壯族自治區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性泊位241個，其中萬噸級以上泊位66個，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，廣西全區港口累計完成貨物吞吐量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%。《廣西北部灣港總體規劃》指出，近年來廣西沿海港口發展迅速，推進了一系列重大項目的開工建設和臨港工業的布局，但在港口布局、規劃建設、安全運營等方面尚不能滿足經濟社會發展以及區域合作的需要，岸線、環境、土地等資源呈現日益緊張的局面。如何有效配置灘涂資源，合理規劃港口工業開發區布局，解決沿海土地資源緊張問題，帶動港口經濟發展，是新世紀廣西北部灣經濟區發展的重要任務。

另外，隨著海洋經濟的發展，灘涂作為人類開發海洋、發展海洋經濟的優先區域，人類開發的強烈需求與灘涂可持續發展之間的矛盾也愈來愈緊張[1]。特別是沿海港口群建設、運行、發展對灘涂生態環境影響日益突出，生物多樣性受到嚴重威脅，生態環境的惡化給灘涂資源的持續利用和灘涂經濟的持續發展帶來了直接影響[2]。因此，如何在灘涂保護及利用之間取得平衡，優化港口開發模式，是灘涂港口開發研究面對的課題和挑戰。

為了因地制宜、科學合理地利用資源，在進行開發活動前，應充分進行自然條件和社會條件的調查，并綜合考慮影響區域環境保護與開發利用前景的因素，構建評價體系進行適宜性分析，為區域開發利用和規劃提供參考。國內外學者對此開展了相關研究：20世紀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價方面的研究。進入20世紀后，主要研究土地利用方式的適宜性[3]。近年來，GIS和Internet技術的國家級土地信息系統建設成為了適宜性評價的重要工具，在土地利用規劃與地區經濟發展方面發揮了重要的決策支持作用[4-7]；國內適宜性評價起步于20世紀80年代，經過30多年的發展，研究的地理范疇、研究內容和技術方法都在不斷拓展和創新。目前，陸域范疇的適宜性評價包括土地資源[8]、耕地開發[9]、城鎮建設等[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[13]、港區建設[14]、海島開發等[15-18]方面的適宜性研究。初期的適宜性評價側重開發利用，而目前的評價更重視保護資源，走可持續利用之路[19]。

本文以廣西沿海灘涂為研究對象，在分析2014年海岸灘涂利用現狀的基礎上，識別潛在可開發灘涂，考慮灘涂利用的生態脆弱性及港口-工業開發的經濟需求，構建指標體系和評價方法，分析灘涂港口-工業開發的適宜性等級和分布，為廣西北部灣經濟區的發展和灘涂的保護及可持續利用提供科學依據。適宜性評價的技術路線如圖1所示。

圖1 技術路線

2 研究區概況

廣西海岸線總長1 595 km，海島646個，海域面積12.83萬km2。沿岸入海河流120余條，其中南流江、大風江、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日潮外，其余為正規日潮，潮差較大；潮流類型主要是往復流，波浪隨季節變化十分明顯。

廣西海洋資源豐富，開發潛力大。海岸線迂回曲折，港灣水道眾多，現有岸線資源可建成上百個萬噸級深水泊位，年吞吐能力可達6 億t以上；魚類資源500多種，蝦蟹類220多種，淺海有主要經濟魚類50多種、經濟蝦蟹類10多種，是我國著名的珍珠產地；沿海地區和海上風能、潮汐能豐富，海洋能源的總儲量達92萬kW；濱海濕地分布廣、類型多，總面積達2 076 km2。

3 適宜性分區評價

3.1 遙感解譯

從學術角度來看，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]。而從開發利用角度看，廣義的灘涂還包括潮上帶和潮下帶可供開發利用的部分[21]。《全國海岸帶和海涂資源綜合調查簡明規程》根據底質類型將中國海岸分為河口岸、基巖岸、砂礫質岸、淤泥質岸、珊瑚礁岸和紅樹林岸等6種基本類型[22]。沿海灘涂形態錯綜復雜，國內外至今沒有一個統一的分類標準。本文根據灘涂利用情況和開發用途，將研究區歷史上及現有的海岸灘涂資源分成兩大類8小類：已開發利用類，包括工業、城鎮、公共、交通、農業和其他用地；未開發利用類，包括生物灘涂和光灘。

選取2014年國產高分一號影像(2 m分辨率)，通過幾何精校正、影像融合、影像增強處理等影像預處理，選用WGS84坐標系、高斯-克里格投影、111°中央經線、1985國家高程基準作為影像數據地理基礎，基于ERDAS和ENVI軟件進行人機交互解譯，并結合野外核查與精度驗證，解譯出2014年研究區的海岸灘涂利用現狀(表1)。

3.2 潛在可利用灘涂識別

在得知研究區光灘分布的基礎上，運用GIS疊加規劃建設區和海洋自然保護區范圍，選取不相交部分為潛在可開發利用灘涂，即扣除已經規劃利用和保護的灘涂資源。根據《廣西北部灣經濟區發展規劃》《廣西北部灣港總體規劃》《廣西海洋功能區劃(2011-2020)》、北海、欽州和防城港沿海3市的城市總體規劃等資料，可知研究區潛在可開發利用灘涂共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 研究區海岸灘涂開發利用現狀解譯結果

一級類二級類對應解譯結果面積/hm2比例/%已開發利用類工業用地工業倉儲用地3783.04.0城鎮用地城鎮住宅用地81.40.1公共用地文體娛樂、風景名勝11031.111.3交通用地公路、港口碼頭、跨海橋梁1093.41.1農業用地蝦塘等養殖用地7457.47.6其他用地建設空閑地1555.81.6未開發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97533.6100.0

3.3 指標體系構建

3.3.1 指標選取

在吸收多位學者的研究[2，14，23-27]經驗的基礎上，結合廣西沿海獨特的區域環境，從生態適宜性、區位適宜性和經濟發展適宜性3個方面，按照數據可獲性、代表性、全面性等原則構建評價指標體系(表2)。其中，生態適宜性指標反映灘涂周圍生態環境狀況對其開發建設活動的限制作用，基于生態保護原則，選擇與重要生態系統、生物海岸的距離為評價指標；區位適宜性反映灘涂建設開發的區域限制，考慮建設開發活動不得侵占或影響船舶停靠和通行，選擇與離航道的距離為評價指標；經濟發展適宜性反映影響研究范圍內灘涂建設開發的社會經濟要素，考慮到沿海經濟活動的開發與規模集聚、貨運量、交通便利程度等息息相關[28]，選擇與周圍行政鄉鎮、臨海工業區、主要交通干道的距離為評價指標。

表2 灘涂港口-工業開發適宜性評價指標體系 km

注：括號內數值為指標對應權重.

3.3.2 指標權重確定

結合層次分析法[29]和德爾菲法，咨詢多位海洋生態評價和資源開發、利用等研究領域的專家意見確定專家調查表。以匿名、多次反饋的方式邀請專家確定指標的重要性程度，構建指標比較判斷矩陣，作為灘涂建設開發適宜性評價指標權重的重要依據。根據層次分析法計算特征根和一致性指標，結果顯示各層次指標均通過一致性檢驗。

3.3.3 數據標準化分級

為了統一各指標量綱，使其具有可比性，因此需對各指標進行標準化處理，按其屬性或者數量特征分成4個等級，分別賦值為1、3、5、7。

3.4 指標信息提取

以遙感解譯后的灘涂利用現狀圖為底圖，基于Arcgis10.0軟件，繪制各指標圖層，并建立屬性數據。數據來源包括：遙感解譯結果、廣西岸線資料、廣西海洋功能區劃矢量圖層、廣西各市縣行政區劃圖、廣西及沿海3市的港口規劃資料。

按照指標分級標準，利用Arcgis Spatial analyst模塊的鄰域分析工具，分別對6個指標圖層進行多環緩沖分析，6個指標的分級結果見圖2所示。

圖2 適宜性評價指標分級結果圖

3.5 綜合評價

按照指標權重對各指標緩沖分析結果進行空間加權疊加運算；疊加潛在可利用灘涂分布獲取其綜合評價分值；根據Arcgis自然間斷點分類法(Natural Break)，將加權疊加結果按分值從低到高分成限制開發、適度開發、適宜開發3個區域，分別對應低、中、高3個等級(圖3)。其中，限制開發區指包含或靠近自然生態系統，應為優先保護的區域；適度開發區指距自然生態系統有一定距離，具備開發條件，應為保護和發展并重的區域；適宜開發區指遠離自然生態系統，具有經濟發展優勢，應為優先開發的區域。

圖3 潛在可開發利用灘涂港口-工業開發適宜性分區

4 結果分析

4.1 灘涂利用現狀分析

目前，研究區有已開發利用類灘涂25 002.06 hm2，約占25%，灘涂的總體利用程度不高；各開發類型占比不一，從高至低依次排序為：公共用地、農業用地、工業用地、其他用地、交通用地、城鎮用地，主要利用方式為開發程度不高的服務業(文體娛樂、風景名勝用地)和農業(圍塘養殖)；工業、交通、城鎮等填海造地類建設用地近年來發展迅猛，特別是港口碼頭、臨港工業的開發，主要分布在城市功能定位依托于港口開發和臨港工業發展的防城港和欽州。未開發利用類灘涂共有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 適宜性評價結果分析

(1)根據適宜性分區評價結果，統計研究區不同岸段的適宜性等級和分布見表4。由表4可知：潛在可利用灘涂中，限制開發區9 929.9 hm2，占25%，主要分布在鐵山港、南流江區和茅尾海。滿足港口-工業開發的灘涂面積為30 028.2 hm2，占75%。其中，適度開發區8 442.35 hm2，占21%，主要分布在鐵山港、南流江區和防城港東灣；適宜開發區21 585.8 hm2，占54%，主要分布在北海營盤區和大風江區；防城港西灣、北侖河口、潿洲島和斜陽島不適宜開展港口-工業區開發。

表3 研究區灘涂港口-工業開發適宜性分區信息 hm2

(2)研究區灘涂港口-工業開發適宜性分區由陸向海呈現“限制開發區-適度開發區-適宜開發區”的分布特征，這是因為紅樹林、海草床等重要生態系統主要分布在近岸灘涂，考慮到對自然濕地的生態保護，因此近岸灘涂多為限制開發區，適度開發區處于限制開發區和適度開發區之間，起到一定的緩沖保護作用，屬于生態敏感性過渡地帶，適宜開發區作為優先建設區，引導研究區沿海經濟發展。

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

5 結論和建議

本文基于集約節約利用、保護開發并重的原則，構建較為合理的評價方法體系廣西北沿海灘涂港口-工業開發的適宜程度。評價指標體系涉及生態保護、區位發展條件等基礎限制因子，評價方法具備實際操作性。

《廣西北部灣港總體規劃》對研究區的功能定位為：滿足腹地經濟及臨港產業對以礦石、集裝箱、石油、煤炭等大宗貨物為主的貨物運輸需求及休閑旅游需要。規劃廣西北部灣港形成由漁澫港區和企沙西港區組成的礦石運輸系統；由大欖坪港區(欽州保稅港區)、漁澫港區、石步嶺港區組成的集裝箱運輸系統；由企沙西港區、金谷港區、鐵山港西港區構成的煤炭運輸系統；由金谷港區、大欖坪港區、鐵山港西港區構成的石油及油品運輸系統；以石步嶺港區為主，馬鞍嶺、三娘灣等共同發展的北部灣休閑、旅游、客運系統。在識別可開發利用灘涂的基礎上，有必要根據不同岸段實際發展需求和相關規劃設計，合理確定港口-工業發展的具體模式；另外，建議各類型開發模式在具體建設實施時，結合開發模式帶來的經濟、社會效益等因素，根據所在區域地形地貌、經濟發展需求、海洋功能定位、港口和工業發展的飽和度或利用率等來全面考量，以及考慮各開發模式建立后帶來的環境影響，做足前期調查評價，并設計、采取相應的環境保護措施。

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