围填海适宜性评估方法研究

于永海，王延章，张永华，王玉广，康敏捷

（1.大连理工大学管理学院 辽宁 大连 116024；2.国家海洋环境监测中心 辽宁 大连，116023）

围填海适宜性评估方法研究

于永海1,2，王延章1，张永华2，王玉广2，康敏捷2

（1.大连理工大学管理学院 辽宁 大连 116024；2.国家海洋环境监测中心 辽宁 大连，116023）

从海岸的自然条件、海洋生态、开发利用现状、灾害地质、社会经济等因素分析、评价、筛选海岸围填海适宜性的评价因子，以辽宁省为案例，对建立的评价指标体系进行了实证研究，对验证结果进行了分析。据此为围填海的规划、管理探讨有效理论与技术方法。

围填海；海岸线；适宜性评价

Abstract: The evaluation factors of reclamation suitability are analyzed, evaluated and selected from natural conditions, marine ecology, present situation of development and utilization, geology disaster, socioeconomics of coast.Taking Liaoning for an example, how to build the evaluation index system and analyze the result is researched.Hereby, the paper provides effective theories and method for the reclamation plan as well as the management.

Keywords: reclamation; coastline; suitability appraisal

引 言

随着我国沿海地区经济快速发展和人口增长压力的加大，陆地土地资源日益紧张，用地矛盾日益尖锐。土地资源供求尖锐化已成为制约沿海地区经济和社会发展的重要因素之一。围海造地已成为沿海地区拓展生产和生活空间的重要途径，成为临海工业、电力、港口运输、房地产、滨海公路等基础产业的重要依托，对沿海地区经济和社会发展产生着重要影响。但同时，围海造地也会带来诸如湿地丧失、环境恶化、生态失衡、资源浪费、社会不稳定等负面影响，反过来又削弱沿海地区经济可持续发展能力，这已为国内外许多围海造地失败的教训所证实[1-4]。

如何通过海岸自然条件、海洋生态、开发利用现状、灾害地质、社会经济等条件的调查与分析，筛选建立围填海适宜性评价的指标体系，对海岸的围填海适宜性给出科学的评价结论，对全面提升我国围填海科学与规范管理具有重要的现实意义。本文旨在在定义的围填海四个不同等级适宜度基础上，利用德尔菲法筛选并确定其影响因素，采用层次分析法（AHP）计算相关影响因子权重，以此建立一套围填海适应性评价模型体系和方法，并通过案例分析的实践检验，为围填海规范与有效管理提供有益尝试和补充。

1 评价原则与体系

1.1 评价原则

海岸围填海适应性的评价，指标选取是否科学准确是体现评价结果的科学性与实用性的重要因素。本文以围填海适应性评价为主要研究对象，确定以下评价原则：1）重要生态与海岸资源优先保护原则。如果发现某海域有重要的生态价值、海岸资源等，此因素具有一票否决的决定权，禁止在该区域进行围填用海开发活动；2）综合性原则。根据围填海综合特征确定指标体系，同时注意指标的全面性、代表性；3）开发与保护并重原则。根据海岸资源的综合开发利用价值、海洋环境的承载能力等自然属性，以及海岸利用现状、用海需求等社会属性，评判其围填海的适宜性，既要满足海洋经济建设需要，又要重视重要海洋原始生态区、海洋珍稀濒危物种及其生境、典型海洋生态系统、重要的渔业资源区和潮汐通道、有代表性的海洋自然景观和具有重要科研价值的海洋自然历史遗迹的有效保护。

1.2 评价体系

本文综合考虑评价区海岸自然条件、开发利用目标、围填海现状以及当前存在的问题，将围填海适应性影响因素分为海岸自然条件、海洋生态、开发利用现状、灾害地质、社会经济和其它6大因素。

在海岸自然条件方面，主要考虑了海蚀地貌、喀斯特地貌和奇特景观、名胜古迹与考古遗址、重要沙坝与泻湖、重要自然风光海岸、重要科研价值海岸、水动力环境敏感的河口与湿地等海洋环境敏感区。海洋生态方面，主要考虑了各级别自然保护区、重要渔业资源分布区、重要河口与湿地、生物多样性丰富区、优良海湾等。开发利用现状方面，主要考虑了海水浴场、海底电缆管线工程用海区、滨海旅游与港口等重要海洋开发活动区等。灾害地质主要考虑了已确定存在下陷、坍塌、滑移等严重地质灾害及基底不稳定地区与海岸为陡崖、存在泥沙强烈活动区。社会经济方面，主要考虑了围填海需求的合理与强烈程度。其它方面，考虑了军事用海、其它法令法规禁围与限围范围、已规划为与围填海不兼容的某种类型的用海区范围等。

根据上述的评价原则和指标分析，将 6 个方面 30 个单因子构成3个层次的围填海适应性评价指标体系（图1 ），其中第一层为目标成，第二层为中间层，第三层为指标层。

图1 围填海适宜性评价体系Fig.1 Suitability evaluation system for the reclamation

2 评价模型与方法

2.1 评价等级的确定

本文按照围填海适宜性程度将其划分为 4 个等级：适宜围填、较适宜围填、不适宜围填、严禁围填（表1 ）。

2.2 评价模型与方法

本文采用的围填海适宜性评价模型如下：

式中：S为围填海适宜性综合评价指数；Bi为第 i种评价因素的得分（无量纲）；Wi为第i种评价因素的权重；n为参加评价的因素数量。

（1）评级指标赋分

为确保评价因子权重的科学性和准确性，运用层次分析法对各层指标的相对重要性进行两两比较、判断，并保持判断矩阵的一致性，最后得出各个指标的权重值[5,6]。

评价因子确定后，对研究区（辽宁省）的自然和社会经济条件等进行综合调查，并反复论证。依据各评价因子对围填海的影响程度，按照确定的评价因子分类条件将评价指标划分为 4级评价分值3，2，1，0，分类条件与评价分值的确定采用专家咨询和专家打分方法（特尔菲法）。

表1 围填海适宜性评估等级体系Tab.1 suitability assessment hierarchy for circuit reclamation

表2 围填海适宜性评价因子等级划分标准Tab.2 grading standards for reclamation suitability evaluation factor

表2 围填海适宜性评价因子等级划分标准（续）Tab.2 grading standards for reclamation suitability evaluation factor (continued)

（2）构建比较判断矩阵A

同一层次的指标对上层次某因素而言，进行两两比较。确定思维判断定量化标度方法，采用重要程度 1～9 标度表。 Aij 一般取 1 、 3 、 5 、 7 、9 等级标度，其意义为： 1 表示两元素具有相同的重要性， 3 表示前者稍重要， 5 表示前者明显重要， 7 表示前者强烈重要， 9 表示前者极端重要；而 2 、 4 、 6 、 8 为上述判断的中间值。

（3）层次单排序

对判断矩阵 A ，计算满足 AW=λmaxW（ λmax 为 A 的最大特征根， W 为对应于λmax的正规化特征向量，W的分量Wi就是对应元素单排序的权重值）。应用方根法求解归一化特征特征向量和特征值，即首先计算判断矩阵每一行标度的成绩的 n 次方根为判断矩阵每一行元素的值）；将方根向量进行归一化处理，得到特征向量 W 的第 i 个分量最后计算判断矩阵的最大特征根为向量 AW 的第 i 个分量）。

表3 平均随机一致性指标Tab.3 Average random consistency index

（4）层次总排序

利用层次单排序的结果，可以计算相对上一层次本层次所有元素重要性的权值，即为层次总排序；对层次总排序结果进行一致性检验，当一致性指标符合标准时，则认为层次总排序结果可以接受。

式中： Bn 为指标层权重， aj 为准则层各个因素相对于目标层的权重，为指标层各因素相对于准则层的权重。显然：

当 CR＜0.10 时，认为总排序具有满意的一致性，即得到评价指标的权重。

（5）确定权重

应用层次分析法逐步求出评价体系中各个一级指标和二级指标的权重（表4 、表5 ）。

表4 一级指标权重Tab.4 First step of index weights

表5 二级评价指标权重Tab.5 Second step of evaluation index weights

由表5可见，二级评价指标权重值大于 0.07的有三个，分别为“国家级保护区”、“海洋生态特别保护区”、“地质灾害较重及不稳定区”。从该三项指标的实际特性可以看出，当某海域特征为该三项指标的任一类，其围填海的适宜性较为明确。权重值低于0.01或在0.01附近的指标包括：资源贫瘠且有合理围填需求区、淤泥质海岸海域、已开发为填海造地区、自然淤涨性海岸等，该类指标对应海域围填海的适宜度的判定，往往需要考虑其它指标的适宜性来综合判定。

而对于一级指标来说（见表4 ），权重值较大的为“海岸自然条件”与“海洋生态状况”，而实际上该两项指标也代表了海域围填海适宜度两个主要判定条件。而“其它”与“开发利用现状”两个综合指数，在现实围填海适宜性判定中，往往充当辅助的判定因素，表4中其权重值也偏低。“灾害地质”与“社会经济”在围填海适宜性判定中，与其它指标比处于适中的地位。因此，给出的围填适宜性等级对应的综合评价指数较为合理可信。

（6）确定围填综合评价指数

表2 中分值为 0 的评价因素具有一票否决的决定权，禁止在该区域进行任何方式围填用海开发活动，适宜性等级为严禁围填。其余区域依据围填适宜性评价模型进行计算判定。围填适宜性评分标准的确定采用专家咨询和专家打分的方法，表6给出了适宜性等级判定的标准。

表6 围填海适宜性评价标准Tab.6 suitability evaluation standards for reclamation

3 案例分析

辽宁省海岸线东起鸭绿江口，西至绥中县老龙头，岸线总长 2 810.2 km，其中，大陆岸线 2 110 km，岛屿岸线 700.2 km。自然海岸线长度591 km，其中基岩海岸、沙质海岸、粉砂淤泥质海岸及河口海岸占海岸线长度的比率分别为 10.3%、11.7%、4.1%、2.3%。人工海岸线长度为 1 491.7 km，海岸线开发利用率为 71.6%。

采用本文的评价指标体系与评价方法，用ArcGIS 输出分类结果，对辽宁省围填海适宜性进行分析评估，其评估结果见图2 。

由图2 可以看出，辽宁省海岸围填海适宜性交叉分布，但总体来说辽南大连地区，特别是大连市区与开发区沿岸严格控制围填海的岸线较多，适宜围填海的岸线较少，其次是葫芦岛市海岸该方面特征表现的较为充分；较为集中的适宜围填海开发岸段主要分布在大连市长兴岛与庄河市附近沿岸、锦州市与葫芦岛市的交界（主要在锦州市一侧）处，以及营口市的辽河口沿岸，这一结果符合辽宁省海岸资源优劣条件的分布态势，并充分体现辽宁省“五点一线”与沿海经济带发展战略对海岸资源的社会需求。

图2 辽宁省围填海适宜性等级评价结果Fig.2 Evaluation results of reclamation suitability rating for Liaoning Province

图3与图4分别给出了辽宁省围填海适宜性各等级数量比率及占用岸线的长度比。从占用岸线的长度的比例来说需严格控制围填海的岸线最长，接近半数，其次为适度围填岸线，严禁与适宜比例相当，反映出辽宁省海岸对围填海适应性的弹性条件，除占了不到 20% 的需严格禁止的岸线（主要为保护区岸线）外，辽宁省未来的围填用海规模与分布，主要取决于社会经济发展需求度与政策的宏观导向。

图3 辽宁省围填海适宜性各等级数量比率Fig.3 Reclamation suitability rank quantity ratio of Liaoning Province

图4 辽宁省围填海适宜性各等级占用岸线长度比Fig.4 Occupied shoreline length ratios of reclamation suitability ranks in Liaoning Province

4 结 语

本文通过在海岸自然条件、海洋生态条件综合分析评价基础上，并综合考虑开发利用现状、灾害地质、社会经济等因素，建立了海岸围填海适宜性定量评估的指标方法体系，并以辽宁省为实证，对辽宁省行政区范围内的大陆岸线按建立的适宜、适度、严格控制、严禁四级标准进行了围填海适宜性评价。建立的评价指标全面、丰富，选用德尔菲法筛选确定影响因素，层次分析法（AHP）计算相关影响因子权重，并基于GIS的适宜性评价方法将地理信息的获取、数值计算和空间数据的处理有机结合，使得海岸围填海的适宜性的判定更加科学，解决了长期以来，我国的围填海管理与规划缺少有效的技术方法提供科学支撑，以及通常情况下完全依据海岸基本特征判定围填海适宜性的人为主观性问题，为海岸围填海的适宜性分析评价，提供了一套简单、实用、方便和快速的围填海评估指标体系与定量分析方法，为围填海规范与有效管理提供有益尝试和补充，对海岸的开发、保护与管理提供了方法论并具有重要的指导意义。

[1]邓小文, 李小宁, 孙贻超, 等.天津市滨海地区围海新造地生态系统重建 [J].城市环境与城市生态, 2003, (12) : 34-36.

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[6]王莲芬, 许树柏.层次分析法引论 [M].北京: 中国人民大学出版社, 1989.

[7]王海鹰, 张新长, 康停军.基于GIS的城市建设用地适宜性评价理论与应用 [J].2009(1): 14-17.

Research of evaluation methods for reclamation suitability

YU Yong-hai1,2, WANG Yan-zhang1, ZHANG Yong-hua2, WANG Yu-guang2, KANG Min-jie2

（1.Management School, Dalian University of Technology，Dalian 116024, China；2.Marine Environmenta, Monitring Center, Dalian 116023,China)

A

1001-6932(2011)01-0081-07

2010-01-13；收修改稿日期：2010-04-06

海洋公益性行业科研专项( 200705015 )

于永海（ 1964— ），男，博士研究生，研究员，主要从事海洋管理、海洋测绘与地理信息技术研究。电子邮箱：yhyu@nmemc.gov.cn