资源环境承载力约束下的典型海岸带地区围填海控制预警研究

In the coastal regions, sea reclamation is very important for peoples to expand production and life space, to alleviate the contradiction between the limited land and the increasing population as well as to promote the development of society and economics. However, sea reclamation can significantly changes the natural properties of coastal areas, and it will bring great harm to the sustainable development of the coastal area once its influences overwhelm resources and environment carrying capacity .In this research, we evaluate the influence of sea reclamation on resource and environment carrying capacity. We take a typical coastal zone development area- the changxing island industrial zone and its adjacent waters, affected by sea reclamation as research objects. The main line of this research is the evolution of spatial pattern of sea reclamation, and the constraint condition is resource and environment carrying capacity. The spatial-temporal evolution pattern of sea reclamation during the past years is analyzed using multi-source remote-sensing data. The influence of sea reclamation on resource and environment carrying capacity is quantified and the mechanism of this influence is analyzed. Several sensitivity indicators in quantifying the influence are identified, and then models to evaluate resource and environment carrying capacity from the view of the coordination of land and sea are formulated. Based on the coupling relationship among sea reclamation and resources and environment carrying capacity, the mathematical model of coupling relation was established. The control scale of sea reclamation can be determined under the confined conditions of resource and environment carrying capacity. Moreover, resource and environment carrying capacity and the potential capability of sea reclamation under different sea reclamation conditions are analyzed, predicted and warning forecast to provide the scientific , scientific evidence for controlling the scale of sea reclamation.

简单、粗放的围填海工程建设会全部或部分永久性改变围填海海域自然属性，给海岸带自然环境和生态系统带来巨大压力。因此，客观分析围填海开发现状，科学评估围填海对海洋资源、生态、环境的影响程度，以资源环境承载力来约束控制围填海有序开发，成为保障海洋经济可持续发展的重要基础。本研究选择受围填海影响显著的海岸带开发的典型地区，以辽宁长兴岛临港工业区及其附近海域为研究对象，利用多源遥感数据，深入分析围填海空间格局演变特征，建立基于陆海统筹的资源环境承载力模糊评价方法，探讨围填海时空格局变化对区域资源环境承载力的影响及其作用机制，建立围填海格局变化与海岸带资源环境承载力之间的耦合关系，以资源环境承载力来合理约束控制围填海有序开发，从而确定围填海控制的规模水平，并模拟研究区未来围填海空间发展格局，对不同管理预案下的区域资源环境承载力进行预测预警，为维护海岸带资源环境可持续利用提供技术支撑。

本项目探讨了围填海时空格局变化对区域资源环境承载力的影响及其作用机制；分析总结了研究区围填海空间格局的演变特征；建立了基于陆海统筹的承载力模糊评价方法，并对不同围填海空间发展格局状况下的资源环境承载力状况进行了预测预警分析。.本项目的主要成果如下：. （1）探讨了围填海对海洋资源、生态、环境影响及其作用机制。从围填海格局变化对海洋资源、生态、环境造成的影响，重点从海洋资源的消耗、环境容量改变、滩涂湿地生态功能与空间变化等角度分析围填海活动对区域资源环境造成的影响。. （2）建立了基于面向对象的遥感影像围填海信息提取方法。基于目前中、低分辨率多光谱影像在表达小区域围填海变化信息细节还不够细致的情况下，建立了基于高分辨率遥感影像的面向对象围填海信息提取方法，对遥感进行尺度分割、波段权重配置、尺度参数及均质因子设置，再根据遥感影像信息建立特征函数，从而对各围填海类型信息进行提取。研究结果表明：面向对象的围填海分类方法提高了影像的解译精度，可以更精确的获取各类型围填海类型信息。. （3）对研究区围填海时空演变特征进行研究。 采用动态度分析模型、空间重心转移、景观格局指数模型等对研究区围填海时空演变特征进行研究。研究结果表明：1995~2000年属于研究区围填海的缓慢增长期，区域内各围填海类型变化速度不大；2005~2016年属于研究区围海、填海的共同增长期，该时期内研究区工业及港口用海增呈明显快速扩张趋势。. （4）建立了基于陆海统筹的承载力评价及预警方法。基于各海域使用类型对海域资源的耗用情况及海洋功能区划确定的允许开发标准，建立了基于可变模糊计算模型的海域开发利用承载力评价方法，并以研究区为例，对其海域承载力状况进行计算及预警等级划分。研究结果表明：1995-2016年长兴岛附近海域承载力指数整体呈小幅增长趋势，整体从2.119增长到2.213，预警等级始终为轻警。