基于GIS的圍填海規(guī)模評價方法研究.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加快，沿海地區(qū)對土地的需求量不斷增加，圍填海是緩解人地矛盾、增強食物安全保障、拓展發(fā)展空間、促進(jìn)經(jīng)濟發(fā)展的重要手段。目前沿海地區(qū)的圍填海規(guī)模已經(jīng)超出了潮灘的自然淤長速度，圍填海在帶來社會經(jīng)濟效益的同時，也不可避免地對海洋資源環(huán)境生態(tài)造成負(fù)面影響。本文依托2008年海洋公益性行業(yè)科研專項項目——淤長型潮灘圍填海的適宜規(guī)模研究與示范(200805082)，通過圍填海規(guī)模評價方法研究，尋求與海岸演變過程及動態(tài)

2、、海洋資源、環(huán)境承載能力相適應(yīng)的圍填海規(guī)模和開發(fā)強度，以期促進(jìn)海洋空間資源的可持續(xù)開發(fā)利用。
　　本文基于GIS技術(shù)與決策支持技術(shù)，研發(fā)圍填海規(guī)模評價決策支持系統(tǒng)，旨在實現(xiàn)海洋開發(fā)利用與海洋資源環(huán)境保護(hù)的協(xié)調(diào)均衡發(fā)展，主要的研究內(nèi)容和研究結(jié)論如下:
　　(1)根據(jù)開敞型海岸的特征和圍填海對資源環(huán)境的影響，從多種海洋資源環(huán)境特征因素中篩選、識別圍填海規(guī)模評價的控制性因素，包括重要生態(tài)環(huán)境敏感目標(biāo)、海洋資源、海洋動力和沖淤環(huán)境三

3、種類型，并對各種因素之間的相互作用機制進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了圍填海控制性指標(biāo)，明確了圍填?？刂菩灾笜?biāo)閾值確定方法。
　　(2)應(yīng)用潮流數(shù)值模擬技術(shù)和泥沙淤積預(yù)測技術(shù)，計算分析不同圍填海評價方案對海洋動力格局演變的影響和動力泥沙環(huán)境的適應(yīng)性，構(gòu)建了圍填海控制線迭代優(yōu)選模型，設(shè)計了迭代優(yōu)選算法流程，從對周邊重要保護(hù)目標(biāo)、研究區(qū)海域潮流動力格局、水道穩(wěn)定性等方面篩選圍填海比選方案，優(yōu)選出最大外圍包絡(luò)線，確定圍填海控制線，以保障工程安

4、全和維持原有海洋動力格局與岸灘演變趨勢。
　　(3)鑒于圍填海規(guī)模評價既要考慮社會經(jīng)濟效益，又要兼顧最大可能減輕對海洋生態(tài)環(huán)境及資源的損害，運用多目標(biāo)決策理論與方法，針對目前我國需求旺盛的港口及臨港工業(yè)圍填海類型，構(gòu)建了港口及臨港工業(yè)圍填海規(guī)模評價指標(biāo)體系，包括自然條件、社會經(jīng)濟條件、資源環(huán)境影響、效益評估四類評價要素，共計15個評價指標(biāo)，并給出了各評價指標(biāo)的數(shù)據(jù)獲取途徑、計算方法、標(biāo)準(zhǔn)化方法、權(quán)重確定方法和決策評估方法。

5、　　(4)基于產(chǎn)生式規(guī)則對圍填?？刂菩砸蛩刂R進(jìn)行了表達(dá)，構(gòu)建了圍填海控制性指標(biāo)知識庫，包括事實庫和基礎(chǔ)規(guī)則庫，對圍填海知識和專家經(jīng)驗進(jìn)行結(jié)構(gòu)化存儲，并提出了圍填海控制性知識的推理策略;基于框架結(jié)構(gòu)知識表達(dá)，構(gòu)建了圍填海資源環(huán)境影響案例知識庫，闡明了資源環(huán)境影響推理規(guī)則，為圍填海規(guī)模評價指標(biāo)基準(zhǔn)值的確定提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)支撐。
　　(5)將決策支持系統(tǒng)理論、方法與GIS技術(shù)相結(jié)合，研發(fā)了圍填海規(guī)模評價決策支持系統(tǒng)。根據(jù)圍填海的數(shù)據(jù)來源

6、與類型，構(gòu)建了圍填海綜合數(shù)據(jù)庫，對圍填?？臻g數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)化存儲;分析探討了各種圍填海專題模型與通用模型的集成模式，采用松散耦合與一體化集成相結(jié)合的方法，實現(xiàn)GIS與圍填?？刂凭€迭代優(yōu)選模型、港口及臨港工業(yè)圍填海規(guī)模評價模型等的有效集成，構(gòu)建了圍填海模型庫;將圍填海控制性指標(biāo)知識庫和圍填海資源環(huán)境影響案例知識庫進(jìn)行動態(tài)聯(lián)接，構(gòu)建了圍填海知識庫。
　　(6)以江蘇輻射沙洲半島式淺灘——腰沙為例，開展該海域的圍填海規(guī)模評價。通

7、過分析腰沙海域的自然資源條件和社會經(jīng)濟條件，識別出該海域的圍填?？刂菩砸蛩?，并構(gòu)建了圍填海控制線迭代優(yōu)選模型。運用腰沙平面二維潮流數(shù)學(xué)模型和泥沙經(jīng)驗?zāi)Ｐ停治霾煌瑖詈７桨笇χ苓吅Ｓ虺绷鲃恿龊蜎_淤環(huán)境的影響，尤其關(guān)注對小廟洪、三沙洪和網(wǎng)倉洪等潮汐水道潮通量和流場特性的影響，利用迭代優(yōu)選模型確定腰沙海域的圍填海控制線為理論基面+2.8m。根據(jù)構(gòu)建的港口及臨港工業(yè)圍填海規(guī)模評價模型，計算各評價指標(biāo)在不同圍填海方案下的屬性值和標(biāo)準(zhǔn)化值，采用

8、主客觀賦權(quán)法確定指標(biāo)權(quán)重后，利用加權(quán)和法確定各圍填海規(guī)模方案的綜合得分，確定腰沙海域最佳的圍填海規(guī)模為理論基面+3.0m。
　　本研究綜合運用多目標(biāo)決策理論、GIS技術(shù)與決策支持系統(tǒng)技術(shù)，探討并提出了圍填?？刂凭€迭代優(yōu)選模型和港口及臨港工業(yè)圍填海規(guī)模評價模型，為圍填海規(guī)模評價提供了新方法，有助于精細(xì)化的分析評價圍填海規(guī)模，并可應(yīng)用于我國沿海港口及臨港工業(yè)圍填海的規(guī)模評價和科學(xué)決策，實現(xiàn)濱?？臻g資源的可持續(xù)利用，并能夠為制定圍填海規(guī)