浙江省海域開發多宜性研究

費佳歡　王志文　陳培雄等

關鍵詞：海洋空間規劃;適宜性評價;兼容用海;浙江省

中圖分類號：P74 文獻標志碼：A 文章編號：1005-9857（2023）02-0072-07

0 引言

隨著人類開發活動持續向海洋擴張，各類海域用途之間的空間沖突日益凸顯。一方面，人類對傳統海域用途（如漁業[1]、航運業[2]）的依賴性持續增加，期望擴大其可利用范圍;另一方面，新興用海活動（如可再生能源[3]、近岸水產養殖[4]）的重要性日益凸顯，對海洋空間的開發利用提出新的要求。為減少海域用途之間的沖突，協調海洋資源的開發利用，海洋發達國家逐漸發展并形成基于生態系統的海洋綜合管理工具———海洋空間規劃（MSP）[5-7]。不同海域用途適宜區的有效識別和劃分是海洋空間規劃的重要環節。適宜性評價是針對某種開發利用活動，分析其開發利用的適宜程度，評定其適宜性等級的過程[8]。這種方法最初應用于土地利用適宜性評價[9]，隨著研究的深入以及3S技術的發展，土地適宜性評價已成為陸地空間規劃的重要方法[10-12]，并逐漸應用到海洋領域當中。

國內外現有的海洋開發適宜性研究大多通過多準則評價模型量化某種用途的空間適宜性，然后在空間規劃過程中，基于適宜性分析協調用途選址，從而達到緩解空間沖突的目的[13]。漁業養殖用海方面，林勇等[14]選用海水水深、海水表面溫度、葉綠素a濃度等指標構建適宜性評價指標體系，利用GIS技術對大、小長山島開展養殖用海適宜性評價研究;Silva等[15]利用規模養殖模型和GIS空間技術，選取魚類生長和存活因素、法律和社會約束因素、產品質量因素以及環境敏感度因素等構建指標體系，針對智利Valdivia河口太平洋牡蠣的養殖適宜性進行評價。港口建設用海方面，Cheng等[16]從生態環境影響的角度出發，基于壓力-狀態-響應（PSR）模型構建評價指標體系，對港口建設適宜性進行評估;劉月等[17]選取地形地貌、區域穩定性、工程地質條件、交通區位條件和生態敏感性5類影響因素，采用改進的綜合指數評價模型，對三峽庫區港口建設場地進行適宜性評價研究。旅游用海方面，孫靜等[18]對我國管轄海域開展旅游用海適宜性評價，結果表明我國海洋旅游具有較大的發展空間，發展潛力無限;Anfuso等[19]對巴西西部沿海海水浴場的43處旅游項目進行用海適宜性評價，根據評價結果為有關管理部門提供政策指導。

相比于陸地，海洋是三維的立體空間，其空間聯動、水體交換等特征導致海洋資源具有復合性，因此各類海域用途往往具有多宜性和兼容性[20-21]。而現有的海域開發適宜性評價大多針對某個特定區域內的某種用海方式，缺乏針對多種海域用途的多宜性研究。當前背景之下，我國各類用海活動的用海需求不斷增大，海洋空間沖突日益凸顯，有必要在已有研究成果和工作經驗的基礎之上，探索海洋利用多宜性評價研究，分析海洋兼容性利用策略與方案。基于此，本研究構建海域開發多宜性研究方法，并將其運用于浙江省海域。在案例研究中，選取4類典型海洋用途構建指標體系，分別開展適宜性評價。基于適宜性評價結果，分析海域開發利用的多宜性和兼容性，討論浙江省海洋兼容開發利用的方向，以期推動海洋空間資源的充分、協調開發利用，促進海洋經濟的可持續發展。

1 研究區域和數據來源

1.1 研究區概況

浙江省地處中國東南部，長江三角洲南翼，東部瀕臨東海，海岸線長約6630km。憑借豐厚的經濟基礎和海洋資源，浙江省海洋經濟發展水平較高，在內外開放“扇面”中起到中流砥柱的作用。本研究以浙江省海域為研究區域，自北向南涉及沿海5市（嘉興市、舟山市、寧波市、臺州市和溫州市），海域總面積達26萬km²。

自批復《浙江海洋經濟發展示范區規劃》以來，浙江省各類用海需求呈現持續增長的趨勢。海洋漁業方面，開展省級休閑漁業精品基地和全國休閑漁業示范基地創建工作，開展漁鄉小鎮、現代休閑漁業綜合體等建設，推動產業融合發展，涉漁二、三產業用地用海需求較大增長。海洋交通運輸業方面，隨著“一帶一路”、長江經濟帶等的建設，舟山群島新區和舟山江海聯運服務中心等沿海擴建工程加快實施，港口用海需求有較明顯的增長。濱海旅游方面，旅游港口等相關旅游基礎設施的建設使各沿海縣市對用地用海的需求有所增加。海上風電方面，隨著對新能源的大力推廣和普及，浙江沿海對風電用海的需求逐步擴大。據統計，全省可開發利用的內海海域面積為3.09萬km²，實際已用去50%以上（逾1.6萬km²），且每年實際利用海域和海岸線仍在快速增加。海域、灘涂、岸線等資源呈現出區域性、結構性緊缺，資源有限性和開發低效性的矛盾日益突出。研究各類海域用途的開發多宜性，對于浙江省海洋空間資源的充分、協調利用以及海洋經濟的可持續發展具有重要作用。

1.2 數據來源

本研究主要數據：①水質類監測數據來自浙江省海洋監測預報中心;②經濟統計數據來自《浙江省統計年鑒》（2021）;③DEM 數字高程模型、浙江省“908”基礎版本數據和最新岸線修測數據（2020年）來自浙江省自然資源廳;④浙江省海洋功能區劃矢量數據和海洋生態紅線劃定方案矢量數據來自浙江省自然資源廳;⑤浙江省海島大花園建設規劃來自浙江省文化和旅游廳;⑥其他數據均來自數據共享平臺。

對于原始數據需要進行預處理。首先將各類數據導入ArcGIS軟件，并進行坐標轉換和統一，然后利用ArcGIS空間分析工具對DEM 數據、岸線數據等進行處理，提取水深、坡度、離岸距離等數據，最終將所有數據都轉換為500m×500m 單元的柵格數據。

2 指標體系和評價方法

2.1 指標體系構建

根據浙江省海洋經濟發展狀況及用海需求特點，選取海水養殖、港口建設、海上風電和旅游休閑4類典型的海域用途，分別建立海域開發適宜性評價指標體系。評價的過程遵循統一性和主導性原則、科學性和可行性原則、綜合性原則、針對性原則以及生態優先原則。基于以上五大原則，并參考相關研究[22-24]，從自然條件、社會條件和生態條件3個方面選取具有代表性的指標構成評價指標體系。

（1）自然條件指標。海域自然條件對海洋開發利用的適宜性具有基礎性的前提作用，自然條件的優劣將直接影響海洋開發利用的效益。此外，不同的自然條件因素會影響海域使用的方式，海域利用方式不同又導致海域利用適宜性程度不同。針對浙江省4類典型海域用途，選取海水水質、葉綠素濃度、海洋生物資源豐度、水深、坡度、離岸距離、離河口距離、平均風速、海表溫度和日照時間共10項自然條件指標。

（2）社會條件指標。海洋開發利用所依托的經濟發展狀況、交通基礎設施等社會因素直接影響海洋開發的能力和海域利用的規模。因此，在社會條件指標中選取依托城市人均GDP、交通發達指數、離港口航道區距離和離旅游產業聚集區距離共4項指標。

（3）生態條件指標。生態條件對海洋開發利用起到限制性作用，海洋的開發利用不能以降低生態效益為代價。主要參考浙江省海洋生態紅線劃定初步成果，選取3項生態指標，分別為離海洋保護區距離、離國家級水產種質資源保護區核心區距離以及離重要漁業區距離。

2.2 指標權重計算

評價指標的權重能夠反映各個指標在等級評估中的相對重要程度，是等級評估的關鍵步驟之一。結合浙江省4種海域用途的適宜性評價指標體系特征，利用層次分析法（AHP）和德爾菲（Delphi）專家打分法相結合的方式[25]構造判斷矩陣，并利用MATLAB軟件計算權重。

2.3 數據處理與賦值

選取的評價因子來自自然條件、社會條件和生態條件3個方面。不同指標的性質差異較大，且單位和數量級不同，因此需要對所有指標進行處理。采用緩沖分析法、自然斷點法和特征賦值法對不同指標進行1～5的賦值（表1）。其中，二級指標“交通發達指數”是指與鐵路或高速公路的距離。

2.4 綜合評價模型

采用因子加權和法計算綜合評價值，加權和法突出評價值和權重較大的作用，計算復雜程度較低[26-27]。計算公式如下：

式中：X 代表某種海洋開發利用類型的適宜性評價綜合得分;W_i表示指標i 的權重值;X_i 表示指標i的指標值;n 為評價指標的個數。

3 評價結果與分析

3.1 評價結果

根據浙江省海域開發適宜性評價指標綜合得分，利用自然段點法將浙江省4類海域用途所占海域分為不適宜海域、較適宜海域和適宜海域3 個等級。

（1）海水養殖。適宜海水養殖的海域占比36.75%，主要分布在浙江海域的東部和南部，以及部分近岸海域，包括東部的嵊泗、普陀、象山海域，以及南部的瑞安、平陽和蒼南海域;較適宜海域占比47.08%，廣泛分布在北部、中部和南部海域。

（2）港口建設。適宜港口建設的海域占比28.05%，主要分布在靠近海岸線以及靠近河口的海域，包括浙江北部的杭州灣、象山港海域，南部的樂清灣海域;較適宜海域占比46.20%，主要分布在距離河口較遠的海岸線海域。

（3）海上風電。適宜海上風電建設的海域占比41.03%，主要分布在浙江的北部海域以及中南部部分近岸海域，包括北部的杭州灣海域，以及南部的溫嶺、玉環和洞頭海域;較適宜海域占比28.02%，主要分布在浙江中部海域和南部海域。

（4）旅游休閑。適宜旅游休閑建設的海域占比僅14.75%，主要分布在浙江沿海海域、已有海洋旅游產業聚集地海域，包括北部的嵊泗、定海、普陀部分海域，中部的象山和寧海海域，以及南部的臨海、椒江、溫嶺、樂清、洞頭和蒼南海域;較適宜海域占比44.19%，主要分布在適宜海域的周邊。

3.2 兼容性分析

根據海域開發適宜性評價結果，4類海域用途之間存在不同程度的適宜性重疊區域，這些重疊區域即具備開發多宜性。其中，港口建設和海上風電建設之間的高度多宜區所占比重最大，海水養殖和旅游休閑用海之間的高度多宜區所占比重最小。由于海洋空間的流動性和立體性，不同類型的海域用途往往存在空間兼容性，分析成對用海之間的兼容性有助于更加高效合理地開發利用海洋空間。本研究基于歐盟COEXIST項目中提出的GRID方法[28]，構建4類海域用途之間的空間沖突系數矩陣，以此來定量評價和分析其兼容性。

空間沖突系數的計算過程遵循共存方法論。

（1）應用專家判斷方法，通過4個屬性（垂直尺度、水平尺度、時間尺度、移動性），描述各類用海特征，評價準則與評價結果分別如表2、表3所示。

（2）在特征評價基礎上，根據共存規則，計算每一對功能區組合的沖突系數。①若兩項用海之間的垂直尺度不同，且都不是全水域，則沖突系數為0;②若兩項用海都是移動的，則沖突系數等于時間尺度和水平尺度最小值之和;③若上述兩項規則都不適用，則沖突系數等于時間尺度和水平尺度最大值之和。

（3）邀請專家調整各沖突系數，以兼顧實際情況，結果如表4所示。

根據得到的用海沖突系數矩陣，旅游休閑與海水養殖之間的沖突系數最小，即兼容性最大;旅游休閑與其他2類用海（港口建設和海上風電）的沖突系數中等，兼容性一般;除旅游休閑之外的海水養殖、港口建設與海上風電3類用海之間的沖突系數相等且較大，兼容性較小，在開發利用的過程中需要綜合考慮多方因素。

4 結語

本研究基于浙江省海洋經濟發展狀況，選取4類典型海域用途構建指標體系，并開展海域開發適宜性評價，為浙江省海域的科學規劃和高效利用提供技術支撐。此外，基于適宜性評價結果進行用海兼容性分析，以期為浙江省海洋兼容開發利用提供策略方案。根據適宜性評價結果，適宜海水養殖的海域占比36.75%，主要分布在浙江海域的東部和南部，以及部分近岸海域;適宜港口建設的海域占比28.05%，主要分布在靠近海岸線和河口的海域;適宜海上風電建設的海域占比41.03%，主要分布在浙江的北部海域以及中南部部分近岸海域;適宜旅游休閑建設的海域占比14.75%，主要分布在海島海岸附近海域。不同海域用途之間存在不同程度的適宜性重疊區，具備兼容開發利用的潛能。根據兼容性分析結果，旅游用海與養殖用海、港口建設用海和海上風電建設用海之間的空間沖突系數相對較小，說明旅游休閑用海與這3類海域用途之間的兼容性較好;養殖用海、港口建設用海與海上風電建設用海之間的空間沖突系數較大，兼容性較差。

基 于上述結論，提出浙江海域兼容開發利用的策略建議。①建設現代化海洋牧場，實現漁業資源可持續發展;②發展休閑漁業和生態旅游，推動休閑漁業轉型升級;③建設郵輪母港，發展高端旅游產業;④發展深遠海風力發電，協調用海結構。

本研究開展海域開發適宜性評價研究，評價結果是靜態的，尚未建立動態的調整反饋機制;評價指標的選取沒有開展指標本身的績效研究。今后將深入探討建立海洋開發利用的績效評估體系，研究適宜性評價的反饋機制。同時，研究指標選取的科學性依據，探討加強指標的適用性。此外，建立海洋開發適宜性評價指標因子數據庫，實現數據實時更新。