余國華，馬 毅，李曉敏，張紅日

（1.國家海洋局第一海洋研究所 青島 266061；2.山東科技大學(xué) 青島 266510）

粵西主要海島功能區(qū)劃執(zhí)行情況監(jiān)測(cè)＊

余國華1，2，馬 毅1，李曉敏1，張紅日2

（1.國家海洋局第一海洋研究所 青島 266061；2.山東科技大學(xué) 青島 266510）

海洋功能區(qū)劃是實(shí)施海域使用和海洋環(huán)境保護(hù)管理的重要依據(jù)，是實(shí)現(xiàn)海域合理開發(fā)和可持續(xù)利用的重要手段。海島作為連接陸域和海域的海上基地，其資源豐富，逐漸成為發(fā)展海洋經(jīng)濟(jì)的第二支點(diǎn)，是海洋功能區(qū)劃中不可或缺的部分。了解海島土地利用與覆蓋變化是對(duì)海島海洋功能區(qū)劃執(zhí)行情況進(jìn)行評(píng)估的基礎(chǔ)。遙感具有高分辨率、對(duì)同一地區(qū)進(jìn)行快速、重復(fù)監(jiān)測(cè)的特點(diǎn)，被廣泛用于大范圍的土地利用與覆蓋變化監(jiān)測(cè)。文章利用國產(chǎn)CBERS－02BCCD遙感影像，對(duì)粵西6個(gè)主要海島的功能區(qū)劃執(zhí)行情況進(jìn)行了監(jiān)測(cè)，結(jié)果表明：粵西6個(gè)主要海島的實(shí)際開發(fā)利用類型與區(qū)劃類型間存在一些不符合區(qū)域，這些不符合區(qū)域中大部分沒有喪失原有屬性，即從實(shí)際類型可以開發(fā)利用為區(qū)劃類型，但也有部分區(qū)域喪失了原有屬性，很難再利用為區(qū)劃類型。

海島；海洋功能區(qū)劃；遙感；執(zhí)行情況監(jiān)測(cè)

海洋是人類賴以生存和發(fā)展的重要場(chǎng)所，開發(fā)利用海洋是解決當(dāng)今全球資源短缺、人口膨脹和環(huán)境惡化的重要途徑之一，為了持續(xù)開發(fā)利用海洋，給人類提供可靠保障，必須加強(qiáng)海洋綜合管理。海洋功能區(qū)劃是根據(jù)海域區(qū)位、自然資源以及環(huán)境條件，結(jié)合海洋開發(fā)利用現(xiàn)狀和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要等，按照海域功能的標(biāo)準(zhǔn)，將海域劃分為不同類型的功能區(qū)，確定海域使用的最佳功能順序，以控制和引導(dǎo)海域的使用方向，為海洋管理部門對(duì)各海區(qū)的開發(fā)和保護(hù)進(jìn)行管理和宏觀指導(dǎo)提供依據(jù)，實(shí)現(xiàn)海洋資源的可持續(xù)開發(fā)與保護(hù)［1］。海島作為海洋功能區(qū)劃范圍中不可分割的一部分，在維護(hù)國家海洋權(quán)益上具有極其重要的地位。2007年8月1日起施行的《海洋功能區(qū)劃管理規(guī)定》指出：海洋功能區(qū)劃批準(zhǔn)實(shí)施兩年后，縣級(jí)以上海洋行政主管部門對(duì)本級(jí)海洋功能區(qū)劃可以開展1次區(qū)劃執(zhí)行情況監(jiān)測(cè)，對(duì)海洋功能區(qū)劃提出一般修改或重大修改的建議。海島功能區(qū)劃執(zhí)行情況監(jiān)測(cè)主要是檢查海島開發(fā)利用現(xiàn)狀與功能區(qū)劃類型的符合情況。

遙感具有大面積、同步、對(duì)同一區(qū)域進(jìn)行重復(fù)監(jiān)測(cè)等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，可為海洋功能區(qū)劃實(shí)施情況監(jiān)測(cè)提供實(shí)時(shí)性很強(qiáng)的數(shù)據(jù)源；此外，遙感影像的空間分辨率不斷提高，能夠識(shí)別海域使用類型，并監(jiān)測(cè)其變化。國產(chǎn)自主衛(wèi)星影像更具有易于獲取、價(jià)格便宜、自主性強(qiáng)以及國土覆蓋度高的優(yōu)點(diǎn)。在以往的海洋功能區(qū)劃工作中，遙感技術(shù)在海洋功能區(qū)劃編制方面已有了初步應(yīng)用，其中江蘇省借助Landsat－5 TM影像制作了海洋功能區(qū)劃底圖［2］，青島市利用SPOT影像宏觀把握土地利用現(xiàn)狀，輔助開展海洋功能區(qū)劃工作［3］。遙感技術(shù)在海洋功能區(qū)劃實(shí)施情況監(jiān)測(cè)應(yīng)用方面，馬毅等利用4景CBERS－02 B CCD圖像數(shù)據(jù)對(duì)青島市海洋功能區(qū)劃實(shí)施情況進(jìn)行了監(jiān)測(cè)［4］。

筆者針對(duì)海島功能區(qū)劃實(shí)施情況監(jiān)測(cè)的需求，以廣東省6個(gè)主要海島為例，應(yīng)用5景2008年國產(chǎn)資源遙感衛(wèi)星CBERS－02 B CCD影像，提取6個(gè)主要海島開發(fā)利用現(xiàn)狀，分析其與功能區(qū)劃的符合情況。

1 研究區(qū)和數(shù)據(jù)

1.1 研究區(qū)

廣東省大比例尺海洋功能區(qū)劃范圍包括全省海岸帶、海島、領(lǐng)海和海洋專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)，粵西區(qū)段在黃茅海以西至廣東廣西交界處。廣東省共有海島1 431個(gè)，其中面積大于500 m2的海島有759個(gè)，粵西占254個(gè)；面積小于500 m2的海島有672個(gè)，粵西占199個(gè)。筆者選擇粵西的新寮島、東海島、南三島、海陵島、上川島和下川島6個(gè)海島個(gè)主要海島作為研究區(qū)，6個(gè)海島的面積之和約占粵西海島總面積的91.22%［5］（圖1）。

圖1 研究區(qū)

1.2 數(shù)據(jù)

1.2.1 數(shù)據(jù)源

筆者以廣東省大比例尺海洋功能區(qū)劃圖和中巴CBERS－02 B CCD影像為主要數(shù)據(jù)源。

廣東省大比例尺海洋功能區(qū)劃工作于2001年完成，為最新一期廣東省大比例尺海洋功能區(qū)劃圖，研究區(qū)域內(nèi)共涉及海洋功能區(qū)劃圖6幅，比例尺為1∶120 000（圖2）。

筆者共使用5景中巴CBERS－02 B CCD數(shù)據(jù)（圖3），數(shù)據(jù)幅寬113 km，重返周期為26天，空間分辨率為19.8 m，在可見近紅外光譜范圍內(nèi)有5個(gè)波段。

1.2.2 數(shù)據(jù)處理

圖2 粵西6個(gè)主要海島海洋功能區(qū)劃

利用遙感影像開展海洋功能區(qū)劃執(zhí)行情況監(jiān)測(cè)，須進(jìn)行必要的圖像處理。筆者以覆蓋6個(gè)海島的5景分辨率為2.5 m、校正后定位精度優(yōu)于5 m的SPOT－5影像為參考，對(duì)CBERS－02 B CCD數(shù)據(jù)進(jìn)行地理配準(zhǔn)；為了能夠更好地反映廣東省海域開發(fā)利用的實(shí)際狀況，對(duì)各期的遙感影像進(jìn)行了432假彩色波段組合和適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)處理。

為了將海洋功能區(qū)劃圖和遙感影像進(jìn)行空間位置匹配，筆者采用一次多項(xiàng)式校正方法，利用圖件所帶坐標(biāo)對(duì)其進(jìn)行幾何校正，賦予地理坐標(biāo)信息；為了準(zhǔn)確地反映實(shí)施情況，在ArcGIS平臺(tái)下，對(duì)校正后的6個(gè)海島海洋功能區(qū)劃圖進(jìn)行了矢量化。

2 結(jié)果分析

基于粵西6個(gè)主要海島海洋功能區(qū)劃矢量層，利用遙感影像提取每個(gè)功能區(qū)開發(fā)利用現(xiàn)狀信息，分析開發(fā)利用類型和功能區(qū)劃類型的符合情況，監(jiān)測(cè)各島功能區(qū)劃執(zhí)行情況。

圖3 粵西6個(gè)主要海島CBERS－02B影像

粵西6個(gè)主要海島所涉及的功能區(qū)劃類型包括林區(qū)、農(nóng)業(yè)區(qū)、農(nóng)林區(qū)、旅游區(qū)、自然保護(hù)區(qū)、城鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)、城鎮(zhèn)工業(yè)預(yù)留區(qū)、陸地海水養(yǎng)殖區(qū)和鹽田。各種功能區(qū)劃類型的實(shí)際開發(fā)利用狀況見表1。

林區(qū)類型僅在上川島、下川島和海陵島3個(gè)海島上有區(qū)劃，遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示部分區(qū)劃林區(qū)被開發(fā)利用為農(nóng)用地、海水養(yǎng)殖和城鎮(zhèn)工業(yè)用地。在上川島上，開發(fā)利用現(xiàn)狀與區(qū)劃類型不符合情況很少，僅沿海幾處利用為農(nóng)用地和島南部的島岸凹進(jìn)處一小片利用為城鎮(zhèn)工業(yè)用地。在下川島上，部分區(qū)劃林區(qū)被開發(fā)成農(nóng)用地，島西北部有塊區(qū)域現(xiàn)狀利用為城鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)。在海陵島上，區(qū)劃林區(qū)被利用為農(nóng)用地的居多，在全島均有分布，尤其是在島的偏北部相當(dāng)明顯；另外，在島的東北部還有兩塊被開發(fā)為海水養(yǎng)殖（圖4）。

圖4 林區(qū)區(qū)劃類型與利用現(xiàn)狀對(duì)比

農(nóng)業(yè)區(qū)類型在上川島、下川島、海陵島和南三島4個(gè)海島上有區(qū)劃，遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，被開發(fā)利用為海水養(yǎng)殖的分布在上川島中部、下川島西北部、海陵島南部和南三島各處；被開發(fā)利用為林地的分布在海陵島中東部和南三島東、西部（圖5）。

圖5 農(nóng)業(yè)區(qū)區(qū)劃類型與利用現(xiàn)狀對(duì)比

表1 各功能區(qū)劃類型的實(shí)際開發(fā)利用狀況

農(nóng)林區(qū)類型只在新寮島和東海島兩個(gè)海島上有區(qū)劃，遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示部分區(qū)劃農(nóng)林區(qū)被開發(fā)利用為海水養(yǎng)殖、城鎮(zhèn)工業(yè)用地。新寮島的農(nóng)林區(qū)目前開發(fā)利用狀況與區(qū)劃類型相比變化明顯，有相當(dāng)大面積被利用為海水養(yǎng)殖。東海島的開發(fā)利用現(xiàn)狀與區(qū)劃類型不符合情況很少，只有中部小面積被利用為城鎮(zhèn)工業(yè)用地（圖6）。

圖6 農(nóng)林區(qū)區(qū)劃類型與利用現(xiàn)狀對(duì)比

旅游區(qū)類型在上川島、下川島、海陵島、南三島和東海島5個(gè)海島上均有區(qū)劃，遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示部分區(qū)劃旅游區(qū)利用現(xiàn)狀為農(nóng)用地、海水養(yǎng)殖、果園和未利用地。上川島和海陵島部分區(qū)劃旅游區(qū)被利用為農(nóng)用地。下川島的區(qū)劃旅游區(qū)基本沒有變化。南三島大片的區(qū)劃旅游區(qū)被利用為陸地海水養(yǎng)殖，還有部分區(qū)域目前監(jiān)測(cè)為未利用地。東海島東部的區(qū)劃旅游區(qū)現(xiàn)狀利用類型有農(nóng)用地、海水養(yǎng)殖和小面積的果園（圖7）。

圖7 旅游區(qū)區(qū)劃類型與利用現(xiàn)狀對(duì)比

自然保護(hù)區(qū)類型只在上川島東北部有區(qū)劃，影像監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示開發(fā)利用現(xiàn)狀與區(qū)劃類型基本相符。

城鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)類型在各個(gè)海島上均有區(qū)劃，影像監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示部分城鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)被開發(fā)利用為農(nóng)用地、林地和海水養(yǎng)殖。上川島北部的大片區(qū)劃城鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)現(xiàn)狀利用類型為農(nóng)用地和林地。下川島區(qū)劃城鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)的現(xiàn)狀利用類型有農(nóng)用地、林地和海水養(yǎng)殖。海陵島的區(qū)劃城鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)主要被利用為農(nóng)用地和林地。南三島中東部的部分區(qū)劃城鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)現(xiàn)狀利用類型為農(nóng)用地和林地，東南部的區(qū)劃城鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)則被利用為農(nóng)用地和海水養(yǎng)殖。新寮島的區(qū)劃城鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)被利用為農(nóng)用地和海水養(yǎng)殖。東海島的3塊區(qū)劃城鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)在影像上顯示其現(xiàn)狀利用類型為大面積的農(nóng)用地和海水養(yǎng)殖（圖8）。

圖8 城鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)區(qū)劃類型與利用現(xiàn)狀對(duì)比

城鎮(zhèn)工業(yè)預(yù)留區(qū)類型在下川島東北部、南三島西部、東海島北部有區(qū)劃，該區(qū)劃類型部分區(qū)域目前被利用為農(nóng)用地、林地、海水養(yǎng)殖、果園。下川島的部分區(qū)劃城鎮(zhèn)工業(yè)預(yù)留區(qū)被利用為林地。南三島的部分區(qū)劃城鎮(zhèn)工業(yè)預(yù)留區(qū)被利用為農(nóng)用地、林地和海水養(yǎng)殖區(qū)。東海島的區(qū)劃城鎮(zhèn)工業(yè)預(yù)留區(qū)開發(fā)利用現(xiàn)狀類型復(fù)雜，包括農(nóng)用地、林地、海水養(yǎng)殖和果園（圖9）。

陸地海水養(yǎng)殖區(qū)類型在南三島西部、新寮島東部和東海島上有區(qū)劃，影像監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示部分海水養(yǎng)殖區(qū)被開發(fā)為農(nóng)用地和林地。南三島的小部分區(qū)劃海水養(yǎng)殖區(qū)被利用為農(nóng)用地和林地。新寮島的開發(fā)利用現(xiàn)狀與區(qū)劃基本一致。東海島的區(qū)劃海水養(yǎng)殖區(qū)區(qū)域中有3小塊實(shí)際利用類型為農(nóng)用地（圖10）。

鹽田只在東海島東南部有區(qū)劃，該區(qū)劃類型區(qū)域?qū)嶋H被利用為海水養(yǎng)殖和農(nóng)用地（圖11）。

圖11 鹽田區(qū)劃類型與利用現(xiàn)狀對(duì)比

3 結(jié)論

通過研究表明，CBERS數(shù)據(jù)可以用于海島功能區(qū)劃執(zhí)行情況監(jiān)測(cè)。對(duì)比影像監(jiān)測(cè)結(jié)果和功能區(qū)劃類型，目前的開發(fā)利用方向與功能區(qū)劃基本吻合，但由于功能區(qū)劃類型是一個(gè)利用方向，具體實(shí)施過程中存在諸多變化。從是否喪失原有區(qū)劃屬性來看，有些區(qū)域?qū)嶋H開發(fā)利用現(xiàn)狀雖與區(qū)劃類型不一致，但并沒有喪失原有的區(qū)劃屬性，如，區(qū)劃類型為城鎮(zhèn)工業(yè)區(qū)，而開發(fā)利用現(xiàn)狀為農(nóng)用地，這些區(qū)域仍可被利用為區(qū)劃類型；也有部分區(qū)域喪失了原有屬性，如區(qū)劃類型為林業(yè)區(qū)，而開發(fā)利用現(xiàn)狀為城鎮(zhèn)工業(yè)用地，很難再利用為區(qū)劃類型，建議在功能區(qū)劃修編時(shí)根據(jù)情況修改。

［1］ 國家技術(shù)監(jiān)督局.GB/T17108－2006海洋功能區(qū)劃技術(shù)導(dǎo)則［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

［2］ 王艷君，張鷹，王進(jìn)華.遙感技術(shù)在江蘇省大比例尺海洋功能區(qū)劃中的應(yīng)用［J］.海洋科學(xué)，2002，26（10）：51－54.

［3］ 喬磊，楊榮明，李廣雪，等.SPOT遙感影像處理技術(shù)以及在青島市海洋功能區(qū)劃中的應(yīng)用［J］.海洋湖沼通報(bào)，2005（2）：8－12.

［4］ 馬毅，張杰，李曉敏，等.基于遙感技術(shù)的海洋功能區(qū)劃實(shí)施情況監(jiān)測(cè)實(shí)例研究［C］//國家海洋功能區(qū)劃專家委員會(huì).海洋功能區(qū)劃研討會(huì)論文集.北京：海洋出版社，2010：267－275.

［5］ 馬應(yīng)良.廣東省海島資源綜合調(diào)查報(bào)告［R］.廣州：廣東科技出版社，1995：1－14.

基于3S技術(shù)的粵西海島保護(hù)與利用規(guī)劃研究（GY02－2009T03）.