基于GIS的天津市武清區淡水養殖適宜性評價研究

呂雄杰 賈寶紅 歐陽海鷹 孫英澤 王曉蓉 李鳳菊 胡婧

摘 要：以天津市武清區作為研究區域，對與該區淡水養殖發展密切相關的自然、社會、經濟、養殖技術等方面的資料進行了收集、整理、分析和歸納，篩選出23個對當地淡水養殖發展影響較大的因子作為評價指標，并運用層次分析法AHP（Analytical Hierarchy Process），得出各個指標的權重，構建武清區淡水養殖適宜性綜合評價模型。利用地理信息系統軟件IDRISI進行綜合運算，將武清區淡水養殖區域劃分為4個類別，即非常適宜區域、適宜區域、一般適宜區域和不適宜區域，以期為水產養殖規劃和管理提供科學依據。

關鍵詞：GIS；淡水養殖；適宜性評價；武清區

中圖分類號：S966 文獻標識碼：A DOI編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.09.005

Study on Suitability Evaluation on Freshwater Aquaculture of Wuqing District in Tianjin Based on GIS

LYU Xiong-jie1， JIA Bao-hong1， OUYANG Hai-ying2， SUN Ying-ze2， WANG Xiao-rong1， LI Feng-ju1， HU Jing2

（1.Information Institute，Tianjin Academy of Agricultural Sciences，Tianjin 300192，China； 2.Department of Information and Economic，Chinese Academy of Fishery Science， Beijing 100039，China）

Abstract： Taking Wuqing district as the research area，the natural，social，economic and technological data which were relative to freshwater aquaculture of Wuqing district were collected， classified， analyzed and concluded.We selected twenty-three factors as evaluation index. AHP （Analytical Hierarchy Process） was then applied to calculate each evaluation indexs weight， and to construct comprehensive models for suitability evaluation of freshwater aquaculture. A integrated calculation was conducted simultaneously using IDRISI， hence the freshwater aquaculture of Wuqing district was divided into 4 grades in terms of suitability： very suitable， suitable， moderately suitable and unsuitable， respectively. The study provided referenced gist for aquaculture plan and management.

Key words： GIS； freshwater aquaculture； suitability evaluation； Wuqing district

GIS在20世紀80年代開始應用于內陸水域漁業管理和養殖場的選擇[1-2]。隨后其應用主要集中在沿岸養殖區的選址和規劃、養殖環境管理、水產養殖沖突預測、決策支持、數據分享支持等方面[3]。20世紀80年代末期，GIS逐步運用到海洋漁業中。綜合目前國內外GIS技術在海洋漁業領域，通常涉及以下幾個主要方面：漁海況數據采集與分析、漁業資源與海洋環境關系、水產養殖選址、漁業資源評估與分析、標志放流、海洋生態系統和漁情預報等[4]。

GIS應用于中國漁業起步較晚，應用的范圍還非常有限，主要是進行一些數據、資料的整理工作，并建立相關的統計數據庫[5]。多數是用于對海洋漁業環境的評價和漁業資源的評估[6-7]，GIS 應用于內陸水產養殖的研究還很少。中國水產科學研究院漁業綜合信息研究中心與世界漁業中心合作開展了河南省漁業養殖區規劃研究。利用GIS技術對河南省池塘養殖自然環境、社會經濟資源進行適宜性評價。并將其結果劃分出適宜等級，以此來確定資源結構的等級，使池塘養殖評價方法數字化，拓寬了評價研究的廣度和深度，取得了良好的效果[8-9]。

本研究結合武清區實際情況，篩選出23個對當地淡水養殖發展影響較大的評價指標。將研究區域劃分為326 500個柵格，每個柵格作為1個基本的評價單元。并運用層次分析法，確定各個評價指標的權重。構建武清區淡水養殖適宜性綜合評價模型，利用地理信息系統軟件IDRISI進行綜合運算。將武清區淡水養殖區域劃分為4個類別，即非常適宜區域、適宜區域、一般適宜區域和不適宜區域，以期為水產養殖規劃和管理提供科學依據。

1 研究區域概況

武清區位于天津市西北部，位于東經116°16′43″～117°19′59″，北緯39°07′05″～39°42′20″。區境東西寬41.78 km，南北長65.22 km，面積1 574 km2。武清區屬于暖溫帶半濕潤大陸性季風氣候，四季分明，光照充足，水熱同季，熱量資源較好。武清區境內水域主要包括河流、池塘、水庫和濕地。多年降水量平均值為578.3 mm，年際間降水量變化較大。截至2011年，全區淡水養殖面積為6 176 hm2，是天津市第2大淡水養殖區縣；實現水產品總產量54 619 t，產值達65 456萬元，均位列全市涉農區縣的首位；漁民人均純收入達14 123.58萬元，走在全市涉農區縣同行業的前列。

2 評價方法

2.1 評價指標體系的確定

2.1.1 指標篩選原則 評價指標是指參與淡水養殖適宜性評價的諸屬性。影響淡水養殖適宜性的因素很多，在本次武清區淡水養殖適宜性評價中選取評價指標的原則：一是重要性原則，選取的指標對淡水養殖適宜性有比較大的影響；二是差異性原則，選取的指標在評價區域內的變異較大，便于劃分適宜性的等級；三是穩定性原則，選取的評價因素在時間序列上具有相對的穩定性；四是易獲取原則，通過常規的方法即可以獲取；五是精簡性原則。

2.1.2 指標的篩選 基于以上原則，借鑒中國水產科學院在河南池塘養殖適宜性評價項目中的成功經驗和研究成果，通過查閱文獻、咨詢天津市渤海水產研究所和天津市水產研究所專家、走訪武清區水產養殖管理部門、與武清區水產養殖戶座談、赴實地調研等多種措施，對天津市武清區淡水養殖狀況進行全面了解和掌握，確定了影響武清區淡水養殖的重要地理、經濟、社會等指標，包括3個一級指標，8個二級指標，23個三級指標，見表1。

2.2 確定評價單元

以武清區土地利用現狀圖（2010年）和武清區土地利用總體規劃圖（2006—2020年）作為工作底圖，在ArcMap中利用Georeferencing模塊分別對這些柵格圖片進行幾何校正和屏幕數字化，得到矢量文件。從武清區土地利用現狀圖提取河漫灘、湖泊、水庫坑塘、灘涂、鹽堿地；從武清區土地利用總體規劃圖提取其它農用地、水域、未利用地、鹽田、一般耕地；求交集，得到武清區淡水養殖適宜性評價單元圖。

2.3 制作單指標評價圖層

在ArcGIS中完成武清區鄉鎮行政區劃圖的數字化，得到的Shapefile矢量圖層。在Excel中將社會經濟數據按照鄉鎮名稱進行整理，另存為DBF文件。將Shapefile矢量圖層與DBF文件通過共有字段“鄉鎮名稱”進行關聯。利用IDRISI導入Shapefile文件，生成矢量地圖，然后根據各個指標轉換成柵格數據，制作完成23個單指標評價地圖。使用IDRISIIDRISI中Fuzzy模塊完成真實值向0-1值的標準化，使用IDRISI中Reclass模塊完成數值分級為1、2、3、4，分別表示 “不適宜”、“一般適宜”、“適宜”、“非常適宜”。

2.4 確定權重

用多指標綜合評價方法，必須確定指標權重。由于權重表明各指標對總體的影響程度，因此，權重確定的是否科學、合理，直接影響評價結果的準確性，因而是評價過程中極其重要的一個環節。指標權重確定的方法大體可以劃分為主觀賦權法和客觀賦權法兩大類，兩種方法都有其自身的局限性。主觀賦權法客觀性較差，容易受人為主觀因素的影響；客觀賦權法可以減輕主觀因素的影響，但確定的權重缺少穩定性，不能充分體現指標本身的相對重要程度，有時與指標的實際重要程度相悖，解釋性較差[10]。

本次研究考慮到水產養殖評價的特殊性，選用了能夠將定量分析和定性判斷相結合、對非定量因素進行量化分析的層次分析法和德爾菲法相結合的方法，來確定天津市水產養殖發展影響因素指標體系的權重，見表2。

2.5 建立子模型及綜合評價模型

多準則評價（MCE，Multi-Criteria Evaluation）提供了一種在多重因素、多重標準、甚至相互沖突因素影響下，對一系列可行的方案進行評價和決策的方法[11]。多準則的理論和方法，自20世紀70年代早期就有大量的相關文獻和專著出版，可以在很多適宜性問題中使用[12]。本研究利用計算得到的各因子權重值，采用IDRISI中MCE模塊建立子評價模型及綜合評價模型。

3 評價結果

武清區淡水養殖適宜性評價結果見圖1，可用于淡水養殖面積為7 839 hm2，共劃分為一般適宜、適宜、非常適宜三種，尚無不適宜的區域。

一般適宜的區域較少，涉及13個鄉鎮（街道），多數位于武清區西部，共817 hm2，僅占10.42%，零星分布在白古屯鄉、汊沽港鎮、城關鎮、大孟莊鎮、大王古莊鎮、東馬圈鎮、豆張莊鄉、河西務鎮、黃花店鎮、黃莊街、石各莊鎮、王慶坨鎮和下朱莊街。

適宜的區域涉及12個鄉鎮（街道），多數位于武清區中部，共2 486 hm2，占31.71%，分布在白古屯鄉、城關鎮、崔黃口鎮、大堿廠鎮、黃莊街、梅廠鎮、南蔡村鎮、泗村店鎮、下朱莊街、徐官屯街、楊村街、運河西街，其中，崔黃口鎮的面積最大。

非常適宜的區域涉及3個鄉鎮，位于武清區東部，面積最大，共4 536 hm2，占57.87%，分布在曹子里鄉、大黃堡鄉和上馬臺鎮。

總體來說武清區可養殖區域的適宜性整體呈階梯式分布，即東部（非常適宜）優于中部（適宜），中部優于西部（一般適宜）。

參考文獻：

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