浙江省大陆岸线资源的适宜性综合评价研究
2015-01-12徐谅慧李加林袁麒翔王明月陈鹏程
徐谅慧,李加林,杨 磊,袁麒翔,王明月,陈鹏程
(1.宁波大学城市科学系,浙江 宁波 315211;2. 浙江省海洋文化与经济研究中心,浙江 宁波 315211)
浙江省大陆岸线资源的适宜性综合评价研究
徐谅慧1,2,李加林1,2,杨 磊1,袁麒翔1,王明月1,陈鹏程1
(1.宁波大学城市科学系,浙江 宁波 315211;2. 浙江省海洋文化与经济研究中心,浙江 宁波 315211)
研究目的:岸线资源是21世纪“海洋世纪”重要的国土资源,科学、合理的岸线资源评价有利于沿海开发战略的制定,能够提高岸线资源的综合利用效益。研究方法:利用遥感和GIS手段,建立生产、生活和生态保护为导向的岸线资源适宜性综合评价指标体系,并对浙江省大陆岸线资源进行空间特征分析。研究结果:浙江省大陆岸线中,生产优先开发岸线占4.9%,生产适度开发岸线占10.3%,生活旅游岸线占21.9%,生态保护岸线占1.5%,储备岸线占61.4%。研究结论:(1)平湖市与海盐市交汇岸段、宁波市甬江口以南至北仑北岸岸段、象山港沿岸的宁波市区岸段以及象山县岸段等建港条件优良,适合生产优先开发或适度开发;(2)海盐市东部部分岸段、慈溪市西北部岸段等适合发展城镇或旅游开发;(3)象山县东部部分岸段、三门县中部部分岸段等由于生态服务价值特殊,需要严格保护。
土地评价;海岸线;适宜性;综合评价;浙江省
1 引言
21世纪是海洋的世纪,开发海洋资源、发展海洋经济已成为全球沿海国家和地区的战略选择,科学合理地开发海洋资源、发展海洋产业将成为中国经济发展的重要支撑[1]。海岸线作为发展海洋经济的重要资源,其现状特征评价和价值评估已成为岸线资源研究及城市规划的重要组成部分。
中国对岸线资源的研究始于20世纪80年代末,研究领域主要集中于大江大河岸线资源开发利用评价[2-3]。进入21世纪后,学者们开始将眼光投向河口地区和沿海港口城市岸线,并且逐步引入了3S等技术手段。涂振顺等[4]以福建省港口岸线为例,依据港口岸线的自然和社会属性,获得港口岸线资源优劣的综合评分和理想港口贴近度的评价结果。但是纵观近几十年的岸线评价研究现状,更多学者将岸线资源评价目标集中于生产发展及港口利用,选取的指标也大多适合港口建设要求[5-6],而对居住生活建设、休憩旅游开发以及生态环境保护等方面关注较少。为此,本文以2010年浙江省大陆岸线为主要研究对象,选取生产、生活和生态三个维度的适宜性进行综合评价,以期为提升浙江省岸线资源的综合利用价值,促进浙江省海洋经济示范区建设提供科学参考。
2 研究区概况
本文研究范围特指浙江省大陆岸线。对于大陆岸线的界定,主要采用目前国际上较为常用的平均大潮高潮线法,即海洋潮流达到最大高潮位时,海水所淹没的平均界线[7]。浙江省大陆岸线自北往南,基岩海岸和淤泥质海岸交替分布,据浙江省海岸带和海涂资源综合调查报告显示,浙江省大陆岸线中,人工及淤泥质岸线占大陆岸线总长的56.6%,且人工岸线呈现出逐年增加的趋势。目前浙江省杭州湾岸段岸线结构最为简单,为规则的几何形状,而浙江省中南部岸线以基岩海岸为主,人工改造痕迹相对较小,较为接近自然状态。部分基岩岸段由于其特殊的地质构造以及水深域宽的航道资源条件已被大量开发建设成港口码头、工业仓储用地等。
然而近年来,浙江省在逐步提高岸线资源利用效率的同时,也带来了一些普遍的“建设性破坏”[8],主要包括:(1)近海海域污染严重;(2)码头、港口等利用率和集约化程度较低,岸线利用不尽合理;(3)岸线改造频繁,引起了海岸带生态系统的不平衡;(4)部分岸段经济与生态的功能定位出现矛盾等。因此,科学合理地对浙江省岸线资源进行适宜性综合评价,能够有效提高浙江省岸线的综合利用效益,真正推动浙江省沿海经济及生态的良性发展。
3 数据来源与评价方法
3.1 数据来源及处理
本文使用的岸线数据主要是2010年TM遥感影像数据(共3景,分别是118-39,118-40和118-41),通过图像预处理(包括几何校正与配准、假彩色合成以及图像拼接等),再对影像进行单波段边缘检测以及波段运算后,借助Erdas及ArcGIS的边缘检测及人机交互式解译提取2010年浙江省大陆岸线作为评价的基础岸线数据。解译精度为0.87,达到研究需求。而对于岸线资源适宜性综合评价指标的数据来源还包括浙江省1∶25万地形图(包括海底等高线图)、浙江省1∶25万地理背景数据,浙江省DEM数据,浙江省环境保护厅提供的《2012年浙江省环境状况公报》,2007年浙江省海洋功能区划图集及文本,以及浙江省近10年的潮汐资料等。
3.2 评价方法
3.2.1 评价指标选择及量化 对于浙江省岸线资源的适宜性综合评价,主要根据沿岸地区生产发展、生活休憩及生态保护等条件对岸线自然属性以及区位条件的要求,同时考虑评价指标的易得性、可比性、易量化性以及区域的实际特点等,参照已有的研究[2-5],分别以生产、生活及生态三个维度作为岸线评价单元,在此基础上评判出浙江省适宜发展生产、生活以及需要生态保护的岸段,同时,根据各岸段的适宜条件以及实际利用现状,以浙江省沿海县级市所在位置作为参考单元,分析各类型岸段的发展方向。
对于岸线生产适宜性的指标,考虑到随着经济发展,一些相对可变的因素(如交通网络、城市依托性等)不再是制约地区生产岸线发展的关键因素,因此重点考虑相对不变的自然条件[9]。选取岸前水深、航道水域宽度、岸线稳定性、陆域可开发纵深及潮差5个指标作为生产适宜性评价因子[9-10]。此外,环境污染少、生态条件好、生活交通便利是良好的人居环境的重要因素[11],因此,对于生活适宜性岸线的评价主要选取近岸水质质量、生态功能区邻近度以及城镇邻近度3个指标。生态服务功能指代人类直接或间接从生态系统中取得的效益[12-13],生态服务功能越重要,近海海域水环境容量越小,地质灾害发生频率越大,生态保护越重要[14],因此,选取生态保护区邻近度、近海水域环境容量以及地质灾害风险3个指标作为生态保护适宜性(以下简称“生态适宜性”)评价因子。在此基础上确定浙江省岸线资源适宜性综合评价指标体系以及各类指标的量化方式(表1),同时,运用ArcGIS10.0 建立岸线适宜性评价指标体系数据库[5]。
表1 岸线适宜性评价指标体系及量化标准Tab.1 The index system for integrated suitability and quantitative criteria on coastline
3.2.2 各单元评价方法 对于岸线资源的生产、生活以及生态三个评价单元的适宜性的评价,采用如下公式。
式1中,Si表示第i(生产、生活或生态)个评价单元的总得分,fij表示第i个评价单元中第j个评价指标的得分,n表示第i个评价单元的总指标个数,考虑到各评价指标均代表了岸线某一方面的特征,故认为它们对于岸线适宜性综合评价是同等重要的,由此决定了它们的权重相同。运用式1将每个评价单元内的岸段均划分为4个等级,具体划分方式如表2:
表2 岸线资源生产、生活、生态适宜性等级划分Tab.2 Classifcation of coastline’s industrial, live and ecological suitability
3.2.3 综合评价方法 在具体的岸线资源适宜性综合评价过程中,主要根据各岸段的生产、生活、生态适宜性等级的得分组合情况,构造立体三维坐标图的方法进行评价[15]。首先,以生产适宜性作为x轴,生活适宜性作为y轴,生态适宜性作为z轴,建立三维坐标系(图1)。其次,分别从原点沿x、y、z轴向外等间距延伸4段,分别代表生产、生活和生态适宜性的4个级别,得到4×4的立方体矩阵模型,据此,可将每个岸段的生产、生活及生态适宜性等级用(x,y,z)三维坐标表示并对应到坐标轴相应位置。最后,根据各岸段的坐标,同时结合专家调查意见以及实地考察情况,对各岸段进行适宜性功能类型的划分(图1和表3)。
图1 岸段适宜功能对应三维坐标图Fig.1 3D coordinate graph of coastline’s function
表3 三维坐标图与岸段适宜功能类型对应关系Tab.3 Corresponding relationship between 3D coordinate graph and coastline’s function
4 评价结果
4.1 生产适宜性评价
硐室爆破施工时,要求放炮前必须派人警戒,所有人员都必须撤到警戒线以外。警戒距离:直巷不低于150m,拐弯巷道不低于100 m。放炮时必须派专人站岗警戒,禁止人员进入。
根据岸线生产适宜性评价指标量化方式,将各指标量化后,得到生产适宜性评价不同指标等级分布情况。浙江省大陆岸线岸前水深条件较好的区域相对较少,主要分布在浙东、浙南沿岸。岸线直面海洋处航道水域较宽,而杭州湾、象山港内部海域、三门湾、乐清湾以及瓯江口由于港湾淤泥质海岸泥沙的淤积,其岸线航道水域相对较为狭窄。基岩岸线外侧坡陡、水深,不易淤积,岸线较为稳定。其余岸段由于泥沙来源较多,加之人类围垦等的影响,海岸线淤涨较快,岸线较不稳定。岸段后方陆域以平原为主的区域比重较大,陆域较为开阔。而少量岸线后方山地、丘陵居多,陆域纵深较小。慈溪市东北部岸段至宁波市穿山半岛南部岸段由于舟山海区岛屿众多,水道纵横交错且较深,流路复杂,削弱了大部分潮流,故多年平均潮差最小,其余岸段超差相对较大。
综合5项指标的评价结果,将浙江省大陆岸线生产适宜性划分为4个等级(图2(a),封二)。其中,Ⅰ级岸线主要分布在甬江口以南至宁波市穿山半岛附近,同时,在象山港海域内也有少量分布,约占岸线总长的2.2%;Ⅱ级岸线主要集中分布在平湖市与海盐市交汇岸段、宁波市穿山半岛南部、象山港大部分海域、临海市海域以及玉环县西南岸段,其约占岸线总长的13.7%;Ⅲ级岸线主要集中分布在杭州湾南岸的慈溪市东北部岸段、台州市区、温岭市、温州市区及瑞安县沿岸,约占岸线总长的29.9%;Ⅳ级岸线最长,主要分布在杭州湾近钱塘江口两岸、三门湾及乐清湾沿岸、平阳县及苍南县沿岸,约占岸线总长的54.2%。
4.2 生活适宜性评价
根据岸线生活适宜性评价指标量化方式,将各指标量化后,得到生活适宜性评价不同指标等级分布情况。浙江省近岸海域水质受无机氮、活性磷酸盐等影响,海域水体富营养化污染较严重,水质状况较差。多以Ⅳ类及劣Ⅳ类海水为主。浙江省大陆岸线生态功能临近度等级呈现出相间分布状态,Ⅰ级岸线多集中在港湾底部附近。平原岸线与城镇距离相对较近,而沿岸地形以山地丘陵为主的,则距城镇距离较远。
综合以上3项指标的评价结果,得到对浙江省大陆岸线生活适宜性评价结果(图2(b),封二)。浙江省大陆沿岸Ⅰ、Ⅱ级生活适宜性岸线较少,主要分布在象山县东岸的中部、温岭市南部及玉环县南部海域,仅占岸线总长的7.64%;Ⅳ级岸线最多,主要分布在杭州湾钱塘江入海口两岸、慈溪市北部及东北部、象山港海域、三门湾至台州市区、乐清湾沿岸以及温州市大部分海域,占岸线总长的56.46%。
4.3 生态适宜性评价
根据岸线生态适宜性评价指标量化方式,将各指标量化后,得到生态适宜性评价不同指标等级分布情况。靠近各类生态保护区的岸段及邻近风景名胜区、旅游度假区的岸段生态服务功能较高。浙江省部分岸段由于海水养殖等需要,执行一类水质标准,环境容量较小,而其余相对较大。宁波市穿山半岛南岸、象山港中部、象山县东南部、三门县、温岭市以及苍南县海域后方多以山地为主,且坡度多大于30°,植被覆盖率较低,容易发生滑坡、泥石流、崩塌等地质灾害,风险较高;其他岸段后方多以平原为主,发生地质灾害风险相对较低。
综合以上3项指标的结果,得到浙江省大陆岸线生态适宜性等级图(图2(c),封二)。其中,Ⅰ级岸线较少,主要集中分布在象山县东岸的中部、三门县中部、玉环县南岸以及乐清湾底部,仅占岸线总长的1.45%,此类岸线生态服务功能较为重要,环境容量小,需要重点保护。Ⅱ级岸线主要分布在海盐市与海宁市交界地带、象山港沿岸、温岭市以及温州市大部分海域,占岸线总长的53.23%;其余岸段为Ⅲ、Ⅳ级生态适宜性岸线,生态服务功能相对较弱。
表4 浙江省沿海岸线适宜功能分类统计Tab.4 Statistics of coastline of different functions in Zhejiang Province
根据以上评价结果,将各岸段适宜性等级组成的坐标(x,y,z)对应到三维坐标系中,将浙江省大陆岸线划分为生产优先开发岸线、生产适度开发岸线、生活旅游岸线、生态保护岸线以及储备岸线5种类型(表4和图2(d),封二)。
生产优先开发岸线:指生产适宜性等级高,生活和生态适宜性等级相对较低的岸线,开发需求和潜力较大,受生态等约束较小,适合大规模开发建设大型港口码头、工业仓储用地等。这类岸线主要分布在平湖市与海盐市交汇岸段、宁波市甬江口以南至北仑区北岸岸段、临海市东南岸段以及玉环县西南岸段等,约占岸线总长的4.9%。
生产适度开发岸线:此类岸线具有一定的生态约束,但生产适宜性相对较高,需要适度控制建设用地的开发强度、规模和速度,在政府或国家相关部门干预下进行开发利用,避免过度开发。该类岸线主要分布在象山港沿岸的宁波市区岸段以及象山县岸段、临海市东部岸段以及温岭市东北部和南部部分岸段,约占岸线总长的10.3%。
生活旅游岸线:此类岸线主要指生活适宜性等级较高,生产适宜性等级相对较低,且受生态制约相对较小的岸线,岸线附近生态环境相对较好,且距城镇路程较短,交通通达度较高,适合开发建设城镇用地以及发展旅游、度假、休闲等绿色产业。该类岸线主要分布在海盐市东部部分岸段、慈溪市西北部岸段、象山港底部部分岸段、象山县东部及东南部岸段、三门湾南岸岸段、温岭市东南岸段、玉环县东南及西部岸段、瓯江口两岸、平阳县以及苍南县南部岸段,约占岸线总长的21.9%。
生态保护岸线:该类岸线主要位于重要的生态保护区范围内或生态环境比较脆弱,如乐清市西门岛海洋特别保护区、苍南海岛珍稀与濒危植物自然保护区、平湖乍浦炮台海防史迹保护区等。此类岸线有着重要的生态服务功能,属于禁止开发区域,应该实行强制性的保护,禁止各类不符合功能定位的开发活动。该类岸线主要分布在象山县东部部分岸段、三门县中部部分岸段、玉环县南部岸段、乐清湾底部部分岸段等,约占总岸线的1.45%。
储备岸线:对于生产、生活、生态适宜性等级均不高的岸段,包括沿海的山区丘陵地形等,均将其划定为储备岸线,有待未来技术条件改善后进行开发利用。此类岸线分布范围较广,约占岸线总长的61.4%。
5 结论与讨论
(1)利用遥感和GIS手段,通过建立生产、生活和生态保护三维立体指标架构体系,对浙江省大陆岸线资源的适宜性进行了综合评价,结果表明,浙江省大陆岸线中,生产优先开发岸线占4.9%,生产适度开发岸线占10.3%,生活旅游岸线占21.9%,生态保护岸线占1.5%,储备岸线占61.4%。
(2)对于适合港口码头建设和工业开发的岸线,以及生产适度开发岸线,未来应该提高岸线的集约化利用水平;对于适合城镇建设以及休闲旅游开发的岸线,在城镇化水平相对较低的岸段,应充分利用资源环境优势,加快旅游业发展步伐,通过旅游推动城镇化发展,同时兼顾资源环境的保护,让旅游资源得以循环有序利用;而对于生态保护岸线,应当严格控制个人或企业的开发活动,通过建立生态补偿政策等,适当增加生态和环境维护资金,着力保障该区域的生态环境,维护生态系统的综合服务功能。
(3)由于GIS方法在岸线资源评价研究中的应用尚处于起步阶段,加上本文部分指标来自于经验数据,可能一定程度上影响了评价结果的精度,因此,在今后的研究需不断完善评价所需的相关基础数据。
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(本文责编:郎海鸥)
Integrated Suitability Evaluation on Mainland Coastline Resources in Zhejiang Province
XU Liang-hui1,2, LI Jia-lin1,2, YANG Lei1, YUAN Qi-xiang1, WANG Ming-yue1,CHEN Peng-cheng1
(1. Department of Scientific Research of the Urban,Ningbo University, Ningbo 315211, China; 2. Research Center for Marine Culture and Economy, Ningbo 315211, China)
The purpose of this paper is to evaluate the coastline resource scientifically and reasonably, given the coastline resources becoming one of the important territorial resources in 21st century(ocean century). It is not only benefit for making the coastal development strategy, but also can improve the efficiency of comprehensive utilization of coastline resources. Based on RS and GIS, an index system is established for evaluating the integrated suitability coastline resources in Zhejiang Province. The results show that 1) 4.9% of the mainland coastline in Zhejiang Province have the priority of developing; 10.3% coastline should be developed moderately; 21.9% coastline is suitable for travel and life; 1.5% coastline should be protected strictly; and 61.4% could be used as reserve bank. 2) The coastlines, such as between Pinghu and Haiyan City, south of Yong river in Ningbo City, Ningbo City coast of the Xiangshan port and Xiangshan coastline, have the excellent conditions for port construction, so they can be priority or moderate developed. 3) The coastline of east Haiyan and north-west Cixi City are suitable for the development of urban or tourism. 4) Some coastlineof east Xiangshan, and middle of Sanmen County should be protected strictly because of the Special ecological service value.
land assessment; coastline; suitability; comprehensive evaluation; Zhejiang Province
F301.3
A
1001-8158(2015)04-0049-08
10.13708/j.cnki.cn11-2640.2015.04.007
2014-04-16
2014-07-06
浙江省哲学社会科学重点研究基地——浙江省海洋文化与经济研究中心重大招标项目(14HYJDYY03)。
徐谅慧(1989-),女,浙江宁波人,硕士研究生。主要研究方向为海洋资源环境保护。E-mail: xu_liang_hui89@126.com
李加林(1973-),男,浙江台州人,教授,博士生导师。主要研究方向为海岸带环境与资源开发。E-mail: nbnj2001@163.com