沿海城市人海關(guān)系地域系統(tǒng)脆弱性分類研究

李 博,韓增林

(遼寧師范大學海洋經(jīng)濟與可持續(xù)發(fā)展研究中心,遼寧大連 116029）

沿海城市人海關(guān)系地域系統(tǒng)脆弱性分類研究

李 博,韓增林＊

(遼寧師范大學海洋經(jīng)濟與可持續(xù)發(fā)展研究中心,遼寧大連 116029）

利用沿海城市2007年綜合發(fā)展水平數(shù)據(jù),根據(jù)區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、資源環(huán)境消耗、社會經(jīng)濟發(fā)展的相互關(guān)系,采用三角圖分析方法,通過敏感性、適應性、恢復性等進行指標篩選,構(gòu)建沿海城市脆弱性指標體系,建立脆弱性評價模型,將全國53個沿海城市的脆弱性劃分為6種類型。研究表明:從區(qū)域上看,東部、東北部、中部多為 ES型,東部ENS型也較多;從城市規(guī)模上看,特大城市和大城市脆弱性類型以 ES型和ENS型為主,中等城市脆弱性主要為ES型,3個小城市的脆弱性類型均為ES型。根據(jù)脆弱性類型及其制約因素,有針對性地提出可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。

脆弱性;分類;三角圖;人海關(guān)系地域系統(tǒng);沿海城市

0 引言

脆弱性是全球環(huán)境變化研究的熱點和前沿領(lǐng)域,是多個科學計劃的重要研究內(nèi)容[1],20世紀60年代的國際生物學計劃(IBP）、70年代的人與生物圈計劃(MAB）、80年代開始的地圈、生物圈計劃(IGBP）以及全球環(huán)境變化人文因素計劃(IHDP）都把脆弱性作為重要的研究領(lǐng)域[2-4]。人地系統(tǒng)是開放的巨系統(tǒng),其理論體系是人文地理學的基本理論或核心理論[5]。人海系統(tǒng)是對人地系統(tǒng)的延伸,吳傳鈞院士主編的《中國海岸帶土地利用》中指出其從人地關(guān)系、人地關(guān)系地域系統(tǒng)向人海關(guān)系、人海關(guān)系地域系統(tǒng)研究的拓展和延伸,形成了完整的海陸人地(海）關(guān)系地(海）域系統(tǒng)[6]。沿海城市發(fā)展迅速,但是脆弱性問題仍然存在。沿海城市人海關(guān)系系統(tǒng)脆弱性是在以海洋資源及其相關(guān)生產(chǎn)為對象的特殊地域范圍內(nèi),子系統(tǒng)內(nèi)部和子系統(tǒng)之間的要素、群體、系統(tǒng)相互作用,使得系統(tǒng)、群體、要素內(nèi)存在的不穩(wěn)定性,對外界干擾的敏感性及其對干擾的損失或損害,并且難以復原。

已有學者應用三角圖法評價人類活動對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)景觀格局的影響、經(jīng)濟發(fā)展的可持續(xù)性狀態(tài)和長期變化趨勢[7-9],本文運用三角圖法對沿海城市人海關(guān)系地域系統(tǒng)脆弱性進行分類。本研究根據(jù)《中國海洋統(tǒng)計年鑒》中選取的53個沿海城市作為研究對象,東部地區(qū)沿海城市包括唐山、滄州、秦皇島、上海、天津、連云港、南通、鹽城、杭州、舟山、臺州、嘉興、紹興、寧波、溫州、福州、廈門、莆田、泉州、漳州、寧德、青島、煙臺、威海、東營、濰坊、濱州、日照、廣州、湛江、深圳、珠海、汕頭、江門、茂名、惠州、陽江、東莞、中山、汕尾、潮州、揭陽、?？凇⑷齺?東北部地區(qū)沿海城市包括大連、丹東、錦州、營口、盤錦、葫蘆島;西部地區(qū)沿海城市包括北海、防城港、欽州。對沿海城市的脆弱性類型進行劃分,目的是識別沿海城市的內(nèi)在差異,找出其脆弱性因素,實現(xiàn)沿海城市的可持續(xù)發(fā)展。

1 三角圖法原理

三角形 NSE為等邊三角形(圖1）,N點代表沿海城市VN的值為1,VN在 E點和S點的值為0,從E(S）點到 N點,VN的值從0變化到1。同理,VE在E點的值為1,在 N點和S點的值為0;VS在S點的值為1,在 E點和N點的值為0。沿海城市人海關(guān)系地域系統(tǒng)脆弱性VT=VN+VE+VS=1,符合三角圖法的應用條件。因此,可以將任意年份的VE、VN和VS值投入到三角圖內(nèi),分析其脆弱性變化。

圖1 三角圖法示意Fig.1 Trianglemethodology

沿海城市人海關(guān)系地域系統(tǒng)脆弱性指數(shù)是由資源環(huán)境系統(tǒng)脆弱性指數(shù)、經(jīng)濟系統(tǒng)脆弱性指數(shù)和社會系統(tǒng)脆弱性指數(shù)組成。本文根據(jù)資源環(huán)境子系統(tǒng)脆弱性指數(shù)(V N）、經(jīng)濟子系統(tǒng)脆弱性指數(shù)(V E）和社會子系統(tǒng)脆弱性指數(shù)(VS）在沿海城市人海關(guān)系地域系統(tǒng)脆弱性指數(shù)(V T）中的組成比例,以沿海城市人海地域系統(tǒng)單一子系統(tǒng)脆弱性指數(shù)和兩個子系統(tǒng)脆弱性指數(shù)之和在人海地域系統(tǒng)指數(shù)中達80%為標準,將沿海城市人海地域系統(tǒng)脆弱性分為7類(圖2）:資源環(huán)境子系統(tǒng)脆弱型(N型）、經(jīng)濟子系統(tǒng)脆弱型(E型）、社會子系統(tǒng)脆弱型(S型）、經(jīng)濟資源環(huán)境子系統(tǒng)脆弱型(NE型）、經(jīng)濟社會子系統(tǒng)脆弱型(ES型）、資源環(huán)境社會子系統(tǒng)脆弱型(NS型）和經(jīng)濟資源環(huán)境社會子系統(tǒng)均衡脆弱型(ENS型）。對于圖2中的E′、N′和S′區(qū)域,由于其單一子系統(tǒng)脆弱性和任意兩個子系統(tǒng)脆弱性所占的比例均未達到80%,若將這3個區(qū)域單獨劃分為3個類型,則沿海城市人海關(guān)系地域系統(tǒng)脆弱性的類型過于繁瑣,不利于沿海城市可持續(xù)發(fā)展對策的制定。但這3個區(qū)域中有單一子系統(tǒng)脆弱性比例達到60%,所占份額較多,因此可將E′、N′和S′分別并入E、N和S型[10]。

圖2 人海關(guān)系地域系統(tǒng)脆弱性三角分類Fig.2 Vulnerability triangle classification in man-sea territorial system

2 脆弱性分類

2.1 指標體系的選取

根據(jù)我國沿海城市的地域分布情況、沿海城市的類型及指標選取的代表性、可獲得性和可操作性原則,本文共選取22個評價指標(表1）對全國53個沿海城市人海關(guān)系地域系統(tǒng)脆弱性進行分類。

表1 指標及權(quán)重Table 1 Indicator and weight

2.2 數(shù)據(jù)標準化

為了消除原始數(shù)據(jù)的量綱影響,對指標進行同趨勢化和無量綱化處理。系統(tǒng)評價體系中的客觀性評價指標按其性質(zhì)分為兩類:

正向評價指標:其值越大,表示降低脆弱性的效果越好。其函數(shù)為:

逆向評價指標:其值越大,表示降低脆弱性的效果越差。其函數(shù)為:

上述函數(shù)中,Eij、Ejmax分別為經(jīng)濟子系統(tǒng)指標的統(tǒng)計值和最大值;Nij、Njmax分別為資源環(huán)境子系統(tǒng)指標的統(tǒng)計值和最大值;Sij、Sjmax分別為社會子系統(tǒng)指標的統(tǒng)計值和最大值;i、j分別為第i個樣本、第j個指標。

根據(jù)原始數(shù)據(jù),通過式(1）～式(6）,得到如下矩陣:

其中,Eij是第i年份第j個經(jīng)濟發(fā)展指數(shù)的具體標準化數(shù)據(jù);Nij是第i年份第j個資源環(huán)境子系統(tǒng)發(fā)展指數(shù)的具體標準化數(shù)據(jù);Sij是第i年份第j個社會發(fā)展指數(shù)的具體標準化數(shù)據(jù)。

2.3 模型構(gòu)建

經(jīng)濟子系統(tǒng)、資源環(huán)境子系統(tǒng)和社會子系統(tǒng)脆弱性模型分別為:V E=EPS/EAR、V N=N PS/ NAR、VS=SPS/SAR。其中,EPS=E7、N PS=N7、SPS=S8,其分別為經(jīng)濟子系統(tǒng)、資源環(huán)境子系統(tǒng)、社會子系統(tǒng)敏感性指數(shù),反映各子系統(tǒng)的敏感性、內(nèi)外部干擾和壓力;EAR、NAR、SAR分別為經(jīng)濟子系統(tǒng)、資源環(huán)境子系統(tǒng)、社會子系統(tǒng)的適應-恢復力指數(shù),反映各子系統(tǒng)的內(nèi)部穩(wěn)定性、適應力和恢復力,有EAR=∑Eij＊W Eij、NAR=∑N ij＊W Nij、SAR=∑Sij＊W Sij(i=1,2,…,53;j=1,2,…,7）。

2.4 脆弱性分類

將處理好的數(shù)據(jù)分別代入3個子系統(tǒng)模型中計算V E、V N和VS值,并根據(jù)V T=V E+VN+VS,分別計算V E、VN和VS在V T中的比例V E′、VN′和VS′(表2）,將其作為脆弱性三角分類圖的終值對沿海城市人海關(guān)系地域系統(tǒng)脆弱性進行分類。

表2 沿海城市脆弱性指數(shù)所占比例Table 2 The proportion of vulnerability index in coastal cities

運用 Grapher軟件構(gòu)建三角圖,形成最終的沿海城市人海關(guān)系地域系統(tǒng)脆弱性分類圖(圖3）。

運用三角圖法將全國53個沿海城市人海關(guān)系地域系統(tǒng)分為6類,并從區(qū)域和城市規(guī)模上進一步劃分(表3）。從區(qū)域上劃分脆弱性類型可以看出,全國53個沿海城市被分為6種脆弱性類型。屬于單一子系統(tǒng)脆弱型(E型、N型）的沿海城市很少(僅有5例）,絕大多數(shù)沿海城市屬于多個子系統(tǒng)脆弱型。ES型的沿海城市數(shù)量最多(28個）,東部地區(qū)有21個;其次為ENS型,有16個。東營為NS型,湛江為E型,杭州、臺州、嘉興、寧波為N型,唐山、天津為NE型;東北部地區(qū)6座沿海城市,僅大連為 ENS型,葫蘆島為NE型,其余4座城市均為ES型;西部3座沿海城市均為 ES型。從城市規(guī)模上劃分脆弱性類型可以看出,特大城市和大城市脆弱性類型以ES型和 ENS型為主;中等城市脆弱性主要為 ES型;3個小城市的脆弱性類型均為ES型。

圖3 中國沿海城市人海關(guān)系地域系統(tǒng)脆弱性三角分類Fig.3 Vulnerability triangle classification in man-sea territorial system of coastal cities in China

表3 脆弱性類型Table 3 Vulnerability type

3 結(jié)論與討論

將多個沿海城市人海關(guān)系地域子系統(tǒng)指數(shù)比例值投入到三角圖ENS中,并將投入點擬合為閉合曲線,對ENS概念性示意圖的分類界限校正,可以更加準確確定沿海城市的脆弱性分類,作為對全國沿海城市脆弱性分類方法標準的參考。根據(jù)脆弱性類型,可以準確識別制約城市發(fā)展的限制因素,從而針對不同城市類型進行不同的發(fā)展戰(zhàn)略研究。E型城市(僅湛江）經(jīng)濟子系統(tǒng)內(nèi)的問題是制約沿海城市可持續(xù)發(fā)展的主要矛盾,因此,對策調(diào)整應著重放在改善城市的經(jīng)濟狀況方面。N型城市(杭州、臺州、嘉興、寧波）資源環(huán)境子系統(tǒng)內(nèi)部問題是制約城市可持續(xù)發(fā)展的主要矛盾。NE類型的沿海城市(唐山、天津、葫蘆島）經(jīng)濟子系統(tǒng)和資源環(huán)境子系統(tǒng)內(nèi)的問題是制約沿海城市可持續(xù)發(fā)展的主要矛盾,應主要調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、加大吸引外資力度,提高“三廢”的利用水平和利用率等。多個子系統(tǒng)脆弱型的沿海城市,應側(cè)重調(diào)整脆弱性較高的方面。ES類型的沿海城市最多,經(jīng)濟子系統(tǒng)和社會子系統(tǒng)內(nèi)的問題是制約沿海城市可持續(xù)發(fā)展的主要矛盾,應主要調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增加固定資產(chǎn)投資額、增加科教投資等。NS類型的沿海城市只有東營,資源環(huán)境子系統(tǒng)和社會子系統(tǒng)內(nèi)的問題是制約城市可持續(xù)發(fā)展的主要矛盾,應提高“三廢”利用水平和利用率、改善城市基礎(chǔ)設(shè)施水平等。ENS類型的沿海城市也很多,城市3個子系統(tǒng)內(nèi)均存在一定的問題,并對沿海城市人海關(guān)系地域系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展起到相對均衡制約的作用,應協(xié)調(diào)發(fā)展3個子系統(tǒng),處理好三者之間的關(guān)系,并且有針對性地進行治理,主要調(diào)整脆弱性指數(shù)較高子系統(tǒng)中的限制因素。沿海城市需要采取綜合治理措施,從經(jīng)濟、社會、環(huán)境方面共同促進其和諧穩(wěn)定的發(fā)展,才能取得更大的城市效應。

人海關(guān)系地域系統(tǒng)是一個巨大的耦合系統(tǒng),加大對海洋方面數(shù)據(jù)的搜集和整理并將其充實至脆弱性評價指標體系之中,完善三角圖法,使之更適合沿海城市脆弱性研究,加深對人海關(guān)系地域系統(tǒng)的研究等,這些構(gòu)成了進一步探討的主要內(nèi)容。

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Vulnerability Classification on Man-Sea Terr itorial System of Coastal Cities

L IBo,HAN Zeng-lin
(Stud y Center of M arine Econom y and Sustainable Development,L iaoning Normal University,Dalian 116029,China）

Vulnerability is the hot focus and front field in the global environmental change studies and it is also contented by many impo rtant science p lans.Regional system of man-sea relationship,as a key content of marine economic geography,p romotes the positive recycle of man-sea relationship and the w hole regional system of man-land relationship,and it pushes in the development of man-land relationship system and regional sustainable development.Based on comp rehensive development data of coastal cities in 2007,the relationship between regional economic development,resource-environmental resump tion and society development is analyzed,using the triangle methodology to select indicto rs by suscep tibility,adap tation and resilience for constructing vulnerability indicato r system and app raisalmodel,then theman-sea territorial system is classified into 6 types fo r 53 coastal cities of China.The resultsare as follow s:1）from the region aspect:mostof coastal cities in east area,northeast area and central area belong to ES type,and some cities in east area belong to ENS type;2）from the city hierarchy aspect:themegalopolis and big citiesmainly belong to ESand ENS type,most of medium cities are ES type,and three small cities are all ES type.In the end,according the vulnerability restriction factors,the sustainable development strategies are p roposed.

vulnerability;classification;trianglemethodology;man-sea territo rial system;coastal cities

F062.2

A

1672-0504(2010）03-0078-04

2009-12-21;

2010-03-11

國家自然科學基金項目(40671052）

李博(1983-）,女,博士研究生,從事區(qū)域經(jīng)濟、生態(tài)經(jīng)濟和海洋經(jīng)濟研究,發(fā)表論文9篇。＊通訊作者E-mail:hzl@lnnu.edu.cn