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多功能视角下的上海市岸线资源适宜性评价研究

2016-04-25上海市地质调查研究院上海200072

上海国土资源 2016年1期
关键词:多功能长江口

许 伟(上海市地质调查研究院,上海 200072)



多功能视角下的上海市岸线资源适宜性评价研究

许 伟
(上海市地质调查研究院,上海 200072)

摘 要:岸线资源是城市重要的自然资源和国土空间,科学、合理地评价和优化岸线资源功能,有利于实施海洋发展战略、大幅提高岸线资源的综合利用效率和提升城市活力品质。利用GIS技术,建立岸线资源功能评价的指标体系,并对上海岸线资源进行空间特征分析。研究结论:(1)上海滨江沿海岸线中,农渔业生产功能适宜岸线占34.9%,滨水旅游功能适宜岸线占11.7%,产城发展功能适宜岸线占37.5%,生态保护功能适宜评价岸线占15.9%。(2)崇明西北岸段、长兴岛东北、横沙、南汇东滩等岸段,沉积物环境质量优良,可进行适度农业围垦和渔业养殖;奉贤中部、金山中东部、崇明岛东南部、宝山与浦东毗邻处等岸段交通条件和自然人文资源优良,适合滨水旅游功能开发;崇明岛中部城镇群以南、浦东主城区、长兴岛南部、临港新城及宝山、奉贤、金山部分岸段适合城镇和产业发展;崇明东滩、长兴岛北岸、宝山部分岸段等由于较高的生态服务价值和城市安全保障的需要,应严格保护。

关键词:岸线资源;多功能;适宜性评价;长江口

提高海洋资源开发能力、发展海洋经济是我国沿海地区的重要发展战略。岸线资源是一种重要的国土资源和海洋经济资源,科学合理地开发利用岸线资源是实现陆海统筹发展、促进海洋战略实施的重要支撑[1],评价分析岸线的资源条件和功能价值是国土资源研究的重要组成部分。

我国对岸线资源的研究兴起于20世纪80年代,其发展历程从内河资源开发利用研究,到港口开发适应性分析,再到近年来滨水城市的岸线资源综合评价,并逐步引入了3S等信息技术手段。王传胜等以武汉市域长江干流为例,通过单项指标评价和综合质量得分,获得内河岸线资源的质量分等、适应性和综合性评价结果[2]。朱红云等从岸线承载的多功能角度出发,分析岸线资源港口开发的适宜状况[3]。随着经济社会的发展和人民生活水平的提高,对岸线资源开发利用的需求与日俱增,岸线资源的功能越来越受到关注,如何合理布局岸线功能、提升岸线资源利用的综合效益,是亟待解决的问题。当前岸线资源研究主要集中于工业发展和港口利用等建设开发,而对居住生活、休闲旅游、生态保护等功能方面研究较少。本文以上海2014年岸线为主要研究对象,开展生产、生活和生态功能适宜性评价,以期为上海岸线资源利用的综合效益提升和国土空间优化提供科学参考。

1 岸线资源利用现状

上海地处长江入海口,具有丰富的滨江沿海岸线资源。本文研究范围特指上海的大陆岸线,主要由海堤、码头、闸、坝等岸线组成。全市岸线长达505km,分布于沿江沿海的崇明县、宝山区、浦东新区、奉贤区、金山区(表1)。其中约30%的岸线属于淤涨岸段,由于长江上游每年携带大量泥沙在长江口和滨海地区沉淀淤积,是上海十分宝贵的土地后备资源。

表1 上海岸线资源现状分析Table 1 The analysis on current situation of coastline resource

近年来,岸线资源价值得到政府部门高度重视和公众的认同,在提高岸线资源利用效率的同时,也存在一些问题,主要包括:(1)排污口密布,近海海域水质环境质量堪忧。市政排污口、工业排污口等陆源入海排污物逐年增多,2014年长江徐六泾断面年入海水量比2013年增加14%[4];海水水质劣于第四类标准的海域面积约占77.3%,活性磷酸盐和无机氮为主要超标要素。(2)岸线资源利用结构不尽合理,综合效率有待提高。岸线资源中工业利用比例相对较高,约占到1/3,工业用地大量布局影响到岸线资源的集约高效利用,崇明岛80%的岸线以农业生产功能为主,岸线资源的最佳最优利用体现不足。(3)岸线资源利用缺乏规划统筹,功能布局有待优化。岸线资源的开发利用缺乏通盘考虑和综合安排,工业、仓储、码头等交错分布、功能混乱,休闲娱乐和文化生态等功能略显不足,亟待进行岸线资源整合和合理规划利用。

2 评价分析

2.1 数据来源及技术路线

(1)数据来源

本研究从2014年土地利用现状数据中提取岸线作为评价的基础数据,水下地形监测数据、多年潮差统计资料、底层土壤环境监测评价数据,上海1:100000地形图及2014年上海市海洋环境公报等。

(2)技术路线

笔者认为岸线资源功能与沿岸地区资源利用状况密切相关,既依赖于近海海域自然地理条件,又取决于经济社会发展和内陆土地资源利用。因此,本文将-5m以上的滩涂资源作为整体评价对象进行研究,采用多因素多因子综合评价的方法,在收集资料、职能部门调研和实地走访、专家咨询等基础调查的基础上,构建了以自然环境、区位条件、生态条件和规划条件为主要因素的评价指标体系,开展基于多维功能视角下的岸线资源适宜性综合评价。

图1 岸线资源功能适宜性评价技术路线Fig.1 Technical method of suitability evaluation on coastline resource

2.2 评价方法

(1)评价指标选择

对于上海岸线资源的适宜性评价,主要根据自然属性和社会经济条件的区域差异,针对生产、生态和生活功能的特征,借鉴已有的研究成果[3~14],分别选取指标体系,在此基础上评价判断出上海岸线的农渔业生产、滨水旅游、产城发展、生态保护的适宜岸段,并结合各岸段的实际利用现状和临近区县土地利用,分析各类型岸段的发展方向。

表2 岸线功能评价指标体系及量化标准Table 2 The standard of evaluating index system on coastline resource

岸线评价应遵循评价指标的可获取性、易量化、可比性等原则,评价选取影响因素和制约因素,影响因素是未来对形成某种功能具有促进作用,是正向指标;制约因素是限制某项功能的形成,是负向指标。各类型功能区评价因素(表2)包括:(1)针对农渔业生产适宜性的指标,考虑到农、渔业自然生长条件和农产品流通、经营的畅达性,自然条件和区位、交通条件是重点考虑的因素,选取城镇邻近度、高速公路的通达性、底层沉积物地球化学质量、淡水资源丰度、冲淤状况5个影响因子及与入海排污口距离1个限制因子;(2)针对滨水旅游功能适应性的指标,随着经济发展和人们生活水平的提高,对亲水设施、休闲观光活动的需求也日益增强,考虑城镇经济发展的辐射带动作用和人居环境,经济条件、交通条件和旅游资源禀赋是重点考虑的因素,选取高速公路通达度、城镇邻近性、冲淤状况、与旅游景点距离4个影响因子及重要水源地1个限制因子;(3)针对产城发展适宜性的指标,自然地质条件、交通网络、城市功能定位及产业导向是制约产城发展的关键因素,选取港口码头可达性、不良工程地质层、潮差、冲淤、坡度、高速公路通达性、与自然人文旅游景点距离、城镇可达性8个影响因子及深水航道1个限制因子;(4)针对生态保护适宜性的指标,对于生态功能重要或人类从生态系统中取得的效益的地区,生态服务功能价值、近海水域环境质量容量是要考虑的因素,选取重要生态区邻近度、重要水源地邻近度、海水水质3个影响因子及与排污口距离1个限制因子。

(2)评价指标量化

划分评价单元。运用GIS技术,将-5m以上滩涂范围划分1km×1km的网格,作为基本评价分析单元。

确定单元各项指标分值。参考相关研究,结合各评价指标内涵和分级情况,确定各单元的指标分值。

指标赋权及标准化。权重高低反映评价因子对于评价目标的影响程度大小,通过加权的方法分别获得各评价单元适宜性指数。权重的确定采用主观和客观赋权相结合的方法,主观赋权采用专家打分和层次分析法,客观赋权利用熵值法。通过公式1和2分别对单项指标进行归一化和标准化,分别获取各单项功能的适宜性指数,并划分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四类适宜等级(图2)。

其中,A'ij表示第i单元第j项指标标准化后的值;MaxAj、MinAj指各评价单元第j项指标的最大值、最小值;Wj指第j项指标权重;Mj指第i单元的指数。

综合分级。在各类单项功能指数确定的基础上,按照最大值原则,以各功能最高适宜等级作为该单元综合等级(式3),在等级相同的情况下,将城市发展目标和产业发展导向等规划导向作为辅助决策因素,进而确定综合等级。

图2 影响因子和限制因子空间示意图Fig.2 The sketch map on space of influence and restrictive factor

3 评价结果

3.1 农渔业生产功能适宜性评价

通过选取Hg、Cd、Pb、Cu、Cr、As、Zn、S、有机碳等9个元素,对近岸海域的表层沉积物的综合评价,表明表层沉积物的优良区主要分布在长江南支、南汇东滩、横沙浅滩、九段沙以及崇明东滩南部等地区;极差区域主要分布在金山石化、上海化工区外围区域,以及东北部局部地区。依托长江河口独特的地理区位优势,崇明、南汇东滩岸段淡水资源丰盈度较好。宝山、浦东新区经济发展迅速,城市化水平较高,交通网络完善,故宝山和浦东新区岸段较其他岸段城镇和交通通达性好。

综合5项指标的评价结果,将上海大陆岸线农渔业生产功能适宜性分为4个等级。其中,Ⅰ级岸段主要分布在崇明北部、横沙边滩、南汇东滩,约占岸线总长50.8%;Ⅱ级岸段主要分布在崇明南部、长兴岛东侧和宝山以北侧少量地区,约占岸线总长20.2%;Ⅲ级岸段主要分布在崇明东滩、长兴岛南面、宝山南侧和浦东大治河以南地区,约占岸线总长15.5%;Ⅳ级岸段主要分布在杭州湾南侧沿岸地区,约占岸线总长13.5%。

3.2 滨水旅游功能适宜性评价

宝山、浦东新区的交通条件强于崇明地区,地处杭州湾的金山、奉贤各类自然、历史人文资源较丰富、旅游配套设施相对完善,崇明地区以多彩的田园风光和生态服务功能较高的滨水湿地资源优势,岸线旅游功能适宜性高于其他地区。

通过4项指标的评价结果,将上海大陆岸线滨水旅游功能适宜性分为4个等级。其中,Ⅰ级岸段主要分布在长江隧桥以西、宝山友谊街道、金山南部沿岸、奉贤上海化工区以东等地区,约占岸线总长35.5%;Ⅱ级岸段主要分布在崇明西南侧、浦东机场至滴水湖、横沙岛,约占岸线总长19.1%;Ⅲ级岸段主要分布在崇明北部、长兴岛北侧和东侧、浦东机场以北、芦潮港镇等,约占岸线总长30.7%;Ⅳ级岸段主要分布在金山、奉贤的工业区、宝山友谊街道以北,约占岸线总长14.7%。

3.3 产城发展适宜性评价

岸线水深条件较好的区域相对较少,杭州湾坡陡、水深,是全市侵蚀程度相对较大的地区;崇明东滩、北港北沙、南汇东滩地区海岸淤涨较快,岸线较不稳定。南汇、金山和奉贤岸段由于外宽内窄、风向等原因平均潮差较大,其余岸段潮差相对较大;宝山、浦东主城区和临港岸段的港口码头等交通设施可达条件较好。

通过评价,将上海岸线产城发展功能适宜性分为4个等级。其中,Ⅰ级岸段主要分布在长兴岛南部、浦东主城区、芦潮港和滴水湖南部,约占岸线总长43.6%;Ⅱ级岸段主要分布在宝山中部、杭州湾西侧,约占岸线总长17.3%;Ⅲ级岸段主要分布在崇明岛北部及西南部、南汇东滩岸段,约占岸线总长24.3%;Ⅳ级岸段主要分布在崇明东滩、横沙岛、宝山部分地区,约占岸线总长14.8%。

3.4 生态功能适宜性评价

生态功能适宜性评价主要指滨水资源和生态环境保护区域的空间识别,重要生态区和饮用水水源地邻近度等级呈现出“跳跃状”分布态势,国家级鸟类自然保护区、九段沙国家级自然保护区、青草沙水源地、东风西沙等环境容量较小,周边地区城镇建设和产业发展应与之相隔离。

综合以上指标评价,将上海岸线生态功能适宜性分为4个等级。其中,Ⅰ级岸段主要分布在长兴北部、崇明岛东部和宝山北段,约占岸线总长的8.3%,岸线生态服务价值最大,环境较为脆弱,需要加强保护;Ⅱ级岸线较长,主要分布在崇明北部、横沙江域、南汇东滩,占岸线总长62.1%;其余岸段为Ⅲ、Ⅳ级生态功能适宜性岸段,生态服务功能相对较弱。

3.5 岸线资源综合适宜功能类型划分

根据上述评价的结果,根据单元网格的单项功能适宜等级,按照最高等级原则,综合确定各岸线资源的功能类型(图3)。

(1)农渔业生产功能综合适宜性岸线,占岸线总长34.9%,主要分布在崇明西北岸段、长兴岛东北、横沙、南汇东滩等岸段。此类岸段沉积物环境质量优良,可进行适度农业围垦和渔业养殖。此类岸线开发利用中应逐步实施绿色、低碳、无公害的生产模式,利用工程、生物措施开展土壤环境质量改良,完善农田水利等配套工程措施,推进农业和养殖业规模化生产,减轻农渔业生产对近岸海域环境影响。

(2)滨水旅游功能综合适宜性岸线,占岸线总长11.7%,主要分布在奉贤中部、金山中东部、崇明岛东南部、宝山与浦东毗邻处等岸段。此类岸段交通条件、生态环境条件较好,各类自然人文资源丰富,且距城镇路程较短,可发展滨海观光旅游、生态休闲产业。在开发利用中,应适度控制旅游建设开发强度,加强交通、餐饮、住宿等旅游配套服务设施用地的配置,避免对生态环境造成影响。

(3)产城发展功能综合适宜性岸线,占岸线总长37.5%,集中分布在崇明岛中部城镇群以南、浦东主城区、长兴岛南部、临港新城及宝山、奉贤、金山部分岸段。此类岸段开发潜力较大、适宜性较高,适合建设城镇设施、港口码头、产业仓储基地。随着城市建设需求的日益增加,岸线资源的开发利用应以规划为先导,合理确定开发规模、强度、时序,加大污染物处理设施建设与维护,与周边土地资源利用相协调,促进岸线资源集约高效利用。

(4)生态功能综合适宜性岸线,占岸线总长15.9%,集中分布在崇明东滩、长兴岛北岸、宝山部分岸段。此类岸段多属生物多样性富集或饮水水源重要地区,应划入禁止开发区,严禁各类不符合其主导功能的开发活动,加强生态修复,逐步完善生态保护的政策机制。

4 讨论

(1)岸线资源的利用不仅与所属行政区自然条件和发展诉求相关,更受区域发展影响。本文研究岸线资源功能局限于上海市域资源环境禀赋和发展需求的分析,而江苏、浙江等临沪地区对上海市岸线资源利用的影响研究具有重要的现实意义,这部分有待于在今后的工作进一步深化。

图3 上海岸线资源功能适宜性评价Fig.3 The result of suitability evaluation on coastline resource of shanghai

(2)岸线资源功能研究既与自然环境条件息息相关,又与经济社会因素密切相关,评价指标体系既包括自然因素,又包括社会经济因素,而评价指标体系研究尚处于探索阶段,经济社会因素数据获取、定量化、权重的设定在一定程度上影响评价结果精度。因此,在今后的研究需深化岸线资源功能适宜性评价指标体系研究。

(3)岸线资源管理体制有待完善。现有岸线开发利用缺乏专项规划引导,由水务、海洋、发改、规土等部门多头管理,需要建议一个完善的岸线资源利用管理体系,协调岸线资源利用与周边地区的发展,不断完善管理政策和实施机制。

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Suitability evaluation of the coastline resources in Shanghai from a multifunction perspective

XU Wei
(Shanghai Institute of Geological Survey,Shanghai 200072,China)

Abstract:The coastline is an important resource for coastal cities which need to improve the utilization efficiency of their coastline and to elevate the quality of urban life.For the purpose of implementing an ocean development strategy,this paper attempts to find a suitable evaluation method for coastline resources.Based on GIS technology,an index system for the evaluation of coastline functionality was built,which analyzes the spatial characteristics of Shanghai's coastline.Based on this,the following conclusions were reached:(1) Along Shanghai's coastline,34.9% of the beach is suitable for agriculture and fishery,11.7% for travel,37.5% for urban development and 15.9% for ecological protection.(2) The beaches to the northwest of Chongming,the northeast of Changxing Island,and the east of Nanhui and Hengsha,are suitable for agriculture and fishery.The beaches in the middle of Fengxian,to the east of Jinshan,the southeast of Chongming and the juncture of Baoshan and Pudong are suitable for tourism development,while the beaches to the south of Chongming and Changxing island,in Lingang new town,and along sections of Baoshan,Fengxian and Jinshan are suitable for the development of industries and cities.For the purpose of urban ecology and city safety,the coastline to the east of Chongming,the north of Changxing island and along a segment of Baoshan,need to be strictly protected.

Key words:coastline resource;multifunction;suitability evaluation;Yangtze River estuary

基金项目:上海市规划和国土资源管理局科研项目“上海市国土资源综合承载力研究”

作者简介:许伟(1982-),女,硕士,主要从事土地利用与规划研究.

修订日期:2016-03-18

收稿日期:2016-03-08

doi:10.3969/j.issn.2095-1329.2016.01.004

中图分类号:F293.22

文献标志码:A

文章编号:2095-1329(2016)01-0014-05

电子邮箱:nancy3590@163.com

联系电话:021-56618387

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