Site selection of marine ranching in Wailingding Island sea area of Zhuhai
-
摘要: 海洋牧场选址是海洋牧场建设前需首要考虑的重要环节，适宜的选址是确保海洋牧场建设成功的前提。文章从海岸线稳定性、海洋功能区划、海洋生态红线、养殖水域滩涂规划、海洋工程和设施等5个方面选取了34个指标作为海洋牧场适宜性评价的因素，建立海洋牧场选址指标体系。在此基础上，根据珠海外伶仃岛海域实际情况，选取岛屿海岸线长度和面积变化强度、海洋功能区划、海洋生态红线、养殖水域滩涂规划、港口、锚地、通航密集区、海底管线等8个指标，采用地理信息系统空间分析方法，对珠海外伶仃岛海域海洋牧场选址进行适宜性评价。结果表明，研究区域内无最适宜和较适宜进行海洋牧场建设的区域，一般适宜和不适宜的区域所占面积分别为33.09和45.59 km2，其中适宜海洋牧场建设区域与珠海市目前已建人工鱼礁和规划海洋牧场区域范围相近。Abstract: Site selection of marine ranching plays a key role in marine ranching construction. Appropriate site is the precondition of a successful marine ranching construction. In this study, we selected 34 indicators as the factors for marine ranching suitability evaluation (Coastline stability, marine functional zoning, marine ecological red lines, aquaculture water tidal flat planning, marine engineering and facilities), and established an index system for marine ranching site selection. On this basis, according to the actual situation of Wailingding Island of Zhuhai, we selected eight indexes including length and area change intensity of island coastline, marine functional zoning, marine ecological red line, beach planning of aquaculture waters, ports, anchorages, navigable areas and submarine pipelines, to evaluate the suitability of marine ranching site selection in that sea area by using the spatial analysis method of GIS. The results show that there was no most suitable and more suitable area for marine ranching construction, and the areas of generally suitable and unsuitable areas for marine pasture construction were 33.09 and 45.59 km2, respectively. The suitable area for marine ranching construction was similar to the existing artificial reefs and planned marine ranching areas in Zhuhai.
-
鱼类运动轨迹监测技术主要有视觉监测技术和声波监测技术。视觉监测技术以视频、图片观察和手工记录为主[1-7]，可以在鱼类不受干扰的情况下较好地对其行为进行观察、记录和分析，但后期数据处理难度较大、误差大且监测数据连续性差。早期的研究主要是对鱼类的行为特征进行观察和描述，基本处于“定性”分析阶段，很难得到鱼类运动行为响应的量化指标。声波监测技术分为被动声学法和主动声学法两种[8]：被动声学法是通过鱼类发出的声波特征进行探测和识别[9]；主动声学法是通过声波设备接收鱼类的回波信号并进行分析和识别，具有受水域环境影响小、应用范围广泛等优势，是当今国内外研究和应用最为广泛的一种方法[10]。目前，声波监测技术应用最广泛的有鱼探仪，采用鱼探仪对水域鱼类资源的丰度[11-16]、时空分布情况 [17-21]和活动规律[22-23]等方面的研究已取得了很多成果，但该技术仅对鱼群的种类、大小和距离进行探测，无法准确定位到鱼类的位置及其运动轨迹。
声学标签系统 (Acoustic Tag System，ATS) 是声波监测技术的一种被动声学法，根据鱼类个体大小和研究周期选择合适的声学标签 (Acoustic tag，也称声学信号发射器) 类型和参数对鱼类运动轨迹进行监测[24]，已逐步成为鱼类行为学研究最主要的手段。目前，国外对声学标签系统的应用研究成果主要有鱼类资源的丰度评估[25]、鱼类的游泳模式[26]、栖息地特征评价[27-29]、鱼类的产卵场地[30]、鱼类的生存情况[31]、鱼类的行为差异[32]、鱼类行为模型[33]等。我国仅有环境变化对鱼类行为的影响[34-35]和水利工程建设对鱼类洄游能力[36-37]等相关方向的研究成果报道。
声学标签系统主要用于江河湖库、海洋、大坝、河口海岸、船闸码头等的鱼类运动轨迹监测，并通过鱼类运动行为响应情况评估鱼类的丰度、种群结构、生理行为、迁徙及栖息地变化等，但应用在水生态环境对鱼类行为产生影响等方面的研究成果相对较少。因此，可将声学标签监测技术在鱼类运动行为学的应用与养殖、生态学、声学、数学模型以及计算机仿真技术等学科相结合，进行多学科的交叉利用与研究。
1. 声学标签监测技术
1.1 声学标签系统的组成
声学标签系统由硬件和软件2个部分组成。硬件部分由声学标签信号接收器、水听器、标签激活器、标签、标签检测器和电脑组成，软件部分包括Tag Programmer (用于激活及休眠标签)、Acoustic Tag (用于原始数据收集及存储) 和Mark Tags (用于原始数据文件中的环境噪音和标签回声信息处理) 3个模块。
1.2 声学标签系统的工作原理
声学标签系统采用4个水听器 (Hydrophone，简写为H1、H2、H3和H4) 接收移植或捆绑于鱼类身上的声学标签发射出来的声波，通过数据线传输到信号终端处理器进行信号处理，最后经计算机终端去噪处理后即可得到鱼类的二维、三维行为轨迹坐标。
1.3 声学标签系统的操作方法
声学标签系统的具体操作方法为：
1) 水听器布设。将水听器下端固定于2个不同平面 (图1)，并设置水听器底部的三维坐标及相关参数。水听器的坐标可根据监测目的选择大地坐标或相对坐标进行设置。4个水听器监测的水域范围一般为0.5 km。如监测范围为河流等线状水域可进行多个水听器线状布设；如监测范围为大水域可根据水域情况布设多个水听器，最多可布设16个，或将水听器固定于监测船进行监测，如果监测船更换位置需要重新设置水听器坐标。
2) 采用标签激活器对声学标签进行唯一编码 (即发射频率) 激活，并用标签检测器检测是否激活成功。编码根据声波信号的发射频率进行设置，设置范围一般为1 000～6 000 Hz。可根据实际情况需要选择编码大小，如设置的发射频率为3 000 Hz即每3 s可获得1个声波信号，1个信号代表1个轨迹点。每1 h为一组数据计，一组数据有1 200个轨迹点，一年可监测到的轨迹点约1 051.2 × 104个。
3) 将已激活的声学标签捆绑或移植于试验鱼身上，水听器将接收到声学标签发射出来的声波信号并通过信号线传输至信号处理器，在PC终端便可实时监控鱼类的二维、三维运动轨迹 (图2)。
![]()
图 2 实时监测的鱼类三维 (a)、二维 (b) 运动轨迹Figure 2. 3D (a) and 2D (b) motion trajectories of fish in real-time4) 采用数据处理软件Mark Tags模块对采集的原始信号进行去噪处理即可获得鱼类二维、三维运动轨迹坐标。
2. 鱼类运动轨迹数据处理方法
在数据监测过程中，除了接收到这些具有特定发射频率的标签发射的声波信号之外，还会接收到其他噪声的声波信号 (图3)，或者接收的信号不连续，这些信号数据通常被称为“异常数据”。由于异常数据的存在导致监测到的原始轨迹数据杂乱无序 (图2)，很难从这些庞大的试验数据中获取隐藏于其中的信息和数据变化规律。如果对这些原始数据直接进行分析，得到的结果将是不准确甚至是错误的。因此，在数据分析，首先要对这些杂乱无序的大数据进行处理，对原始的运动轨迹数据进行去噪、清洗，转换成简洁、高效的鱼类二维、三维行为轨迹数据 (图4)，最后加载到数据库中。
![]()
图 4 去噪处理后鱼类三维 (a)、二维 (b) 运动轨迹Figure 4. 3D (a) and 2D (b) motion trajectories of fish after denoising监测到的异常数据类型主要有4类：噪声值、缺失值、异常值 (离群值) 和重复值。数据清洗过程通常是将重复和多余的数据筛选后清除、将缺失的数据补充完整、将错误的数据纠正或删除，最后整理可用的数据库，为数据挖掘和分析的准确性奠定基础。以下是根据不同异常数据类型采用不同的数据清洗方法。
2.1 噪声值
在采集声学标签声波信号的同时也会接收到其他噪声声波的信号 (图5)，通过数据处理软件Mark Tags模块设置相关的去噪参数，或者添加噪声过滤器即可对采集到的原始信号进行去噪和过滤处理，得到声学标签的声波信号 (图6)。
2.2 缺失值
缺失值的清洗方法有删除法、均值插补法、热卡填补法、最近距离决定填补法、回归填补法、多重填补方法、K-最近邻法、有序最近邻法和基于贝叶斯的方法等。根据数据的缺失程度选择不同的清洗方法，其中删除法方法适用于数据比较多且缺失值的数量占整个数据的比例相对较小的情况，可以直接将缺失值删除掉，是一种最简单有效的方法。
在鱼类运动轨迹数据采集过程中，会出现由于环境客观条件造成信号无法获取而导致轨迹缺失的情况，可通过均值插补法进行插补 (图7)，但某个时间段的缺失值较多则不再进行插补。如设置的声波信号发射频率为3 s，若信号中断时间超过10 s时将不再进行插补 (图8)。采用数据处理软件的Mark Tags模块过程中即可实现缺失值的自动插补。
![]()
图 7 对缺失值进行均值插补后鱼类运动轨迹Figure 7. Fish trajectories after mean interpolation of missing values2.3 异常值 (离群点)
异常值清洗方法主要有统计分析法、3∂原则、箱型图分析等，其中统计分析法是一种常用的简单方法。对数据库进行简单的筛选和统计，分别对鱼类运动轨迹三维坐标的x、y、z值进行排序，取数据的最大值和最小值来判断是否超出取值范围，若超出该范围则作删除处理。鱼类运动轨迹坐标应出现在水域内如a点，如果轨迹点如b点出现在水域外则显然不合常理，此为异常值，b点坐标应被删除 (图9)。
2.4 重复值
对于数据重复值的判断主要采用排序与合并的方法。重复值的检测方法主要有2个步骤：首先将数据库的数据按一定规律排序，然后通过比较相邻数据的相似情况来检测数据是否重复。对鱼类的三维运动轨迹重复值进行统计，通过判断鱼类在某处的重现性来获得鱼类的运动行为规律以及对栖息场所的偏好等信息。
要从这些庞大的数据中获得鱼类重现频率较高的轨迹坐标，需要采用数据查询语言对数据进行查询以获取有用的数据信息。数据查询语言Frequency函数是统计各区间段数值频率的一个函数，其结构为Frequency (Data_array和bins_array)，其中Data_array是用于判断的数组或者数据区域，而bins_array是用于输出结果数据的分割点。其查询步骤为：输入函数Frequency→设定参数data_array和bins_array→选择输出结果的单元格区域→按F2键输入函数公式→按“Ctrl+Shift+Enter”可返回一个数组。
为获得鱼类的运动轨迹分布情况，可将轨迹坐标分别投影在xy平面和xz平面上即可得到轨迹散点图。散点图在大数据分析中的作用尤为明显，其可以展示数据的分布和聚合情况。通过散点图中散点的疏密程度和变化趋势来获得鱼类运动行为规律，轨迹越密集说明鱼类出现的频率越高。
3. 声学标签系统的应用实例
实测水域为某高校校园的景观湖，水域面积为5.3 × 103 m2，水深为1.6～2.5 m，湖内修建有景观亭 (图10)。湖内水源的主要补给来源为天然降水和校内污水处理站的中水补给，湖中有鲤 (Cyprinus carpio)、鲫 (Carassius auratus) 等湖泊常见鱼种。景观湖为封闭水域，自净能力较差，水中的氮 (N)、磷 (P) 营养元素长期积累容易导致水体的富营养化，尤其是在夏季，气温高容易导致水质恶化，严重影响景观湖的生态功能和景观效果。
由于春、夏季水域生态环境变化较大，因此对鱼类在春、夏季的运动行为轨迹进行了监测。发现春、夏两季鱼类的运动轨迹变化明显 (图11，图12)：春季到夏季，在水平方向上鱼类离污染源的距离越大，垂直方向上鱼类由底层往表层迁移。引起鱼类运动行为发生变化的主要原因除了水温外，还与水中溶解氧 (Dissolved oxygen, DO) 含量和藻类死亡释放的毒素如微囊藻毒素的分布有关。夏季水温高，日照充足，加上N、P营养物质的不断输入，湖内藻类及其他浮游生物迅速繁殖并消耗水中大量的氧气 (O2) 导致水中DO含量不断下降，且得不到及时补充，致使O2收支不平衡，藻类死亡并释放衍生污染物。说明鱼类运动行为发生改变主要与水环境因子有关，通过评价鱼类运动行为与水环境因子的相关性，可为养殖水质及水生态健康评价等提供参考依据。
![]()
图 11 春季 (a) 和夏季 (b) 鱼类运动轨迹在水平面的分布情况Figure 11. Distribution of fish motion trajectories in horizontal direction in spring (a) and summer (b)![]()
图 12 春季 (a) 和夏季 (b) 鱼类运动轨迹在水深方向的分布情况Figure 12. Distribution of fish motion trajectories in vertical direction in spring (a) and summer (b)4. 应用前景
目前，鱼类声学标签监测技术多应用于江河湖库和海洋等鱼类丰度、种群结构等方面的研究。采用该技术对自然水域环境中鱼类的运动行为轨迹进行实时监测，可为研究水利工程建设对鱼类洄游能力、产卵以及栖息地的影响，鱼类在生境变化过程的行为响应，鱼类毒理性行为响应，鱼类行为水质监测系统建设，水生态环境健康评价以及水生态修复效果评价等提供科学的依据，是一种实时有效、快速的先进技术。
此外，根据鱼类对不同养殖水质环境的行为响应可为水产养殖提供重要的指导信息[38-39]。目前，该声学标签监测技术在水产养殖业的应用较少，具有广泛的应用前景。如通过研究鱼类的运动轨迹变化规律，掌握鱼类的栖息场所，指导人工繁殖和幼鱼培育，可以提高幼鱼的成活率和质量；此外，鱼食投放和污染物的排入会引起水质的改变，鱼类如果表现出逃避行为，且大多数都集中在洁净水的一端，表明水质遭受到污染。因此，通过连续测定鱼类的运动轨迹，对比鱼类当前运动轨迹与历史运动轨迹的变化，可实现渔业养殖水质环境的实时在线监测和预警，为提高水产养殖的产量和质量提供可靠的科学依据。
利用声学标签监测技术对鱼类运动行为轨迹进行24 h监测，获得鱼类的实时三维运动轨迹坐标并进行相关的数据分析及应用，是一种先进的技术手段。与其他监测技术相比，声学标签监测技术具有原位观察、数据处理方法简单、可24 h实时监控鱼类的二维、三维运动轨迹等优势。但该技术是通过接收鱼类身上声学标签发送的声波信号来确定鱼类的位置，在数据监测过程中可能会出现鱼类死亡、声学标签丢失和标签电量不足等情况，因此需要技术人员及时对监测数据进行实时监控和数据处理分析，以保证监测数据的连续性和准确性。
-
![]()
图 2 1978—2020年外伶仃岛海岸线长度和面积变化
Figure 2. Changes of coastal line length and area in Wailingding Island from 1978 to 2020
![]()
图 3 外伶仃岛海域海洋功能区划和生态红线区控制图
Figure 3. Marine functional zoning and ecological red line control chart in Wailingding Island sea area
![]()
图 4 外伶仃岛海域单项因子适宜性评价
Figure 4. Suitability evaluation of individual factors in Wailingding Island sea area
![]()
图 5 珠海外伶仃岛海洋牧场选址适宜性评价结果
Figure 5. Suitability evaluation results of marine ranching site selection in Wailingding Island sea area
表 1 基于海岸线变迁强度的海洋牧场选址评价指标分析
Table 1 Evaluation index of marine ranching location based on coastline change intensity
评价阈值范围
Evaluation threshold range/%评价结果
Evaluation
result海洋牧场选址
适宜程度赋值
Evaluation of
suitability of
marine ranching
site selection−0.5≤LCIij≤0.5 最适宜 3 −1≤LCIij<−0.5或0.5≤LCIij<1 较适宜 2 LCIij<−1或≤LCIij>1 一般适宜 1 注：LCIij表示LIij或AIij，表 8同此。 Note: LCIij indicates LIij or AIij. The same case in Table 8. 
下载: 导出CSV
表 5 基于海洋工程和设施的海洋牧场选址评价指标分析
Table 5 Evaluation index of marine ranching site selection based on marine engineering and facilities
指标
Index主要管理要求
Main management requirements适宜性
Suitability适宜程度赋值
Evaluation of suitability水利 Water conservancy 需设置缓冲区安全范围 不适宜 0 海上开采 Offshore mining 需设置缓冲区安全范围 不适宜 0 航道 Channel 需设置缓冲区安全范围 不适宜 0 港区 Port Area 泊船进出停泊装卸货物或者旅客集散 不适宜 0 锚地 Anchorage 船舶在水上抛锚以便安全停泊、避风防台、等待检验引航、从事水上过驳、编解船队及其他作业 不适宜 0 通航密集区 Navigable dense area 单位时间内通过某一航道断面的船舶或船队数量多 不适宜 0 倾废区 Dumping area 向海洋倾泻废物 不适宜 0 海底管线 Submerged pipeline 需设置缓冲区安全范围 不适宜 0 其他海洋工程或设施
Other offshore projects or facilities海洋工程用海 不适宜 0
下载: 导出CSV
表 2 基于海洋基本功能分区及管理要求的海洋牧场选址评价指标分析
Table 2 Evaluation index of marine ranching site selection based on marine basic function zoning and management requirements
指标
Index二级功能区划分
Secondary functional zoning主要管理要求
Main management requirements适宜程度
Suitability适宜程度赋值
Evaluation of suitability农渔业区
Agriculture and fishery area农业围垦区 围垦设施建设 不适宜 0 养殖区 底播养殖 最适宜 3 筏式养殖 一般适宜 1 网箱养殖 一般适宜 1 增殖区 海水增殖 最适宜 3 捕捞区 海水捕捞生产 最适宜 3 水产种质资源保护区 与其他类型保护区重叠 不适宜 0 剩余区域 最适宜 3 渔业基础设施区 渔港和育苗场等渔业基础设施 不适宜 0 港口航运区
Port shipping area港口区 开发利用港口航道资源 不适宜 0 航道区 0 锚地区 0 工业与城镇用海区
Industrial and urban sea area工业用海区 临海工业、工业园区建设 不适宜 0 城镇用海区 城镇建设 不适宜 0 矿产与能源区
Mineral and energy area油气区 油气和固体矿产等勘探、开采作业，盐田、可再生能源开发利用 不适宜 0 固体矿区 0 盐田区 0 可再生能源区 0 旅游休闲娱乐区
Tourism leisure and entertainment area风景旅游区 旅游景区开发和海上文体娱乐活动场所建设 最适宜 3 文体休闲娱乐区 3 海洋保护区
Marine conservation area海洋自然保护区 核心区：禁止任何单位和个人进入 不适宜 0 缓冲区：只准进入从事科学研究观测活动 不适宜 0 实验区：可以进入从事科学试验、教学实习、参观考察、旅游以及驯化、繁殖珍稀、濒危野生动植物等活动 一般适宜 (开发旅游、开展驯化繁殖等活动) 1 海洋特别保护区 重点保护区：禁止实施各种与保护无关的工程建设活动 一般适宜 (开展人工鱼礁建设、增殖放流等生态修复活动) 1 适度利用区：鼓励实施与保护区保护目标相一致的生态型资源利用活动，发展生态旅游、生态养殖等海洋生态产业 最适宜 3 生态与资源恢复区：根据科学研究结果，可以采取适当的人工生态整治与修复措施，恢复海洋生态、资源与关键生境 一般适宜 (开展人工鱼礁建设、增殖放流等生态修复活动) 1 预留区：严格控制人为干扰，禁止实施改变区内自然生态条件的生产活动和任何形式的工程建设活动 不适宜 0 特殊利用区
Special utilization area军事区 限制在军事区从事海洋开发利用活动 不适宜 0 其他特殊利用区 严禁在海底管线、跨海路桥区内建设永久性建筑物 不适宜 0 保留区
Reserved area保留区 通过科学规划和严格论证，可开发利用 最适宜 3 未通过科学规划和严格论证，不可开发利用 不适宜 0
下载: 导出CSV
表 3 基于红线区分类管控要求的海洋牧场选址适宜性分析
Table 3 Suitability analysis of marine ranching site selection based on classification and management requirements of red line area
指标
Index主要管理要求
Main management requirement适宜性
Suitability适宜程度赋值
Evaluation of suitability海洋保护区生态红线区
Ecological red line area of marine reserve海洋自然保护区禁止类红线区 核心区和缓冲区：禁止开展任何形式的开发建设活动，无特殊原因，禁止任何单位和个人进入 不适宜 0 海洋自然保护区限制类红线区 实验区：禁止进行捕捞、挖沙等活动，严格控制河流入海污染物排放，不得新增入海陆源工业直排口，控制养殖规模 一般适宜 1 海洋特别保护区禁止类红线区 重点保护区：禁止实施各种与保护无关的工程建设活动 不适宜 0 预留区：禁止实施改变区内自然生态条件的生产活动和任何形式的工程建设活动 不适宜 0 海洋特别保护区限制类红线区 生态与资源恢复区：可采取适当的人工生态整治与修复措施，恢复海洋生态、资源与关键生境 一般适宜 1 适度利用区：确保海洋生态系统安全的前提下，允许适度利用海洋资源，鼓励实施与保护区保护目标相一致的生态型资源利用活动，发展生态旅游、生态养殖等海洋生态产业 一般适宜 1 重要河口生态系统生态红线区
Ecological red line area of important estuary ecosystem鼓励生态化养殖，加强对受损重要河口生态系统的综合整治与生态修复 一般适宜 1 重要海滨湿地生态红线区
Important coastal wetland ecological red line area维持海域自然属性，保持自然岸线形态、长度，保持潮滩地形地貌稳定 一般适宜 1 重要渔业海域生态红线区
Ecological red line area in important fishery sea area开展增殖放流活动，保护和恢复水产资源 一般适宜 1 特别保护海岛生态红线区
Special protection of island ecological red line area禁止类红线区：禁止开展任何形式的开发建设活动 不适宜 0 限制类红线区：加强对受损海岛生态系统的整治与修复，维持海域自然属性，保护渔业资源产卵场、育幼场、索饵场和洄游通道 一般适宜 1 自然景观与历史文化遗迹生态红线区
Ecological red line area of natural landscape and historical and cultural relics严格控制岸线附近的景区建设工程，限制近海养殖活动 不适宜 0 珍稀濒危物种集中分布区生态红线区
Ecological red line area of rare and endangered species concentrated distribution area生产设施与珍稀濒危物种集中分布区之间应保留一定距离 不适宜 0 重要滨海旅游区生态红线区
Important coastal tourist area ecological red line area禁止从事可能改变和影响滨海旅游的开发建设活动 一般适宜 1 重要砂质岸线及邻近海域生态红线区
Important sandy shoreline and ecological red line area of adjacent sea area砂质海岸向海一侧3.5 nmile内禁止采挖海砂、围填海、倾废等开发活动，加强对受损砂质岸线的修复 一般适宜 1 沙源保护海域生态红线区
Ecological red line area of shayuan protected sea area砂质海岸向海一侧3.5 nmile内禁止采挖海砂、围填海、倾废等开发活动，实施沙滩养护等岸线整治修复工程 一般适宜 1 红树林生态红线区
Mangrove ecological red line area除科学试验、教学实习、参观考察、旅游以及驯化、繁殖珍稀濒危野生动植物等活动外，限制开展其他活动 不适宜 0 珊瑚礁生态红线区
Coral reef ecological red line area禁止可能破坏珊瑚礁的开发活动 不适宜 0 海草床生态红线区
Seaweed bed ecological red line area禁止可能毁坏海草床的开发建设活动 不适宜 0
下载: 导出CSV
表 4 基于水域滩涂划分管理要求的海洋牧场选址评价指标分析
Table 4 Evaluation index of marine ranching site selection based on management requirements of tidal flat division
指标
Index二级功能区划分
Secondary functional zoning主要管理要求
Main management requirements适宜性
Suitability适宜程度赋值
Evaluation of suitability养殖区
Culture area底播养殖区 坚硬海底底质类型，投放海域环境条件适宜 最适宜 3 网箱养殖区 一般适宜 1 筏式养殖区 浅海与潮间带设置浮动筏架，筏上挂养养殖对象 一般适宜 1 限养区
Limited maintenance area海洋自然保护区限养区 国家和省已划定的自然保护区实验区和外围保护
地带，即一般控制区一般适宜 1 海洋特别保护区限养区 渔业开发活动限定为生态养殖 一般适宜 1 海洋生态红线限养区 禁止进行捕捞、挖沙等活动，严格控制河流入海污染物
排放，不得新增入海陆源工业直排口，控制养殖规模一般适宜 1 无居民海岛周边海域限养区 进行水产养殖应采取污染防治措施，污染物排放不得
超过国家和地方规定的污染物排放标准较适宜 2 重点近岸海域限养区 保护海域生态环境，促进近岸海洋综合整治 较适宜 2 禁养区
Forbidden area海洋自然保护区禁养区 禁止任何单位和个人进入 不适宜 0 海洋湿地禁养区 保护区之外的其他海洋湿地保护范围 不适宜 0 海洋特别保护区禁养区 用于珍稀、濒危海洋生物物种，自然遗迹和典型
海洋生态系统保护不适宜 0 海洋生态红线禁养区 禁止实施改变区内自然生态条件的生产活动和
任何形式的工程建设活动不适宜 0 建设用海空间禁养区 包括港口航运区、工业与城镇用海区、航道和锚地等 不适宜 0 近岸海域禁养区 保护近岸海域生态环境，禁止在近岸海域进行养殖活动 不适宜 0 无居民海岛周围海域禁养区 无居民海岛周围200 m水域可适当开展增殖 较适宜 2
下载: 导出CSV
表 6 研究区域海域使用类型
Table 6 Type of sea area usage in survey area
使用类型
Sea area usage of survey area数据来源
Data source养殖水域滩涂
Tidal flat in aquaculture waters《珠海市养殖水域滩涂规划》[19] 海洋功能区划
Marine functional zoning《广东省海洋功能区划》[15] 海洋生态红线
Ocean ecological red line《广东省海洋生态红线》[17] 水利
Water conservancy无此海洋工程 海上开采
Offshore mining无此海洋工程 航道
Channel无此海洋工程 港区
Port Area《中国航路指南 (南海海区)》[20] 锚地
Anchorage《中国航路指南 (南海海区)》[20] 通航密集区
Navigable dense areaAIS数据 倾废区
Dumping area无此海洋工程 海底管线
Submerged pipeline《中国航路指南 (南海海区)》[20] 其他-禁止抛锚禁止捕鱼
Others-no anchoring, no fishing《中国航路指南 (南海海区)》[20]
下载: 导出CSV
表 7 外伶仃岛到周围岛礁的最短距离
Table 7 Shortest distance from Wailingding Island to surrounding island reefs
中点名称
Midpoint name岛屿名称
Island name最短距离
Minimum distance/mA 石鼓洲 9696.2 B 黑洲 6229.3 C 三门洲 4799.6 D 直湾岛 14179.3 E 南丫岛 11000.6 F 长洲 9415.5
下载: 导出CSV
表 8 外伶仃岛海域海洋牧场选址适宜性评价结果
Table 8 Suitability of marine ranching site selection in Wailingding Island
项目
Item分类
Classification赋值
Evaluation面积
Area/km2海岸线稳定性
Coastline stability−0.5≤LCI≤0.5 3 — 海洋功能区划
Marine functional zoning万山群岛旅游休闲娱乐区 3 12.31 万山群岛保留区 3 78.68 海洋生态红线
Ocean ecological red line万山群岛重要滨海旅游区生态红线区 1 12.31 万山群岛重要渔业海域生态红线区 1 78.68 养殖水域滩涂规划
Tidal flat planning in aquaculture waters建设用海空间禁养区 0 29.34 海洋生态红线限养区 2 12.31 养殖区 3 37.68 海洋工程和设施
Marine engineering and facilities港口及其缓冲区 0 1.47 锚地 0 3.81 通航密集区 中等及以上密集 0 34.02 一般密集 2 22.31 不密集 3 21.35 海底管线及其缓冲区 0 27
下载: 导出CSV
-
[1] 陈丕茂, 舒黎明, 袁华荣, 等. 国内外海洋牧场发展历程与定义分类概述[J]. 水产学报, 2019, 43(9): 1851-1869. [2] 崔晨, 张云岭, 张秀文, 等. 唐山祥云湾海洋牧场渔业资源增殖效果评估[J]. 河北渔业, 2021(1): 25-31. [3] 罗文强, 赵刚, 张彦彦, 等. 海州湾海洋牧场人工鱼礁区建设前后海洋环境变化分析[J]. 海洋湖沼通报, 2021: 33-40. [4] 张涛, 奉杰, 宋浩. 海洋牧场生物资源养护原理与技术[J]. 科技促进发展, 2020, 16(2): 206-212. [5] ERFTEMIJIER P, GRAAFF R D, BOOTO G, et al. Site selection for artificial reefs in Bahrain (Arabian Gulf) based on GIS technology and hydrodynamic modelling[J]. J Mar Sci Environ, 2004(C2): 29-38.
[6] 许强. 海洋牧场选址问题的研究[D]. 上海: 上海海洋大学, 2012: 1-78. [7] 曾旭, 章守宇, 林军, 等. 岛礁海域保护型人工鱼礁选址适宜性评价[J]. 水产学报, 2018, 42(5): 673-683. [8] 李英雪. 基于AHP的江苏省如东县人工鱼礁选址生态适宜性评价[D]. 上海: 上海海洋大学, 2019: 1-62. [9] 许妍, 鲍晨光, 梁斌, 等. 天津市近海海域人工鱼礁选址适宜性评价[J]. 海洋环境科学, 2016, 35(6): 846-852. [10] 冯英明, 许丙彩, 郝义, 等. 日照市海洋牧场示范区人工鱼礁选址适宜性分析[J]. 山东国土资源, 2020, 36(1): 44-50. [11] 许强, 章守宇. 基于层次分析法的舟山市海洋牧场选址评价[J]. 上海海洋大学学报, 2013, 22(1): 128-133. [12] 贾后磊, 谢建, 彭昆仑. 人工鱼礁选址合理性分析[J]. 海洋开发与管理, 2009, 26(4): 72-75. [13] 刘富强, 吴涛, 蒋国俊, 等. 海岸线与海岸景观格局对人为干扰度的动态响应——以营口市南部海岸为例[J]. 生态学报, 2017, 37(22): 7427-7437. [14] 张玉新. 海上丝绸之路海岛岸线时空变化特征研究[D]. 烟台: 中国科学院大学 (中国科学院烟台海岸带研究所), 2021: 40-73. [15] 广东省人民政府. 广东省海洋功能区划(2011-2020)[Z]. 2016: 10-12. [16] 胡斌, 陈妍. 论海洋生态红线制度对中国海洋生态安全保障法律制度的发展[J]. 中国海商法研究, 2018, 29(4): 94-101. [17] 广东省人民政府. 广东省海洋生态红线[Z]. 2017: 36-45. http://nr.gd.gov.cn/zwgknew/tzgg/gg/content/post_3559716.html. [18] 中华人民共和国农业农村部. 国家级海洋牧场示范区管理工作规范[Z]. 2019: 1-3. http://www.yyj.moa.gov.cn/gzdt/201909/t20190917_6328072.htm. [19] 珠海市海洋农业和水务局. 珠海市养殖水域滩涂规划 (2018-2030)[Z]. 2018: 27-34. http://www.zhuhai.gov.cn/nyncj/attachment/0/227/227899/2573803.pdf. [20] 中国人民解放军司令部航海保证部, 中国航路指南 (南海海区) [M].天津: 中国航海图书出版社,2011:15379. [21] 黄杰, 王权明, 黄小露, 等. 国土空间规划体系改革背景下海洋空间规划的发展[J]. 海洋开发与管理, 2019, 36(5): 14-18. [22] 许强, 刘舜斌, 许敏, 等. 海洋牧场建设选址的初步研究——以舟山为例[J]. 渔业现代化, 2011, 38(2): 27-31. [23] 张晓龙, 刘乐军, 李培英, 等. 中国滨海湿地退化评估[J]. 海洋通报, 2014, 33(1): 112-119. [24] 牙韩争, 许尤厚, 李谊纯, 等. 岸线变化对钦州湾水动力环境的影响[J]. 广西科学, 2017, 24(3): 311-315. [25] 左军成, 左常圣, 李娟, 等. 近十年我国海平面变化研究进展[J]. 河海大学学报 (自然科学版), 2015(5): 442-449. [26] 李加林, 王艳红, 张忍顺, 等. 海平面上升的灾害效应研究——以江苏沿海低地为例[J]. 地理科学, 2006(1): 87-93. [27] 黄伟, 曾江宁, 陈全震, 等. 海洋生态红线区划——以海南省为例[J]. 生态学报, 2016, 36(1): 268-276. [28] 李文涛, 张秀梅. 关于人工鱼礁礁址选择的探讨[J]. 现代渔业信息, 2003, 18(5): 3-6. [29] 王飞, 张硕, 丁天明. 舟山海域人工鱼礁选址基于AHP的权重因子评价[J]. 海洋学研究, 2008, 26(1): 65-71. [30] MOUSAVI S H, DANEHKAR A, SHOKRI M R, et al. Identification of effective criteria for artificial reefs site selection using analytical hierarchy process methodology (a case study: coral reefs in the Kish Island)[J]. Oceanography, 2011, 2(5): 78-91.
[31] 杨红生. 我国海洋牧场建设回顾与展望[J]. 水产学报, 2016, 40(7): 1133-1140. [32] BOHNSACK J A, SUTHERLAND D L. Artificial reef research: a review with recommendations for future priorities[J]. B Mar Sci, 1985, 37(1): 11-39.
[33] BAINE M. Artificial reefs: a review of their design, application, management and performance[J]. Ocean Coast Manage, 2001, 44(3): 241-259.
-
期刊类型引用(4)
1. 刘凇佐，王蕴聪，青昕，段悦，孙鹏楠，殷敬伟，乔钢. 鲸豚动物吸附式声学行为记录器综述. 水下无人系统学报. 2023(01): 152-166 . 
百度学术
2. 赵思琪，丁为民. 水产养殖精准投喂关键技术研究进展. 智能化农业装备学报(中英文). 2023(01): 42-53 . 百度学术
3. 李道亮，王帅星，王聪. 柔性可穿戴传感技术在智慧渔业中的应用进展. 农业工程学报. 2023(13): 1-13 . 百度学术
4. 黄月群，李文菁，黄寿琨，董堃. 鱼类行为监测技术应用研究. 水产学杂志. 2022(02): 102-107 . 百度学术
其他类型引用(0)
计量
- 文章访问数:
- HTML全文浏览量:
- PDF下载量:
- 被引次数: 4
粤公网安备 44010502001741号
