基于GIS-AHP的國(guó)外臨港產(chǎn)業(yè)園選址及優(yōu)化研究
——以柬埔寨某臨港園區(qū)為例

文｜中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限公司 賈博 劉曉斌 崔柳

港口是水路貨物對(duì)外運(yùn)輸?shù)闹饕休d場(chǎng)所和大宗物資集散地。在經(jīng)濟(jì)全球化和貿(mào)易便利化背景下，港口功能在不斷的轉(zhuǎn)換和升級(jí)—傳統(tǒng)的交通運(yùn)輸港正在向物流港、產(chǎn)業(yè)港、貿(mào)易港方向進(jìn)化，發(fā)展臨港工業(yè)、現(xiàn)代物流、現(xiàn)代服務(wù)、國(guó)際貿(mào)易，以及“多式聯(lián)運(yùn)”和“港產(chǎn)城融合”等新理念已成為現(xiàn)代港口的共識(shí)。臨港產(chǎn)業(yè)園作為港口功能擴(kuò)展和延伸的重要承接地，其選址對(duì)于港口長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，乃至整個(gè)港口城市的空間結(jié)構(gòu)和功能布局都具有重要影響。柬埔寨是“一帶一路”倡議重要參與方、《區(qū)域全面經(jīng)濟(jì)伙伴關(guān)系協(xié)定》(RCEP)成員國(guó)，以及中國(guó)—中南半島經(jīng)濟(jì)走廊的關(guān)鍵支點(diǎn)。柬埔寨某港是柬埔寨首都金邊的重要交通樞紐和全國(guó)第二大港口，戰(zhàn)略價(jià)值較大。本文在對(duì)國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)園區(qū)選址方法研究的基礎(chǔ)上，提出將日臻完善的地理信息技術(shù)（簡(jiǎn)稱GIS），并結(jié)合層次分析法（簡(jiǎn)稱AHP）應(yīng)用于柬埔寨某臨港園區(qū)的選址研究，為其他國(guó)外產(chǎn)業(yè)園選址提供借鑒意義。

1.臨港產(chǎn)業(yè)園選址研究進(jìn)展與技術(shù)框架

1.1.臨港產(chǎn)業(yè)園選址研究進(jìn)展

近年來(lái)，臨港產(chǎn)業(yè)園選址成為各方研究熱點(diǎn)與難點(diǎn)。陳達(dá)強(qiáng)（2004）率先以區(qū)位論作為理論基礎(chǔ)，提出了基于GIS 的產(chǎn)業(yè)園區(qū)位的二級(jí)模型，并以大連某物流園區(qū)為例進(jìn)行驗(yàn)證。陳穎彪（2009）同樣運(yùn)用ArcGis 的空間分析功能，側(cè)重從交通狀況、競(jìng)爭(zhēng)空間、服務(wù)范圍三大方面，以廣州南沙國(guó)際物流園為例分析其現(xiàn)狀不足與弊端，并依據(jù)緩沖區(qū)分析結(jié)果提出通過(guò)建設(shè)中心環(huán)狀放射式路網(wǎng)優(yōu)化現(xiàn)有布局。邢釗（2011）采用GIS 技術(shù)與重力模型相結(jié)合方法，對(duì)物流園區(qū)選址進(jìn)行研究，但在只選取傳統(tǒng)的交通和地形兩個(gè)因素作為考量，方法的適用性與可推廣性局限較多。張丹（2014）構(gòu)建基于GIS 和AHP 的選址模型，解決傳統(tǒng)方法中主觀性較強(qiáng)和操作性較低等問(wèn)題。陳亞（2016）采用GIS 和云模型相結(jié)合的方法，在GIS 中進(jìn)行空間分析和云模型模擬確定權(quán)重，將定性結(jié)果與主觀判斷進(jìn)行可視化表達(dá)，并以重慶兩江新區(qū)為例驗(yàn)證該方法的可行性。張立國(guó)（2011）則在宏觀層面對(duì)港口物流園選址進(jìn)行探討，以廣西北部灣港口選址為例，從出發(fā)地理位置、物流量和政策三個(gè)方面綜合考量，認(rèn)為宏觀層面的港口選址應(yīng)更注重政策優(yōu)勢(shì)因素在選址中所發(fā)揮的作用。

綜上所述，國(guó)內(nèi)研究與實(shí)踐中運(yùn)用GIS空間分析輔助選址已比較成熟，方法也呈現(xiàn)多樣化，但也存在部分方法模型架構(gòu)過(guò)于復(fù)雜、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)需求較大等問(wèn)題，容易造成在真實(shí)項(xiàng)目實(shí)踐中適用性不強(qiáng)等現(xiàn)象。相較國(guó)內(nèi)而言，國(guó)外臨港產(chǎn)業(yè)園的基礎(chǔ)資料獲取難度往往更大，其選址普遍采用與城市發(fā)展方向相結(jié)合的模糊方式，尚未能構(gòu)建起適合國(guó)外實(shí)際情況的理論技術(shù)框架。

1.2.國(guó)外臨港產(chǎn)業(yè)園選址技術(shù)框架

本文基于現(xiàn)有研究基礎(chǔ)，結(jié)合國(guó)外項(xiàng)目的探索和實(shí)踐，初步構(gòu)建國(guó)外臨港產(chǎn)業(yè)園選址的技術(shù)框架體系。首先，該框架建立了4 類8 項(xiàng)的指標(biāo)體系，其中：4 類指標(biāo)包括自然環(huán)境條件、交通環(huán)境條件、政策經(jīng)濟(jì)條件、環(huán)保安全條件，8 項(xiàng)指標(biāo)因子即為各類指標(biāo)中的影響因子；其次，針對(duì)指標(biāo)體系，采用AHP 法將研究對(duì)象分解為目標(biāo)層、準(zhǔn)則（中間）層、因素層3 個(gè)層次，并構(gòu)建判斷矩陣，計(jì)算每一項(xiàng)的權(quán)重值；再次，基于AHP 技術(shù)的權(quán)重指標(biāo)，在GIS平臺(tái)上進(jìn)行空間選址分析；最后，結(jié)合“港產(chǎn)城”空間拓展方式和“多式聯(lián)運(yùn)”需求進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，最終確定臨港產(chǎn)業(yè)園的具體選址（如圖1）。

2.實(shí)例應(yīng)用：柬埔寨某臨港產(chǎn)業(yè)園區(qū)選址

2.1.臨港產(chǎn)業(yè)園區(qū)概況

柬埔寨某港是柬埔寨內(nèi)河水運(yùn)體系的重要樞紐，位于首都金邊市區(qū)西南的約30公里處，本文選定柬埔寨某港臨港產(chǎn)業(yè)園區(qū)作為研究對(duì)象。其北部緊鄰湄公河，南側(cè)為國(guó)家一號(hào)高速公路，此外，還有規(guī)劃的3 環(huán)路和3 環(huán)聯(lián)絡(luò)線等重要道路（如圖2）。

2.2.選址指標(biāo)體系構(gòu)建

圖1 國(guó)外臨港產(chǎn)業(yè)園選址技術(shù)框架圖

圖2 柬埔寨某港區(qū)位圖

一般的，能夠影響臨港產(chǎn)業(yè)園選址的因素是很多的，包括自然環(huán)境因素、交通環(huán)境因素、政策環(huán)境因素，以及其他生態(tài)環(huán)境、安全衛(wèi)生等因素，每類因素同時(shí)又包含若干個(gè)重要影響因子。此外，每個(gè)港口地區(qū)的實(shí)際情況不同，如內(nèi)河航運(yùn)港口與海運(yùn)港口的物流動(dòng)線會(huì)有所差異，因此，影響因素也呈現(xiàn)出在不同環(huán)境背景下的個(gè)體差異，需要具體問(wèn)題具體分析，構(gòu)建適用于特定臨港地區(qū)的園區(qū)選址指標(biāo)體系。我們?cè)谏鲜隼碚撗芯亢蛯?shí)例具體分析的基礎(chǔ)上，篩選出適用于某臨港產(chǎn)業(yè)園區(qū)的4 類、8 項(xiàng)指標(biāo)體系。具體如下：

（1）自然環(huán)境條件。主要指場(chǎng)地自身?xiàng)l件，同等情況下，應(yīng)盡量避開(kāi)山地、丘陵、溝壑等具有較大起伏高差的地形，選擇高程地勢(shì)略高、有利于排水的坡度區(qū)域。這樣不僅可以避免園區(qū)建成后山體滑坡、地面沉降等地質(zhì)災(zāi)害隱患，還可以有效減少工程量，降低施工難度。

（2）對(duì)外交通條件。暢通和高效的物流服務(wù)是一個(gè)產(chǎn)業(yè)園首要和核心的功能考慮，本項(xiàng)目主要考慮園區(qū)與港口、周邊道路的關(guān)系，基本原則是既要滿足物資卸貨和集貨的便利性，也便于物流流通和配送。

（3）政策和經(jīng)濟(jì)條件。主要指當(dāng)?shù)馗骷?jí)政府所給予的優(yōu)惠政策，這些政策往往跟土地價(jià)格及獲取難度有關(guān)，如不同地區(qū)的土地價(jià)格成本不同。其次是拆遷難度和成本，如果選址現(xiàn)狀為居民點(diǎn)或公共建筑，則需要衡量拆遷后重建的成本可行性等問(wèn)題。

（4）環(huán)保安全因素。由于產(chǎn)業(yè)園在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中難免會(huì)產(chǎn)生噪音和粉塵等多種環(huán)境不利影響，也不排除有易燃易爆品堆放的可能，因此，出于環(huán)境安全和衛(wèi)生考慮，應(yīng)與附近居民點(diǎn)保持一定的安全間隔距離，同時(shí)，為保護(hù)河流水質(zhì)和駁岸環(huán)境，也應(yīng)適當(dāng)留出緩沖空間。

2.3.基于AHP 的指標(biāo)權(quán)重賦值

臨港產(chǎn)業(yè)園區(qū)選址包含的各類影響因素復(fù)雜，較為適宜采用AHP 指標(biāo)權(quán)重法進(jìn)行賦值分析。AHP 法是20世紀(jì)70年代由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家薩蒂提出的一種將研究對(duì)象分解為目標(biāo)、準(zhǔn)則（中間）、因素等多個(gè)層次。具體操作為：在層次分析法軟件yaahp 中輸入上述三個(gè)層次的選址指標(biāo)，構(gòu)建判斷矩陣，然后使用專家評(píng)價(jià)法，對(duì)中間層以及指標(biāo)層的評(píng)價(jià)要素進(jìn)行比較分析，最終得出各項(xiàng)權(quán)重值（如表1）。

圖3 某臨港園區(qū)選址指標(biāo)體系

表1 某臨港園區(qū)選址指標(biāo)權(quán)重表

2.4.基于GIS 的選址空間分析

收集研究區(qū)內(nèi)等高線、河流、現(xiàn)狀道路等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，進(jìn)行配準(zhǔn)、研究范圍疊加提取DEM 等預(yù)處理操作。為了使得不同層次間具有可比性，統(tǒng)一將4 類層次分為1～5 評(píng)分等級(jí)，評(píng)分越高代表單向指標(biāo)越適合作為產(chǎn)業(yè)園區(qū)選址，然后通過(guò)圖層疊加，結(jié)合前文賦予的權(quán)重值進(jìn)行加權(quán)，計(jì)算出最終的備選地塊。

（1）自然環(huán)境因素評(píng)價(jià)

根據(jù)DEM 數(shù)據(jù)可知，研究區(qū)地形起伏總體而言較小，均在1m-18m,考慮園區(qū)可能雨季會(huì)遇到洪澇情況，因此需要有一定高度，但也不宜太高，因此高程應(yīng)控制在中等偏低較為合適，對(duì)高程數(shù)據(jù)進(jìn)行重分類，得到高程地勢(shì)的評(píng)價(jià)。坡度方面，根據(jù)相關(guān)研究經(jīng)驗(yàn)，坡度在0.2%-10%之間較為適宜，研究區(qū)坡度在0-2%之間，整體坡度較緩、場(chǎng)地平整度高。因此，自然環(huán)境條件評(píng)價(jià)分為0-0.2%、0.2%-0.6%、0.6%-1.2%、1.2%-1.8%、1.8%-2%五個(gè)區(qū)間，分別對(duì)應(yīng)1-5 分（如圖4、5）。

圖4 高程評(píng)價(jià)

圖5 坡度評(píng)價(jià)

（2）交通環(huán)境因素評(píng)價(jià)

采用GIS 空間分析中的多環(huán)緩沖區(qū)分析功能，對(duì)港口和周邊現(xiàn)狀道路分別進(jìn)行計(jì)算。統(tǒng)一將二者的緩沖區(qū)范圍設(shè)定為2000m、4000m、6000m、8000m、10000m，分別對(duì)應(yīng)5 分、4 分、3 分、2 分和1 分，得到港口距離緩沖區(qū)和道路距離緩沖區(qū)，完成交通環(huán)境因素評(píng)價(jià)（如圖6、7）。

圖6 港口距離評(píng)價(jià)

圖7 道路距離評(píng)價(jià)

（3）政策環(huán)境因素評(píng)價(jià)

根據(jù)當(dāng)?shù)赝恋氐貎r(jià)政策可知，沿港口周邊與交通便捷較貴，故其評(píng)分等級(jí)結(jié)果應(yīng)與對(duì)外交通條件相反，根據(jù)此規(guī)律將港口緩沖區(qū)和道路緩沖區(qū)聯(lián)合后重分類，可得到土地成本評(píng)價(jià)。就拆遷成本而言，村莊居民點(diǎn)所需的拆遷成本更高，其余地區(qū)相對(duì)較低，對(duì)村莊居民點(diǎn)進(jìn)行緩沖區(qū)分析，得到拆遷成本評(píng)價(jià)（如圖8、9）。

（4）環(huán)保安全因素評(píng)價(jià)

圖8 土地成本評(píng)價(jià)

圖9 拆遷成本評(píng)價(jià)

港口產(chǎn)業(yè)園選址應(yīng)盡可能避開(kāi)原始森林、裸土等自然生態(tài)要素，規(guī)范要求 “物流用地與居住用地之間的衛(wèi)生防護(hù)距離不應(yīng)少于300 米”，故將居民點(diǎn)緩沖范圍取300 的整數(shù)倍，依次設(shè)定為 900 m、1800m、2400m、3600m、5400m，距離越遠(yuǎn)越適宜，得到環(huán)保安全因素評(píng)價(jià)（如圖10、11）。

圖10 居民點(diǎn)安全評(píng)價(jià)

圖11 河流衛(wèi)生評(píng)價(jià)

（5）小結(jié)

經(jīng)過(guò)以上8 項(xiàng)單因素評(píng)價(jià)分析后，在ArcGis 中將以上評(píng)價(jià)圖層進(jìn)行矢量-柵格轉(zhuǎn)換，然后進(jìn)行空間加權(quán)疊置，獲得加權(quán)總分，從而得到選址適宜性評(píng)價(jià)圖。根據(jù)適宜性評(píng)價(jià)由高至低的結(jié)果，同時(shí)考慮到臨港園區(qū)的一般建設(shè)規(guī)模（約2 平方公里），擬選出A、B、C、D 四個(gè)備選點(diǎn)（如圖12）。

2.5.臨港產(chǎn)業(yè)園區(qū)選址優(yōu)化

（1）“港產(chǎn)城”空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化分析

從“港產(chǎn)城”空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化角度而言，依據(jù)經(jīng)典化的“前港、中園、后城”布局結(jié)構(gòu)，宜將產(chǎn)業(yè)園區(qū)布置于城區(qū)和港口連線之間，一方面，能夠保證有富余的建設(shè)用地為城市生長(zhǎng)和拓展提供預(yù)留空間，另一方面，又可以為港口發(fā)展提供臨港產(chǎn)業(yè)腹地，從而帶動(dòng)港口和城市的共同發(fā)展。

從港口與臨港園區(qū)功能關(guān)系來(lái)看，港口為臨港城市及廣闊腹地提供能源、原材料、產(chǎn)成品等物資和商品的樞紐服務(wù)，臨港城市和腹地也同時(shí)為港口提供穩(wěn)定的商品貨源、勞動(dòng)力、資金等要素。因而，臨港產(chǎn)業(yè)園區(qū)選址多在港口集疏運(yùn)主通道的一側(cè)，最大限度的利用港口和腹地的經(jīng)濟(jì)輻射帶動(dòng)作用。據(jù)此，備選點(diǎn)B 因不靠近任何交通動(dòng)線且跨越河流，被排除。

此外，考慮港口與城市的空間互動(dòng)關(guān)系，臨港產(chǎn)業(yè)園區(qū)選址需要考慮城市未來(lái)的空間拓展方向。因此，備選點(diǎn)A、B、C位于首都金邊與某港之間的連線，備選點(diǎn)D 被排除。

（2）“多式聯(lián)運(yùn)”運(yùn)輸需求分析

“多式聯(lián)運(yùn)”是降低運(yùn)輸成本的有效手段，也是港口輸運(yùn)發(fā)展的必然要求。臨港產(chǎn)業(yè)園區(qū)選址應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注多種交通方式的匯合點(diǎn)。根據(jù)資料，研究區(qū)南部未來(lái)將規(guī)劃建設(shè)一條東西向貫穿的“L”型鐵路，并與現(xiàn)有的國(guó)家1 號(hào)公路相交。由于備選點(diǎn)C更靠近此規(guī)劃鐵路，因此，備選點(diǎn)C 成為首推備選項(xiàng)。

2.6.臨港產(chǎn)業(yè)園區(qū)優(yōu)化結(jié)論

綜合上述分析，本文繪制柬埔寨某港臨港產(chǎn)業(yè)園區(qū)備選點(diǎn)的綜合評(píng)價(jià)表，備選點(diǎn)C 成為最終推薦方案。其中，“√”表示備選點(diǎn)符合對(duì)應(yīng)項(xiàng)的評(píng)價(jià)內(nèi)容，屬于需要考慮的備選點(diǎn)；“×”表示備選點(diǎn)不符合對(duì)應(yīng)項(xiàng)的評(píng)價(jià)內(nèi)容，屬于需要排除的備選點(diǎn)（如表2）。

表2 某港臨港產(chǎn)業(yè)園區(qū)備選點(diǎn)綜合評(píng)價(jià)表

3.結(jié)論

本文以柬埔寨某臨港園區(qū)為例，對(duì)選擇主客觀影響因素的核心要素，探討運(yùn)用層次分析法（AHP）和地理信息系統(tǒng)（GIS）相結(jié)合進(jìn)行臨港產(chǎn)業(yè)園選址的方法，并構(gòu)建了國(guó)外臨港產(chǎn)業(yè)園選址技術(shù)框架，為國(guó)外臨港產(chǎn)業(yè)園選址研究提供參考，以期為我國(guó)在海外臨港產(chǎn)業(yè)園選址決策提供新的技術(shù)思路和探討空間。

圖12 選址適宜性評(píng)價(jià)圖