王安東
(山東黃河三角洲國家級自然保護區(qū)管理局,山東 東營 257091)
河口地區(qū)受入海徑流和海洋潮汐的雙重作用,岸線和環(huán)境的變化很快;河口又是人類活動劇烈的地理區(qū)域,城市密集,人口眾多,圍墾等人為活動[1]。河口岸線形態(tài)及發(fā)育演變對區(qū)域水生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生復(fù)雜效應(yīng),對河口灘涂濕地的發(fā)育演變以及區(qū)域水文過程、物理化學(xué)過程、生物過程都會產(chǎn)生重要的影響[2]。黃河是我國含沙量最大的河流,大量的泥沙向海輸入,對河口岸線有著直接的影響,開展黃河口岸線變遷監(jiān)測成為黃河口區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)調(diào)查的重要工作。
目前岸線監(jiān)測手段有多種,遙感手段作為一種岸線快速監(jiān)測手段已得到廣泛應(yīng)用,如在黃河三角洲、渤海灣三角洲、福建沿海及珠江三角洲等地區(qū)都相繼開展了海岸線變遷的遙感研究[3-8],更多側(cè)重岸線自動提取方法研究。黃河改道20年來,黃河口植被類型豐富多樣,岸線不斷變化,除了泥沙岸線,也有了由檉柳林、蘆葦?shù)冉M成的生物岸線,而目前黃河口附近的岸線變遷分析多側(cè)重方法類分析,沒有開展岸線精細(xì)分類和變遷分析。本文結(jié)合1996年Landsat TM影像和2016年Landsat 8 OLI衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)以及現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù),開展黃黃河口岸線變遷分析,給出了更精細(xì)的岸線分類和變遷分析,分析結(jié)果將為黃河口生態(tài)調(diào)查提供重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
研究區(qū)域位于山東省東營市黃河口入??诟浇鼌^(qū)域(118°37′-119°20′E,37°34′-37°52′N)。該區(qū)域植被類型豐富多樣,是許多珍稀鳥類的棲息地。黃河是世界含沙量最大的河流之一,由于大量的泥沙輸出口門,河口外灘涂變化明顯,同時該區(qū)域受人類開發(fā)活動影響比較大,其中黃河改道是最重要的影響之一。自1996年對黃河入海路徑由原來向東南入海改為向西北入海以來,灘涂發(fā)育發(fā)生了明顯變化,因此帶來的河口岸線也發(fā)生了急劇變化。
圖1 研究區(qū)(Landsat8 OLI 5-4-3波段)
本文采用的遙感數(shù)據(jù)有1996年8月19日的Landsat 7 TM數(shù)據(jù),分辨率30m,2016年8月26日的Landsat 8 OLI數(shù)據(jù),全色波段分辨率15m,多光譜分辨率30m;數(shù)據(jù)來源于中國科學(xué)院計算機網(wǎng)絡(luò)方式,分別1996年Landsat TM和2016年Landsat 8 OLI遙感數(shù)據(jù)提取黃河口區(qū)域岸線,其中岸線類型包括以檉柳、蘆葦和鹽地堿蓬為主構(gòu)成的生物岸線以及以人工壩構(gòu)成的人工岸線,1996年和2016年的黃河口岸線分布分別見圖2.a.b。其標(biāo)注黃色的岸線為人工岸線,標(biāo)注綠色的為生物岸線。1996年信息中心地理空間數(shù)據(jù)云平臺(http://www.gscloud.cn)。
表1 不同岸線類型的遙感解譯標(biāo)志
經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查,獲取黃河口各種岸線現(xiàn)場照片,并用GPS獲取岸線位置,用于建立遙感解譯標(biāo)志集。其中岸線類型主要由生物岸線和人工岸線兩種類型,其中生物岸線主要由檉柳、蘆葦、鹽地堿蓬等潮灘植被構(gòu)成,指潮灘植被生長區(qū)邊界,也是平均大潮到達(dá)的地方。人工岸線主要是修建生態(tài)恢復(fù)池或圍填海等形成的人工堤壩。
結(jié)合建立的遙感解譯標(biāo)志集,采用人機交互的黃河入??诟牡莱跗冢S河口附近的岸線總長度為127.69km,其中人工岸線為27.97km,生物岸線為99.72 km,改道20年后的2016年,黃河口岸線總長度142.96km,其中人工岸線為59.01km,生物岸線為83.95km。
由圖3岸線對結(jié)果比發(fā)現(xiàn),1996-2016年20年以來,黃河口故道入??陂T處岸線后退了6.9km,新改道的黃河口入??陂T處岸線向海推進(jìn)了7.9km;新的黃河口入海西側(cè)岸線總體呈侵蝕趨勢,黃河口故道西側(cè)岸線呈向海推進(jìn)趨勢,在新黃河口河道和黃河故道之間的人工岸線沒有明顯變化。
圖2 1996年與2016年黃河口岸線
表2 1996年與2016年岸線統(tǒng)計表
圖3 1996-2016年20年變化圖
基于1996年Landsat TM和2016年Landsat8 OLI衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),結(jié)合現(xiàn)場調(diào)查建立的遙感解譯集,采用人機交互的方式,提取了兩期黃河口岸線。并對兩期岸線進(jìn)行比對,分析了20年來黃河口岸線的變遷,得到如下主要結(jié)論:
(1)黃河口岸線類型主要包括由檉柳、蘆葦、鹽地堿蓬構(gòu)成的生物岸線和以堤壩為主的人工岸線,
(2)黃河口岸線總長度由原來的127.69km變?yōu)?42.96km,其中人工岸線由1996年的27.97km增大至2016年的59.01km;生物岸線由1996年的99.72減少至2016年的83.95km;
(3)黃河口故道入??陂T處岸線后退了6.9km,新改道的黃河口入??陂T處岸線向海推進(jìn)了7.9km;新的黃河口入海西側(cè)岸線總體呈侵蝕趨勢,黃河口故道西側(cè)岸線呈向海推進(jìn)趨勢,在新黃河口河道和黃河故道之間的人工岸線沒有明顯變化。
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