南沙海域自然资源丰富,地理环境特殊且局势复杂,如何高效利用资源并保证可持续发展以促进我国海洋建设战略开展进程,是该区当前的主要研究问题。海洋功能区划集行政性与科学性于一体,能够有效解决海洋资源无序、过度的开发并保证海洋经济绿色发展,是我国用海和管理的依据;GIS具有丰富的理论,能够高效处理时空问题。因此,本文系统地研究了国内外海洋功能区划理论,梳理了 GIS基础,并对南沙海域整体面貌进行了描述,从而设计出基于GIS的南沙海域海洋功能区划框架。在此基础上,构建南沙海域油气区划和旅游区划适宜性评价模型,并通过选取相关指标因子,对南沙海域油气区划和旅游区划适宜性进行了综合评价与分析。最后,针对油气区划与旅游区划适宜性的重叠,通过引入C2R模型,对南沙海域海洋功能进行相对效率评价,由此得到油气区划与旅游区划重叠部分优化之结果,以期为相关研究和应用作出贡献。主要工作包括以下几个方面:(1)从海洋功能区划理论内涵、实施方案、技术方法、实施评价等方面对国内外相关文献进行论述;从空间坐标系统、空间数据采集、空间数据组织、空间分析和信息可视化等方面对GIS基础进行梳理;从地理区位、岛礁资源、油气资源、旅游资源、热带生物资源、气候特征、水文特征等方面对南沙海域基本特征进行描述并生成要素时空分布图。在此基础上,以“8步”并从感知层、数据层、云层和决策层提出基于GIS的南沙海域海洋功能区划框架。(2)构建南沙海域油气区划适宜性评价模型,从资源条件、地形条件、气候条件、水文条件、自然灾害、交通条件和社会条件7个方面选取影响因子,以层次分析法为权重确定方法,利用线性加权和法进行综合评价,得到油气区划适宜性空间分布。结果表明,评价单元适宜性为适宜主要分布在北康盆地;为较适宜主要分布在礼乐盆地、南薇东盆地、中建南盆地和南薇西盆地东部;为一般适宜主要分布在南沙海槽盆地和南薇西盆地西部。(3)构建南沙海域旅游区划适宜性评价模型,从非约束条件和约束条件两个方面选取指标因子。对于非约束指标,利用层次分析法并结合熵权法进行权重确定,利用模糊综合评价法进行综合评价,得到模糊评价值。对约束指标,通过归一化加权处理得到指标分值。最后,将二者结合,得到旅游区划空间适宜性综合响应值。结果表明,评价单元为适宜区分布在美济礁及其周边海域;为较适宜区分布在永暑礁及其周边海域、渚碧礁及其周边海域;为一般适宜区分布在太平岛、南薰礁、东门礁、赤瓜礁和华阳礁及它们的周边海域;其余为不适宜区。(4)借助C2R模型,选取社会经济支撑能力、技术成熟度和基础设施状况为投入指标;生态恢复能力、经济价值和社会效益为产出指标。同时,将功能区的综合产出与综合投入比值最大作为目标函数,以南沙海域海洋功能效率指数设置可行域,从而求得最优解。基于此,对南沙海域海洋功能次序进行评价,结果排序为,捕捞区=航道区=可再生能源区=旅游休闲娱乐区>港口区>油气区。综上,当油气区划与旅游区划适宜性冲突时,优先选择旅游区划,从而得到南沙海域油气区划与旅游区划适宜性空间分布叠加图。