金 銘,楊 鈺
(遼寧師范大學城市與環(huán)境學院,遼寧大連116029)
海洋是可持續(xù)發(fā)展的重要基地,也是人類生存發(fā)展的希望。隨著近年來中國沿海城市的經(jīng)濟發(fā)展所帶來人口壓力的日益增長[1],土地、空間資源短缺的矛盾越來越突出,圍填海已經(jīng)成為我國沿海地區(qū)拓展土地的重要途徑之一。
渤海海灣是當前我國圍填海規(guī)模強度最大的區(qū)域之一,其所帶來的海洋環(huán)境影響也較為突出,其中遼寧長興島臨港工業(yè)區(qū)是遼寧省沿海經(jīng)濟帶發(fā)展規(guī)劃中的重點區(qū)域[2],長興島港區(qū)作為大連港的重要組成部分,是遼寧沿海經(jīng)濟帶擴大發(fā)展、吸引國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)投資重點區(qū)域,是大連港可持續(xù)發(fā)展的重要資源。因此對長興島臨港工業(yè)區(qū)的圍填海狀況進行逐年監(jiān)查,系統(tǒng)分析該地區(qū)海岸線長度變化和圍填海變化,為長興島經(jīng)濟發(fā)展提供一定的參考顯得甚為重要。
在海岸線長度變化和圍填海變化分析的領(lǐng)域,國內(nèi)外已經(jīng)有大部分成功的應(yīng)用。Blodget等[3]在1991年研究發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星的重復覆蓋和海陸良好的光譜對比性能很好地反映出岸線變化的一般趨勢,特別是一些易受侵蝕和低平地區(qū),利用衛(wèi)星圖像能很好地彌補常規(guī)測量的不足;White等[4]在1999年總結(jié)出尼羅河三角洲流域岸線變化最快的區(qū)域,并對其進行更為嚴密的監(jiān)測;Steven M.Solomon等[5]在2005年研究中監(jiān)測出加拿大Mackenzie海岸變化,并找出海岸變化的影響因素。劉慶生等[6]對黃河口海岸線時空演化以水沙的關(guān)系進行了探討。
本文所用的遙感影像來源如表1。使用ENVI5.3對遙感影像進行條帶修復、大氣校正、幾何校正、影像剪裁、卷積濾波主成分分析及RGB彩色合成等預(yù)處理。之后根據(jù)長興島圍填海利用類型現(xiàn)狀,并參考海域使用類型分類系統(tǒng),將長興島研究期內(nèi)圍填海海域使用類型劃分為漁業(yè)用海、交通運輸用海、工礦業(yè)用海和其他類型用海4大Ⅰ級類型[7]。
本文提取海岸線的方法為:①在ArcGIS 10.2平臺中建立長興島圍填海面積以及海岸線長度數(shù)據(jù)庫,并在數(shù)據(jù)庫下提取海岸線,使用行政區(qū)劃界線,確定研究區(qū)界線;②對TM/ETM影像選取5,4,3波段組合,這樣的組合色彩均較為接近自然色彩,有利于目視辨別;③用彩色合成的TM/ETM影像進行人工判讀,勾勒各年份海岸線。
目前分析海岸線變遷的方法主要有面積法、基線法、動態(tài)分割法及非線性緩沖區(qū)迭代法[8],本文采用基線法分析近10a長興島海岸線變化,分析工具DSAS(digital shoreline analysis system),利用DSAS插件,以300米為采樣間距,等間距生成342個垂直于基線的斷面,與各年度海岸線相交,得到各個年度的海岸線相對基線位移量。
圍填海的面積變化是人類活動的直觀反映[9]。結(jié)合長興島總體規(guī)劃,對歷年長興島面積進行矢量化操作、疊加分析,經(jīng)過計算得出:研究期內(nèi)本區(qū)共填海33.58km2,長興島圍填海的主要區(qū)域為石勒里山咀—賀家圈、五溝西咀—葫蘆山咀、蚊子咀、南甸子等,如圖1。
表1 研究所用數(shù)據(jù)
圖1 各個時期長興島面積變化
圖2 各時期長興島圍填海利用類型面積對比
隨著長興島圍填海的快速發(fā)展,長興島的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也發(fā)生著相應(yīng)的變化,每個階段圍填海利用類型所占比重見圖2。
研究結(jié)果表明:長興島海岸線長度和圍填海面積總體上呈加速增加趨勢,填海區(qū)的重心從南部逐漸向臨渤海的西部轉(zhuǎn)變,研究期內(nèi)圍填海主要區(qū)域為:A.沙咀子、B.南甸子、C.葫蘆山咀—五溝西咀、D.賀家圈—石勒里山咀、E.小礁屯、F.西北島。圍填海類型的變化反映了不同時期人類活動的方式、位置和強度:第一階段,填海面積較少,緊貼西部岸線,圍填海重心在葫蘆山灣,該階段圍填海以鹽田、漁業(yè)養(yǎng)殖為主;第二階段,填海以鹽田、養(yǎng)殖和港口、工業(yè)建設(shè)為主,港口建在八叉溝,規(guī)模逐漸擴大,不斷的有養(yǎng)殖地區(qū)被工業(yè)所替代,逐漸形成的葫蘆山灣工業(yè)區(qū)以修造船產(chǎn)業(yè)為主,兼顧其它裝備制造業(yè)的需求;第三階段,圍填海以臨海重工業(yè)及港口開發(fā)為主,面積較大,主要在葫蘆山灣和馬家淺灘區(qū)域,填海區(qū)重心向臨渤海方向緩慢轉(zhuǎn)移。
作為社會經(jīng)濟熱點區(qū),長興島圍填海已經(jīng)并將繼續(xù)促使海岸沿線土地利用和生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化[10],由此帶來了一系列人地關(guān)系問題[11]。圍填?;顒訒苯诱紦?jù)海生動植物棲息地,而在新生土地上開發(fā)的各類重工業(yè)亦會對海洋環(huán)境造成二次破壞[12],經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護的矛盾極其突出,政府和社會群體都應(yīng)該加以重視,選擇適宜填海的位置,監(jiān)控圍填海規(guī)模,注重環(huán)境的保護,努力削弱其不良影響。