李勃 孫濤 褚建偉 張威 李娃
摘要:本文以膠州灣海域?yàn)橹饕芯繀^(qū)域,以1986年和2016年2期LandsatETM/TM影像為數(shù)據(jù)源,通過目視解譯的方法提取出海岸線,系統(tǒng)分析海岸線的時空變化特征,并根據(jù)這些變化特征探討其變化原因。海岸線變遷的主要驅(qū)動因素表現(xiàn)為填海造陸、人工養(yǎng)殖池的擴(kuò)建、沿岸港口的擴(kuò)建。
關(guān)鍵詞:膠州灣;ETM/TM;海岸線;動態(tài)演化
1引言
海岸線是陸地與海洋相互作用的前沿,不僅是海域與陸地的分界線,更對海岸帶生態(tài)資源、濕地生態(tài)系統(tǒng)、潮灘面積變化等具有重要的指示作用。因此,快速準(zhǔn)確地監(jiān)測海岸線時空特征,以便為決策部門提供動態(tài)的、科學(xué)有效的信息,以實(shí)現(xiàn)海岸帶自然資源的綜合可持續(xù)利用具有重要意義。國內(nèi)有侯西勇等叫做了中國整個大陸海岸線的研究,希望對海岸線變化有系統(tǒng)的監(jiān)測,實(shí)現(xiàn)對大陸海岸線資源的保護(hù)、開發(fā)與管理。國外則有Boak等也對海岸線的劃分及提取做了詳細(xì)的討論。本文以Landsat數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過地理空間數(shù)據(jù)云網(wǎng)站(http:∥WWW.gscloud.cn/)獲取免費(fèi)的數(shù)據(jù),將遙感和地理信息系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,并將多時相膠州灣海岸線進(jìn)行疊加,并從岸線形狀、岸線變化速率、港口擴(kuò)建、養(yǎng)殖池面積變化等角度出發(fā),獲得海岸線的時空變化,以期為海岸帶資源環(huán)境綜合治理提供信息與決策支持。
2研究區(qū)概況與數(shù)據(jù)
膠州灣古稱膠澳,是位于中國黃海中部、膠東半島南岸、山東省青島市境內(nèi)的半封閉海灣,近似喇叭形。地理區(qū)域范圍為35°38′-36?!?8′N,120°04′-120°23′E,是一個與黃海相通的半封閉型海灣,因古時屬膠州所轄,故而得名。膠州灣是青島的母親灣,有南膠河、大沽河等注入,灣內(nèi)港闊水深,風(fēng)平浪靜,海水終年不凍,為天然優(yōu)良港灣。灣口為青島港(包括青島老港區(qū)、黃島油港區(qū)、前灣新港區(qū)和董家口港區(qū)等四大港區(qū))。目前膠州灣全境由青島市管轄,沿岸政區(qū)按逆時針方向依次為市南區(qū)、市北區(qū)、李滄區(qū)、城陽區(qū)、膠州市、黃島區(qū)(開發(fā)區(qū))。
數(shù)據(jù)源包括1986年LandsatTM影像(30m)和2016年LandsatETM+影像(30m)。在ArcGIS中通過目視解譯進(jìn)行矢量化海岸線時,需要建立線屬性文件,此時賦予線屬性文件與遙感影像相同的投影坐標(biāo)系,這既可以保證海岸線的位置不會發(fā)生偏移,也能統(tǒng)計出海岸線的總長度。
3結(jié)果分析
研究時段內(nèi),人工開發(fā)海岸帶是造成海岸線變遷的主要原因,但是不同地區(qū)的驅(qū)動因素不同,表現(xiàn)的形式也不同。膠州灣地區(qū)的海岸線一直呈現(xiàn)負(fù)增長趨勢,主要和其地理位置有關(guān):,人為的進(jìn)行填海造陸、圍海養(yǎng)殖池的擴(kuò)建,使得膠州灣的半封閉型海域縮小,相應(yīng)的海岸線長度就會減少,因此,膠州灣地區(qū)海岸線一直呈現(xiàn)負(fù)增長趨勢。
由于其特殊的地理位置,人們依托膠州灣優(yōu)越的自然條件,以灣興港、以港興市。在1986-2016年期間,膠州灣海岸線的變化強(qiáng)度為-1.16%,土地擴(kuò)增面積達(dá)74.43km2,其中由于填海造陸、港口建設(shè)所增加的面積達(dá)5575km2,占總面積的75%,由人工養(yǎng)殖池的擴(kuò)建增加面積達(dá)18.71km2,占總面積的25%??梢园l(fā)現(xiàn),城市快速發(fā)展的同時,人們對膠州灣的影響也越來越大,如1986年青島至黃島輪渡航線建成通航:1988年黃島二期油碼頭建成:1990年建成了前灣新港區(qū)一期工程的2個泊位。而在2000
年以后,膠州灣沿海開發(fā)建設(shè)更加多樣,海底隧道的開通、跨海大橋的建設(shè)等均改變了自然海岸線的走向。自古以來,我們國家就有“逐水而居”的傳統(tǒng),經(jīng)過歷代的演變,由圖1、圖2的對比可知,在1986年膠州灣沿岸主要是圍海養(yǎng)殖池、基巖質(zhì)海岸線,而在2016年則主要是居民區(qū),海岸線也向海一面發(fā)生了位移。總的來說膠州灣海岸線變化強(qiáng)度持續(xù)穩(wěn)定,不同時間段內(nèi)起伏不大,在全區(qū)范圍內(nèi),變化強(qiáng)度最小,次于江蘇省和上海市。
結(jié)論:綜上所述,近30年來膠州灣膠州灣擴(kuò)增的土地面積達(dá)74.43km2,其中由于填海造陸、港口建設(shè)所增加的面積達(dá)55.75km2,占總面積的75%。而影響其變化的主要原因是人為因素,如填海造陸、港口擴(kuò)建、圍海養(yǎng)殖池的增加,這都改變了海岸線的原始形態(tài):海岸線的變化也和城市的發(fā)展、地理位置、人口等因素有關(guān),是一個多種因素共同作用的結(jié)果,不能一概而論;對于自然海岸線,如基巖質(zhì)海岸線,人類聚集比較稀疏的地方,主要是海浪的侵蝕影響其變化,人為因素比較少。endprint