陸島互通工程對海島產(chǎn)業(yè)用地時空格局影響分析
——以舟山市為例

潘藝，宋潔，常翔僖，祝錦霞，邱樂豐

（1.浙江財經(jīng)大學 土地與城鄉(xiāng)發(fā)展研究院，浙江 杭州 310019；2.太原師范學院 地理科學學院，山西 太原 030619；3.西北大學 城市與環(huán)境學院，陜西 西安 710127）

在海洋經(jīng)濟發(fā)展新階段，“陸海統(tǒng)籌”國家戰(zhàn)略的實施對于我國社會經(jīng)濟發(fā)展，乃至“海洋強國”戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)具有重大意義（韓增林等，2012）。在沿海發(fā)達地區(qū)的推動作用下，諸多近岸海島成為建設深水港口、物流園區(qū)、濱海旅游的重要基地。陸島互通工程的實施進一步增強了海島與陸域城市的有機聯(lián)系，陸島聯(lián)動成為一種新的發(fā)展趨向（石瑩，2014；王明舜等，2010；謝作輪，2019）。陸島聯(lián)動發(fā)展是國家和沿海地區(qū)統(tǒng)籌陸島關(guān)系的一種戰(zhàn)略思維，通過陸島產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)、陸島基礎(chǔ)設施互通，依靠陸島優(yōu)勢對陸島技術(shù)、資源、區(qū)位進行合理配置與科學規(guī)劃，實現(xiàn)區(qū)域社會經(jīng)濟協(xié)調(diào)發(fā)展。當前陸島聯(lián)動發(fā)展帶來了海島的經(jīng)濟繁榮，使島民生活水平提高，但海島高強度開發(fā)尤其陸島互通工程建設引起了海島土地利用和產(chǎn)業(yè)布局的劇烈變化，在很大程度上破壞了海島及其周圍生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可持續(xù)性（池源等，2017；凡姚申等，2016；潘藝，2016；趙江等，2016；吝濤等，2009；石洪華等，2009）。

對于資源稀缺和生態(tài)脆弱的海島城市，陸島聯(lián)動發(fā)展背景下海島產(chǎn)業(yè)用地如何演變，陸島互通工程在多大程度上導致其改變，以及如何實現(xiàn)海島地區(qū)資源配置和空間布局的優(yōu)化利用是各界普遍關(guān)注的話題。國外學者關(guān)注海島開發(fā)與陸域沿海相互作用、協(xié)調(diào)發(fā)展的問題較早，將海島可持續(xù)發(fā)展研究納入海岸帶綜合管理，并綜合應用生態(tài)學、管理學、3S 技術(shù)等探究海島與陸域城市的經(jīng)濟、社會和生態(tài)之間協(xié)調(diào)發(fā)展和整體規(guī)劃管控（G俟reen et al，2020；Cao et al，2017；Bertolo et al，2012；Farhan et al， 2012； Shoyama et al， 2011；Tzanopoulos et al，2011）。我國海島研究起步較晚，早期研究主要集中于海島資源評價、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)演變、經(jīng)濟發(fā)展模式等方面（韓雪等，2020；王晶等，2019；張耀光等，2003）。在遙感和GIS 等技術(shù)的支撐下，海島研究逐漸轉(zhuǎn)向地理學、景觀生態(tài)學、經(jīng)濟學、城市管理學等綜合性研究，學者們對海島土地利用變化、土地資源承載力、景觀格局演變及其環(huán)境效應等問題進行了廣泛探討（Pan et al，2016；凡姚申等，2016；樊超等，2019；趙江等，2016；巫麗蕓等，2020；謝作輪等，2019）。研究發(fā)現(xiàn)，不同海島在地理區(qū)位、自然資源和經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)交通等方面的差異，以及海島不同功能定位和人類活動的非均質(zhì)發(fā)展，造成海島生產(chǎn)生活生態(tài)空間分異性愈加明顯。以舟山島、廈門島、玉環(huán)島等重要海島為例，這些海島腹地面積較大且有較好的經(jīng)濟基礎(chǔ)，近年來沿海產(chǎn)業(yè)布局和海島城市發(fā)展規(guī)劃不斷調(diào)整升級，尤其通過陸島相連、島島相接、港口一體化等工程建設，極大提升了海島發(fā)展區(qū)位條件，加速了城市化進程，表現(xiàn)出更為劇烈的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及其用地變化（石瑩，2014；王明舜等，2010）。相較之下，以生態(tài)旅游、海洋科教、現(xiàn)代漁業(yè)為主的海島分布相對獨立，受到人為干擾較低，海島產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為緩慢，生態(tài)環(huán)境相對穩(wěn)定。部分學者已關(guān)注到陸島一體化問題，探討如何發(fā)揮資源優(yōu)勢，以更好地實現(xiàn)陸島產(chǎn)業(yè)聯(lián)動和經(jīng)濟增長（韓增林等，2012；王明舜等，2010）。然而，關(guān)于陸島互通工程驅(qū)動下海島產(chǎn)業(yè)用地格局演變規(guī)律及其影響的研究仍十分欠缺。準確評估新背景下海島產(chǎn)業(yè)用地變化規(guī)律及陸島互通工程的影響機制，有助于優(yōu)化海島產(chǎn)業(yè)空間布局、推動產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、統(tǒng)籌海島資源保護和可持續(xù)發(fā)展。因此，本文以舟山市為典型研究區(qū)，集成遙感、GIS 技術(shù)和地理多元數(shù)據(jù)，運用空間分析、景觀生態(tài)學和統(tǒng)計分析方法，分析了2010—2018 年海島產(chǎn)業(yè)用地的時空格局演變特征，揭示了產(chǎn)業(yè)用地空間格局對陸島互通工程的響應規(guī)律。

1 研究區(qū)域、數(shù)據(jù)來源和研究方法

1.1 研究區(qū)域

舟山市是中國第一大群島和首個海洋經(jīng)濟特區(qū)，背靠經(jīng)濟最為活躍的長三角腹地，是“一帶一路”倡議、長江經(jīng)濟帶等國家戰(zhàn)略和中國（浙江）自由貿(mào)易試驗區(qū)建設的重要支點，也是我國海島經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級和受到人類活動干擾最為突出的區(qū)域之一。市轄2 區(qū)（定海區(qū)、普陀區(qū)） 和2 縣（岱山縣、嵊泗縣），舟山島是區(qū)域內(nèi)最大海島。地形以丘陵山地為主，在較大海島邊緣或者山谷散布有小片平原，潮間帶灘涂資源豐富，植被類型結(jié)構(gòu)單一，土地、淡水等資源十分匱乏。舟山市陸島互通工程于1999 年動工，整個連島工程由金塘、西堠門、桃夭門、響礁門和岑港等五座跨海大橋及接線公路組成，起于舟山本島、途經(jīng)里釣、富翅、冊子、金塘四島，與寧波沿海北線高速公路相接，全長約50 km。自2009 年連島工程順利完工，舟山突破地理區(qū)位限制，與上海、寧波等陸域發(fā)達城市不斷深化互聯(lián)，在社會經(jīng)濟、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和城市空間布局等方面取得巨大進步（樊超等，2019；王明舜等，2010）。但舟山市陸域面積狹小，土地資源匱乏，高強度開發(fā)對海島自然資源和生態(tài)環(huán)境造成了極大影響。我國是一個海洋大國，島嶼眾多，近年來諸多沿海城市通過跨海通道建設聯(lián)動近岸海島，拓展發(fā)展空間，增強區(qū)域輻射能力。因此，基于舟山市典型案例，研究陸島一體化背景下海島產(chǎn)業(yè)用地時空格局演變規(guī)律及其對陸島互通工程的響應，對于優(yōu)化我國沿海空間布局、深化陸島一體化發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義和參考價值。

1.2 數(shù)據(jù)來源及處理

選擇2010 年、2015 年、2018 年三個時期Landsat TM/OLI 遙感影像，進行幾何校正、統(tǒng)一投影坐標等預處理。利用最大似然分類法提取三個時期土地利用分類結(jié)果，并結(jié)合百度地圖、Google Earth 等高分辨率影像以及POI 數(shù)據(jù)，通過目視解譯對三個時期的土地利用分類結(jié)果進行精細化分類和修正，獲得耕地、林地、草地、水體、養(yǎng)殖水面、工業(yè)用地、采礦用地、倉儲用地、住宅用地、商服用地、交通用地、公園綠地、其他用地（裸土、裸巖、荒地等）、灘涂等類型。參考劉平輝等（2003）基于土地利用的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)劃分，并根據(jù)海島產(chǎn)業(yè)用地性質(zhì)和研究目標，將細分的土地利用類型進行歸并，獲得三個年份的產(chǎn)業(yè)用地分布數(shù)據(jù)庫（圖1）。其中，第一產(chǎn)業(yè)用地：耕地、林地、草地、水體、養(yǎng)殖水面；第二產(chǎn)業(yè)用地：工礦倉儲用地；第三產(chǎn)業(yè)用地：住宅用地、商服用地、交通用地、公園綠地；后備用地：其他用地（裸土、裸巖、荒地等）、灘涂。另外，相關(guān)經(jīng)濟社會發(fā)展數(shù)據(jù)來源于相應年份的《舟山市統(tǒng)計年鑒》。

圖1 舟山市2010—2018 年間產(chǎn)業(yè)用地分布情況

1.3 研究方法

1.3.1 核密度分析 本文利用核密度分析方法（Kernel Density Estimation，簡稱KDE） 測算舟山市產(chǎn)業(yè)用地集聚狀況，可視化表達舟山市產(chǎn)業(yè)用地空間布局、演化規(guī)律及集聚擴散情況。核密度公式為：

式中：fn為產(chǎn)業(yè)用地核密度測算值，n 為某類產(chǎn)業(yè)用地地塊數(shù)量，k 為核密度空間權(quán)重函數(shù)，本文選擇產(chǎn)業(yè)用地面積，x-xi為產(chǎn)業(yè)用地地塊x 到產(chǎn)業(yè)用地地塊xi的距離，h 為核密度測算的平滑參數(shù)。

1.3.2 空間重心轉(zhuǎn)移分析 本文采用重心遷移模型計算舟山市不同年份產(chǎn)業(yè)用地分布的重心，分析舟山市產(chǎn)業(yè)用地重心空間轉(zhuǎn)移情況，量化產(chǎn)業(yè)用地空間演變軌跡。計算公式如下：

式中：X，Y 為某種產(chǎn)業(yè)用地類型重心的經(jīng)緯度坐標，n 為該產(chǎn)業(yè)用地類型的斑塊數(shù)量，Ci為該產(chǎn)業(yè)用地類型第i 個斑塊的面積，Xi、Yi表示該產(chǎn)業(yè)用地類型第i 個斑塊的重心坐標。

1.3.3 景觀格局梯度分析 利用景觀指數(shù)定量描述快速城市化背景下景觀格局變化過程，是揭示城市環(huán)境變化時空特征的有效方法之一。然而景觀指數(shù)的種類眾多，很多指數(shù)之間有較強的相關(guān)性，選取合適的指數(shù)是正確揭示景觀變化的關(guān)鍵。結(jié)合研究區(qū)特點，參考國內(nèi)外相關(guān)研究，選取能夠表征景觀結(jié)構(gòu)、組成和分布變化等特征的指數(shù)，并盡可能保證指標之間冗余度較低（Su et al，2014；Zhang et al，2013）。本研究從類型水平（Class level）和景觀水平（Landscape level）兩個層次上，分別選擇了斑塊數(shù)量指數(shù)（NP）、斑塊密度指數(shù)（PD）、邊緣密度指數(shù)（ED）、聚合度指數(shù)（AI）、斑塊類型面積（CA）、斑塊面積比例指數(shù)（PLAND）、聚集度指數(shù)（CONTAG）、景觀多樣性指數(shù)（SHDI）等幾種指數(shù)。研究尺度的選取對于景觀格局計算具有重要意義，而對于遙感數(shù)據(jù)而言，利用網(wǎng)格分析景觀指數(shù)變化具有天然的優(yōu)勢，更易于揭示小尺度上的變化規(guī)律，還能較好地消除行政區(qū)尺度分析所帶來的面積誤差。本文采用方差分析法對網(wǎng)格尺度效應進行了預實驗，通過對比分析1～10 km 10 個網(wǎng)格尺度上的產(chǎn)業(yè)用地景觀指數(shù)變化情況，最后確定使用3 km 伊3 km 網(wǎng)格（潘藝，2016）。景觀指數(shù)的計算在Fragstats 4.3 軟件中進行。

通過梯度分析方法定量測度海島產(chǎn)業(yè)用地景觀格局在梯度上的差異特征，揭示不同區(qū)域產(chǎn)業(yè)用地空間格局對快速城市化過程和陸島互通工程的響應規(guī)律。設計一個3 km 伊3 km 的網(wǎng)格樣帶（圖2），樣帶中心位于舟山市市政府所在地，方向設置主要考慮陸島互通工程經(jīng)過地區(qū)以及舟山市近10年發(fā)展規(guī)劃，盡量涵蓋新興港口型海島（金塘島）、郊區(qū)、市中心、臨港新城以及副中心海島（朱家尖島）等，其中覆蓋金塘島（1—5 列）、冊子島（6—7列）、舟山本島（7—20 列）、朱家尖島及周邊島嶼（21—25 列），其余覆蓋海洋的網(wǎng)格本文不做討論。使用一個3 km 伊3 km 的移動窗口沿樣帶滑動，分別計算2010、2015、2018 年網(wǎng)格范圍內(nèi)的各種景觀指數(shù)，其值取附近9 個網(wǎng)格的景觀指數(shù)的平均值。此外，還計算每個網(wǎng)格范圍內(nèi)不同產(chǎn)業(yè)用地的動態(tài)度（C），反映樣帶地區(qū)的產(chǎn)業(yè)用地利用和轉(zhuǎn)化程度。其計算公式為：C=（Cb-Ca）/Ca伊100%，Ca和Cb分別為研究期內(nèi)兩個年份中某種產(chǎn)業(yè)利用類型的面積，C 為某產(chǎn)業(yè)用地動態(tài)度。

圖2 海島樣帶設計

1.3.4 相關(guān)分析 本文使用SPSS 軟件中的Pear原son 模型定量分析了陸島聯(lián)動背景下舟山市不同時期產(chǎn)業(yè)用地演變的相關(guān)因素及其影響程度。已有大量研究表明城市社會經(jīng)濟條件、地形區(qū)位、周圍土地利用類型、交通可達性和政策引導等因素對城市化進程及其用地景觀格局變化起著決定性作用。然而，社會經(jīng)濟指標和政策因素不能準確地轉(zhuǎn)換至空間網(wǎng)格尺度（Zhang et al，2013）?；跀?shù)據(jù)可獲取和指標代表性，本文自變量選擇距離跨海大橋起點、距離島內(nèi)道路交通、距離海岸線三個地理區(qū)位指標和土地利用類型及其景觀格局指標?；诰毣诸惖耐恋乩媒庾g結(jié)果、百度地圖的路網(wǎng)信息和POI 數(shù)據(jù)，提取三個時期的跨海大橋、島內(nèi)道路數(shù)據(jù)（公路路網(wǎng)）和海岸線數(shù)據(jù)。一般而言，交通線路的擴張和升級對城市發(fā)展和景觀變化有顯著影響，城市中心對其周圍發(fā)展也有明顯輻射效應。此外，島嶼沿岸往往地勢平坦、區(qū)位條件較好，更有利于城市發(fā)展、人口集聚和臨港產(chǎn)業(yè)布局。因變量為不同時期網(wǎng)格內(nèi)產(chǎn)業(yè)用地動態(tài)指數(shù)變化率和景觀指數(shù)變化率。結(jié)合舟山市近10 年發(fā)展規(guī)劃、政策、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、經(jīng)濟等因素，探究其產(chǎn)業(yè)用地時空格局變化原因。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 舟山市產(chǎn)業(yè)用地時空格局演變規(guī)律

在海洋經(jīng)濟發(fā)展大背景下，舟山海島進入高速發(fā)展階段，2010—2018 年舟山市第一產(chǎn)業(yè)用地面積持續(xù)減少，2010—2015 年和2015—2018 年分別減少2.15%和0.64%，前期林地面積縮減嚴重，后期圍墾造地較為頻繁，林地開墾現(xiàn)象減少，林地和水域轉(zhuǎn)成耕地是第一產(chǎn)業(yè)用地內(nèi)部變化的主要方向。第二、三產(chǎn)業(yè)用地面積迅速增加，其中第二產(chǎn)業(yè)用地在2010—2015 年和2015—2018 年分別增加了1.05%和1.76%。第三產(chǎn)業(yè)用地在2010—2018年增加了1.77%，其中住宅用地和交通用地增加最多。值得注意的是眾多海島通過建設跨海大橋極大地促進了周圍臨近海島第二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)展及其用地面積的擴增。

海島不同產(chǎn)業(yè)用地類型轉(zhuǎn)換頻繁復雜，主要表現(xiàn)為：第一產(chǎn)業(yè)用地和后備用地轉(zhuǎn)換為第二、三產(chǎn)業(yè)用地。2010—2015 年間，海島第二、三產(chǎn)業(yè)用地占用林地、耕地、水體和其他用地的現(xiàn)象十分突出。其中新增住宅用地主要占用耕地和林地，新增商服用地和交通用地主要占用其他用地、耕地和林地。隨著土地資源日益緊缺，2015—2018 年間舟山市圍填海工程建設速度加快，海島圍墾區(qū)成為產(chǎn)業(yè)用地變化最為劇烈區(qū)域。例如舟山本島東北部因發(fā)展石油化工產(chǎn)業(yè)，通過填海造地并經(jīng)多次轉(zhuǎn)換為工廠用地；朱家尖島南部、大長途山島南部、衢山島南部等多地通過圍墾轉(zhuǎn)換為耕地；大魚山島填海造地興建石油化工城作為工礦倉儲用地。2010—2018 年后備用地整體上呈減少趨勢，新增部分主要源于耕地、林地、水域以及圍填海轉(zhuǎn)換成裸地。

從空間上來看，產(chǎn)業(yè)用地空間重心轉(zhuǎn)移結(jié)果表明，2010—2018 年舟山市第一產(chǎn)業(yè)重心先向東南方向，再向東北方向轉(zhuǎn)移；第二產(chǎn)業(yè)用地重心先向東北方向，再向西北方向轉(zhuǎn)移；第三產(chǎn)業(yè)重心持續(xù)向西北方向轉(zhuǎn)移（圖3）。其中，第二產(chǎn)業(yè)用地轉(zhuǎn)移距離最大。結(jié)合核密度分析結(jié)果（圖4），舟山市第一產(chǎn)業(yè)用地密度呈現(xiàn)中部高、外圍低的特征，近年來高密度值區(qū)域呈分散化、破碎化趨勢。尤其是舟山本島中部、大長途山島等地高密度區(qū)域明顯縮減破碎，密度下降。第二、三產(chǎn)業(yè)用地集中分布在海島沿岸，主要涉及舟山本島、岱山島、朱家尖島、六橫島、洋山島等臨近大陸且具備優(yōu)越深水岸線資源的海島。其中第二產(chǎn)業(yè)用地密度不斷增加，在空間上呈現(xiàn)外圍高、中心低的特征。近年來，舟山本島西北部的定海工業(yè)園區(qū)、東北部工業(yè)園區(qū)、東南部的臨城新區(qū)以及西南部的船舶制造業(yè)地區(qū)、岱山島西南部、大長途山島西部、六橫島西北部工業(yè)區(qū)等主要島嶼的第二產(chǎn)業(yè)用地密度急劇上升，對大魚山島等外圍鄰近小島的第二產(chǎn)業(yè)用地密度升高起到了帶動作用，舟山市第三產(chǎn)業(yè)用地在空間上呈現(xiàn)雙核多點分布特征，其中舟山本島的南部城區(qū)密度值進一步增加，且集聚效應顯著。隨著城市化進程加速，外圍地區(qū)以及沿海產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不斷推進涌現(xiàn)出新的熱點。

圖3 舟山市2010—2018 年間產(chǎn)業(yè)用地重心遷移規(guī)律

圖4 舟山市2010—2018 年間產(chǎn)業(yè)用地核密度變化情況

綜合來看，隨著海島城市化進程加快，人類干擾度逐漸加大，區(qū)位條件、經(jīng)濟基礎(chǔ)等因素在很大程度上決定了海島開發(fā)利用水平，政府決策和產(chǎn)業(yè)布局對海島用地方式和發(fā)展方向起到了主導作用。例如舟山本島及六橫島（普陀區(qū)）、岱山島（岱山縣）等副中心海島，其腹地面積較大且有較好的經(jīng)濟條件、區(qū)位資源優(yōu)勢和基礎(chǔ)設施，在城市化進程中表現(xiàn)出更為劇烈的產(chǎn)業(yè)用地變化。洋山深水港區(qū)及洋山（上海）跨海大橋的建設使得嵊泗縣的洋山島成為產(chǎn)業(yè)用地變化最為劇烈區(qū)域之一。通過分析可以看出跨海大橋、港口物流基地、臨海產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)等工程的實施極大促進了核心島嶼及其周圍小島的產(chǎn)業(yè)用地類型和空間格局的變化。相較之下，距離陸域較遠、面積較小、分布相對獨立的海島，受到的人為干擾較低，其產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為緩慢，主要以海洋生態(tài)旅游、海洋科教、現(xiàn)代漁業(yè)等產(chǎn)業(yè)為主，海島生態(tài)環(huán)境較為穩(wěn)定。

2.2 陸島互通工程沿線產(chǎn)業(yè)用地梯度分析

以樣帶為典型研究范圍，本文通過梯度分析陸島聯(lián)動模式下海島產(chǎn)業(yè)用地演變軌跡（圖5）?？傮w而言，舟山市產(chǎn)業(yè)用地景觀格局在樣帶梯度上呈現(xiàn)顯著時空差異。2010—2015 年舟山島產(chǎn)業(yè)用地景觀指數(shù)變化高于2015—2018 年，舟山市中心產(chǎn)業(yè)用地景觀格局變化較小，產(chǎn)業(yè)用地景觀指數(shù)變化隨著離市中心的距離增加而增強，且在樣帶兩端的金塘島和朱家尖島區(qū)域出現(xiàn)明顯波動。表明舟山市中心地區(qū)產(chǎn)業(yè)密集區(qū)域逐漸飽和，城鄉(xiāng)過渡帶以及周圍鄰近海島成為發(fā)展新熱點區(qū)域。

圖5 2010—2018 年間舟山市樣帶景觀指數(shù)梯度變化

具體來說：（1）樣帶左側(cè)曲線變化反映了金塘島及其周圍區(qū)域產(chǎn)業(yè)用地變化的動態(tài)特征。第二、三產(chǎn)業(yè)用地的斑塊數(shù)量（NP）、斑塊密度（PD）以及邊界密度（ED）在2010—2015 年呈上升趨勢且波動明顯高于2015—2018 年，第二產(chǎn)業(yè)用地聚合度指數(shù)（AI）在2010—2015 年急劇上升，第一產(chǎn)業(yè)用地也有明顯變化。這些變化表明在跨海大橋開通初期金塘島地區(qū)港口物流倉儲等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，導致第二產(chǎn)業(yè)用地斑塊數(shù)量增多，分布趨于集聚，但也導致第一產(chǎn)業(yè)用地斑塊破碎化加劇。從整體景觀水平上來看，金塘島西側(cè)的多樣性指數(shù)（SHDI）高于東側(cè)，而西側(cè)的聚集度指數(shù)（CONTAG）低于東側(cè)，說明該區(qū)域西側(cè)產(chǎn)業(yè)用地類型較豐富且分散，東側(cè)產(chǎn)業(yè)用地類型較為單一且集聚。值得注意的是在X=-33 處，景觀指數(shù)結(jié)果基本處于低值區(qū)，主要由于網(wǎng)格范圍位于左側(cè)金塘島與舟山本島之間的冊子島，覆蓋了大部分海洋（在文中不參與計算）。近年來，冊子島東南部以及舟山本島西南部工廠快速發(fā)展，導致第二產(chǎn)業(yè)景觀指數(shù)顯著變化，第二產(chǎn)業(yè)用地凸顯但斑塊更為破碎。（2）在舟山本島區(qū)間內(nèi)，產(chǎn)業(yè)用地景觀指數(shù)年際變化相對不明顯。市中心各產(chǎn)業(yè)用地NP、PD、ED 指數(shù)在整個樣帶地區(qū)處于峰谷水平，AI 指數(shù)處于波峰水平，而市中心邊緣區(qū)呈現(xiàn)相反趨勢，說明舟山市中心產(chǎn)業(yè)用地斑塊較為規(guī)則、集聚，城鄉(xiāng)過渡帶景觀破碎度高、斑塊不規(guī)則。尤其是第三產(chǎn)業(yè)聚集度AI 指數(shù)在整個樣帶范圍內(nèi)屬于較高水平，并在舟山市中心及東側(cè)逐年上升。表明近年來舟山市中心第三產(chǎn)業(yè)用地面積持續(xù)增加并向東擴張，景觀更為規(guī)則且連片集聚。從整體景觀水平上看，市中心景觀邊界密度西側(cè)升高、東側(cè)降低，多樣性指數(shù)（SHDI）在西側(cè)逐年上升，在東側(cè)則呈現(xiàn)距離衰減態(tài)勢；聚集度指數(shù)（CONTAG） 在市中心西側(cè)較高并逐年下降，而在東側(cè)較低并逐年上升。這表明舟山市區(qū)產(chǎn)業(yè)用地整體較為集聚，隨著產(chǎn)業(yè)用地向外擴張，西側(cè)產(chǎn)業(yè)用地呈現(xiàn)破碎化、多樣化趨勢，斑塊形狀更為復雜不規(guī)則，而東側(cè)地區(qū)產(chǎn)業(yè)用地破碎度降低，呈現(xiàn)整合聚集趨勢。（3）在朱家尖島區(qū)間內(nèi)，距市中心越遠，NP、PD、ED、AI 指數(shù)越低，西部地區(qū)出現(xiàn)PD 指數(shù)最高值，說明該區(qū)域斑塊數(shù)量較多，破碎化水平高。從整體景觀水平上看ED和SHDI 指數(shù)升高、CONTAG 指數(shù)逐年下降，東部指數(shù)波段較西側(cè)幅度小，表明朱家尖島產(chǎn)業(yè)用地景觀格局東部較西部集聚，整體景觀破碎程度較高。

圖6 2010—2018 年舟山市樣帶產(chǎn)業(yè)用地景觀水平上景觀指數(shù)變化

2.3 陸島互通工程對產(chǎn)業(yè)用地空間格局演變的影響分析

利用Pearson 模型分析舟山市產(chǎn)業(yè)用地時空格局演變相關(guān)因素（表1、表2）。結(jié)果表明海島產(chǎn)業(yè)用地演變與跨海大橋建設、島內(nèi)交通網(wǎng)絡、近海岸線距離等地理因素有顯著相關(guān)性和時空差異性，其中第一、三產(chǎn)業(yè)用地變化與地理因素相關(guān)性較強?？绾４髽蚪ㄔO初期，第一產(chǎn)業(yè)用地受其影響較大，導致大量林地、耕地、水體被占用?？绾４髽蚪ㄔO后期，其影響逐漸減弱，海島產(chǎn)業(yè)用地時空格局變化更多受到島內(nèi)交通網(wǎng)絡、岸線資源、本底產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)等因素影響。主要表現(xiàn)為海島沿海地區(qū)第二、三產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，相應產(chǎn)業(yè)用地急劇增加，景觀格局劇烈變化，其中第一產(chǎn)業(yè)用地景觀更為破碎、第二、三產(chǎn)業(yè)用地景觀趨于集聚，類型復雜多樣。

表1 產(chǎn)業(yè)用地利用動態(tài)率指數(shù)與地理因素的相關(guān)系數(shù)及顯著性

表2 產(chǎn)業(yè)用地景觀指數(shù)變化率與地理因素的相關(guān)系數(shù)及顯著性

（1）從產(chǎn)業(yè)用地利用動態(tài)度來看，2010—2015年，海島第一產(chǎn)業(yè)和第二產(chǎn)業(yè)用地變化分別與距島內(nèi)道路線的距離顯著正相關(guān)和負相關(guān)，表明距交通線越近，海島第二產(chǎn)業(yè)用地變化越劇烈，而第一產(chǎn)業(yè)用地則相反。主要原因在于近年來舟山市沿海港口、物流倉儲等產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展需要便利的道路網(wǎng)絡來支撐，而第一產(chǎn)業(yè)用地更多分布于城區(qū)外圍，隨著核心區(qū)開發(fā)相對飽和，產(chǎn)業(yè)發(fā)展不斷占用郊區(qū)林地、耕地等空間。（2）從產(chǎn)業(yè)用地利用類型來看，跨海大橋通車初期（2010—2015 年），林地、水域用地轉(zhuǎn)變與距跨海大橋起點距離因素顯著正相關(guān)，后期（2015—2018 年） 其相關(guān)性逐漸減弱。耕地變化與交通道路和距離海岸線遠近均有顯著相關(guān)性。商服、住宅等第三產(chǎn)業(yè)用地變化與海岸線距離呈顯著負相關(guān)。主要原因是第三產(chǎn)業(yè)用地主要集中在舟山本島南部沿海地帶，并向東部沿海擴張，離岸線越近地形區(qū)位交通產(chǎn)業(yè)等條件較好，越有利于發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，導致商服、住宅用地劇烈變化。（3）從景觀指數(shù)變化率來看，景觀水平上，距海岸線因素與產(chǎn)業(yè)用地景觀多樣性指標（SHDI_Landscape）呈顯著正相關(guān)，由于舟山市近岸區(qū)集聚不同產(chǎn)業(yè)類型，且不同產(chǎn)業(yè)用地轉(zhuǎn)化劇烈、相互嵌套，景觀趨于復雜多樣。通過對比分析可知第一、三產(chǎn)業(yè)用地景觀指數(shù)變化與各地理因素相關(guān)性較強。第一產(chǎn)業(yè)斑塊密度（PD-第一產(chǎn)業(yè)）與距海岸線距離因子呈負相關(guān)，由于海島近岸第二、三產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，不斷占用第一產(chǎn)業(yè)用地導致其斑塊更為破碎。第三產(chǎn)業(yè)用地景觀聚集度指數(shù)（AI-第三產(chǎn)業(yè)） 與跨海大橋距離顯著正相關(guān)、與交通道路顯著負相關(guān)，表明主要表現(xiàn)為海島近岸產(chǎn)業(yè)用地景觀格局劇烈變化，離跨海大橋較遠但在島內(nèi)交通道路附近的第三產(chǎn)業(yè)用地斑塊連片集聚且更為規(guī)則。值得注意的是，第二產(chǎn)業(yè)用地景觀指數(shù)變化與地理因素相關(guān)性較弱，主要原因在于雖然跨海大橋建設和島內(nèi)交通網(wǎng)絡完善為第二產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了更加便利的交通條件，但以港口物流倉儲為主的海島第二產(chǎn)業(yè)更依賴于深水岸線等資源條件。

2.4 陸島聯(lián)動背景下海島產(chǎn)業(yè)用地開發(fā)利用對策建議

2009 年陸島互通工程的順利通車使得舟山突破了自然地理隔離限制，與沿海陸域城市聯(lián)動不斷深化，推動了舟山產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展和用地類型轉(zhuǎn)變，對其周邊海島發(fā)展也產(chǎn)生了顯著影響，進一步提升了整體城市化水平（潘藝，2016；王明舜 等，2010）。由統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，近十年來舟山市以臨港工業(yè)、港口運輸和旅游業(yè)等主導的第二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)展十分迅速，2013 年后第三產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比超過50%并逐漸上升，舟山市經(jīng)濟結(jié)構(gòu)已呈現(xiàn)出“三、二、一”的良好態(tài)勢。但在陸島聯(lián)動過程中，舟山島、金塘島、岱山島、六橫島、洋山島等主要海島面臨高強度開發(fā)，用地方式粗放，生態(tài)空間退化嚴重，重開放、輕保護問題十分突出。尤其是舟山島核心區(qū)外圍及其周圍海島受到人類活動干擾加劇，近岸沿海和圍墾區(qū)域集中發(fā)展第二、三產(chǎn)業(yè)對自然資源侵占嚴重。面對這一現(xiàn)象，如何優(yōu)化海島產(chǎn)業(yè)空間布局向高效集約式轉(zhuǎn)變，如何協(xié)調(diào)陸島聯(lián)動開發(fā)和海島可持續(xù)保護，已成為當前沿海地區(qū)高質(zhì)量發(fā)展的重要議題。

首先，必須擯棄海島重開發(fā)、輕保護的價值導向，科學評估陸島基礎(chǔ)設施工程對海島產(chǎn)業(yè)用地及其景觀格局的影響，強化時空維度價值思考，做好海島空間“分級、分區(qū)、分類”管控和彈性預留。結(jié)合舟山海島不同功能定位、發(fā)展目標和現(xiàn)存問題，提出針對性優(yōu)化建議：（1）舟山本島產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)相對完備、發(fā)展要素較為充裕，承擔了生產(chǎn)生活多重功能，但土地資源緊缺、發(fā)展與保護的矛盾突出，在未來發(fā)展中要做好海島空間系統(tǒng)仿真模擬和精細化布局，提高動態(tài)預測和預警能力，做好發(fā)展空間和生態(tài)空間的雙重彈性預留，尤其要嚴控圍墾造地和岸線過度開發(fā)，對景觀高度破碎化、過度人工化的區(qū)域進行系統(tǒng)保護和生態(tài)修復。并通過升級產(chǎn)業(yè)推進高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、高端服務業(yè)等高附加值產(chǎn)業(yè)發(fā)展，聯(lián)動外圍島嶼進行功能分區(qū)轉(zhuǎn)移。 （2）岱山島、衢山島、洋山島、六橫島等海島已逐漸形成臨港產(chǎn)業(yè)園區(qū)、深水港區(qū)、海上石油基地等產(chǎn)業(yè)。未來多座跨海大橋的建設將進一步串聯(lián)海島，增強陸島之間、島島之間，港城之間的聯(lián)動效應，應提升優(yōu)質(zhì)大型港口組團，避免功能布局重復，更要預測評估陸島互通工程對海島地區(qū)產(chǎn)業(yè)用地的正負效應及其時空差異，基于梯度規(guī)律和潛在脆弱區(qū)做好動態(tài)、分區(qū)防護，重視不同產(chǎn)業(yè)布局界面柔和過渡和功能區(qū)有效整合銜接，真正實現(xiàn)“以港興市”跨區(qū)聯(lián)動高質(zhì)量發(fā)展。（3）距離大陸較遠和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱的海島，其城市化進程緩慢，生態(tài)環(huán)境保護良好，堅持綠色發(fā)展理念，其模式不代表死守資源不發(fā)展，應突出智能技術(shù)引領(lǐng)，借助5G、物聯(lián)網(wǎng)、傳感器等技術(shù)，發(fā)展智慧旅游、智慧科教、智慧漁業(yè)等產(chǎn)業(yè)，打造綠色智慧海島群。（4）重視新型基礎(chǔ)設施升級的空間賦能效應，突破依賴傳統(tǒng)重大基礎(chǔ)設施的發(fā)展路徑，走技術(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)、綠色增長、區(qū)域均衡協(xié)調(diào)的發(fā)展路徑，以更低成本實現(xiàn)區(qū)域協(xié)調(diào)統(tǒng)籌。

3 結(jié)論與討論

本文利用舟山市2010 年、2015 年和2018 年三期多源遙感影像和POI 數(shù)據(jù)，通過GIS 空間分析、景觀格局指數(shù)、梯度分析和Pearson 模型，研究海島產(chǎn)業(yè)用地演變規(guī)律及陸島連通工程影響。不同于傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)統(tǒng)計分析，本文結(jié)合海島特點，利用多元地理數(shù)據(jù)精細量化用地類型，從時空視角構(gòu)建海島產(chǎn)業(yè)用地數(shù)據(jù)庫，用以反映陸島互通工程實施對海島產(chǎn)業(yè)用地時空格局的影響規(guī)律。通過對不同類型的海島產(chǎn)業(yè)用地景觀格局在梯度上差異的定量描述，進一步分析和解釋了景觀格局演變及其與人類活動之間的相互關(guān)系，揭示了海島不同區(qū)域產(chǎn)業(yè)用地格局對快速城市化和陸島互通工程的響應規(guī)律。主要結(jié)論如下：

（1）隨著跨海大橋建設和城市化進程加速，海島產(chǎn)業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級，產(chǎn)業(yè)多元化和產(chǎn)業(yè)布局調(diào)整對土地資源提出更多需求，導致2010—2018 年舟山市通過圍墾增加海島陸域面積。其中，第一產(chǎn)業(yè)用地持續(xù)減少，第二、三產(chǎn)業(yè)用地迅速增加。一方面海島向內(nèi)陸擴張不斷占用耕地、林地、水體等，另一方面產(chǎn)業(yè)用地變化熱點區(qū)域逐漸向沿海移動，用于發(fā)展原油加工及石油制品制造業(yè)、船舶行業(yè)、水產(chǎn)品加工業(yè)等第二產(chǎn)業(yè)，以及住宅用地和交通用地等第三產(chǎn)業(yè)。舟山市第一產(chǎn)業(yè)用地、后備用地轉(zhuǎn)換為第二、三產(chǎn)業(yè)用地的現(xiàn)象十分突出。第一產(chǎn)業(yè)用地密度呈現(xiàn)中心高、外圍低的特征，近年來呈分散化、破碎化趨勢，其重心先向東南，后向東北方向轉(zhuǎn)移；第二產(chǎn)業(yè)用地密度呈現(xiàn)外圍高、中心低的特征，近年來向外圍鄰近小島發(fā)展，其重心轉(zhuǎn)移距離最大趨向西北方向；第三產(chǎn)業(yè)用地呈現(xiàn)雙核多點分布特征，其中本島南部城市核心區(qū)集聚擴張，在外圍零星涌現(xiàn)新的增加點，其重心持續(xù)向西北方轉(zhuǎn)移。

（2） 從景觀格局梯度演變來看，2010—2015年舟山本島產(chǎn)業(yè)用地景觀指數(shù)變化高于2015—2018 年，而市中心產(chǎn)業(yè)用地景觀格局變化較小，隨著離市中心的距離增加，產(chǎn)業(yè)用地景觀指數(shù)變化增強，在兩端的金塘島和朱家尖島區(qū)域出現(xiàn)了明顯波動。這些景觀變化特征與跨海大橋建設、島內(nèi)交通網(wǎng)絡、近海岸線等地理因素有顯著相關(guān)性和時空差異性。其中第一、三產(chǎn)業(yè)用地景觀格局變化與地理因素相關(guān)性較大?？绾４髽蛲ㄜ嚦跗趯Φ谝划a(chǎn)業(yè)用地影響較大，加劇了對林地、耕地、水體的占用。后期跨海大橋?qū)ζ溆绊憸p弱，海島產(chǎn)業(yè)用地格局變化更多受到島內(nèi)交通網(wǎng)絡、岸線資源、本底產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)等因素影響。主要表現(xiàn)為海島近岸產(chǎn)業(yè)用地景觀格局劇烈變化，離跨海大橋較遠但在島內(nèi)交通道路附近的第三產(chǎn)業(yè)用地斑塊連片集聚且更為規(guī)則。由于舟山本島土地資源十分有限，隨著社會經(jīng)濟高速發(fā)展，舟山城市核心區(qū)對于產(chǎn)業(yè)的承接能力逐漸下降，舟山市通過填海造地和周邊島嶼開發(fā)來拓展發(fā)展空間，城鄉(xiāng)過渡帶、近岸地區(qū)、圍墾區(qū)以及周圍鄰近海島成為發(fā)展新熱點區(qū)域，導致景觀格局劇烈變化，直接威脅海島及其周圍海域生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。今后研究中應進一步分析重大基礎(chǔ)設施對海島生態(tài)系統(tǒng)的影響，理解海島城市空間發(fā)展規(guī)律、產(chǎn)業(yè)布局和生態(tài)系統(tǒng)的多元互動過程，為海島城市空間精細化布局、海洋生態(tài)紅線劃定、用途空間管控等提供支撐。

致謝：浙江財經(jīng)大學土地與城鄉(xiāng)發(fā)展研究院吳紹華教授為文章修改提供了幫助，謹此致謝。