孫偉紅黃 燕黃 博
(1.江蘇省測(cè)繪工程院,江蘇 南京210013;2.上海浦公檢測(cè)技術(shù)股份有限公司,上海201202)
江蘇灘涂資源在全國(guó)名列前茅[1],研究江蘇省海岸線的時(shí)空變化特征對(duì)江蘇岸線資源的保護(hù)和利用有重要戰(zhàn)略意義。隨著RS和GIS技術(shù)迅猛發(fā)展,目前對(duì)江蘇海岸線的研究已取得了大量進(jìn)展,如李行[2]、康彥彥[3]、孫偉紅[4]等利用GIS和RS技術(shù)對(duì)江蘇海岸線的時(shí)空變化進(jìn)行了整體研究;陳光洲[5]通過(guò)模型研究對(duì)在遙感影像幾何校正中如何正確選擇控制點(diǎn)以提高幾何校正的精度做了詳細(xì)探究。然而,在利用遙感影像分段細(xì)致探索近30年來(lái)江蘇省海岸線時(shí)空變化的仍不多見(jiàn)。因此,本文基于多幅遙感影像數(shù)據(jù),分段定量分析研究江蘇省海岸線自80年代以來(lái)的時(shí)空變化特征,以期為江蘇省灘涂資源的利用與開(kāi)發(fā)提供參考。
江蘇海岸帶位于中國(guó)沿海中部(圖1),江淮下游黃海之濱,沿海灘涂和淺海面積居全國(guó)之首,海岸帶資源豐富[1]。其海岸線北起蘇魯交界繡針河口,南至連興港,岸線類型有基巖岸線、砂質(zhì)岸線、粉砂淤泥質(zhì)岸線、河口岸線等[1]。連云港海岸線多為基巖岸線,東西連島段與西墅-燒香河口段岸線為基巖岸線,銹針河口-興莊河口段岸線為砂質(zhì)岸線,其余多為粉砂淤泥質(zhì)岸線。
圖1 江蘇沿海地理位置
本文采用的數(shù)據(jù)為遙感影像(表1),配準(zhǔn)數(shù)據(jù)源是SPOT-5衛(wèi)星數(shù)據(jù)(2007年)。地理坐標(biāo)為Beijing-1954,投影坐標(biāo)為高斯-克呂格投影(中央經(jīng)線121°)。
表1 遙感影像數(shù)據(jù)
連云港主要為砂質(zhì)海岸和基巖海岸,岸線位置較為清晰明確,易于判讀。鹽城、南通則主要為粉砂淤泥質(zhì)海岸,自然岸線位置不易判讀。但由于目前江蘇的粉砂淤泥質(zhì)海岸已多數(shù)圍墾為人工岸線,故本文用人工岸線的界定原則對(duì)其做判讀。經(jīng)目視解譯得到岸線解譯圖(圖2)。
圖2 1980-2011年江蘇省海岸線變遷解譯圖
本文主要以河口為節(jié)點(diǎn),將江蘇省海岸線分為15個(gè)岸段進(jìn)行分析。計(jì)算公式為:
式(1)—(2)中,L(m)表示平均變化距離(平均向海推進(jìn)或向陸后退距離);V(m/a)表示平均變化速度;S(km2)表示變化面積;L0(m)表示4個(gè)時(shí)期岸線長(zhǎng)度的均值;t(h)表示間隔時(shí)間。
將4個(gè)時(shí)期的江蘇省海岸線進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(圖3)。由圖3可以看出,自80年代以來(lái),江蘇海岸線總體呈向海推進(jìn)趨勢(shì),且在2007—2011年間向海推進(jìn)速度最快。
圖3 4個(gè)時(shí)期江蘇灘涂圍墾平均成陸速率
根據(jù)江蘇省海岸線的特點(diǎn),本文將江蘇省海岸線分為北段(繡針河口-扁擔(dān)河口)、中段(扁擔(dān)河口-團(tuán)結(jié)港)、南段(團(tuán)結(jié)港-連興港)三段進(jìn)行分析和討論。
自1980年以來(lái),北段岸線總體處于微淤長(zhǎng)狀態(tài)。臨洪河口至西墅段向海推進(jìn)速度最快,翻身河口至扁擔(dān)河口段岸線則表現(xiàn)出輕微向陸地后退的趨勢(shì)(圖4—5)。
圖4 1980年以來(lái)北段岸線變化趨勢(shì)圖
圖5 1980年以來(lái)北段岸線平均向海推進(jìn)速度
繡針河口至興莊河口段岸線為江蘇少有的砂質(zhì)岸線,自80年代以來(lái)處于基本穩(wěn)定狀態(tài)。興莊河口至臨洪河口段岸線處于緩慢向海推進(jìn)狀態(tài)。臨洪河口至西墅段岸線向海推進(jìn)幅度較大,特別是在2007—2011年間,此段岸線迅速向海推進(jìn)。西墅至燒香河口段岸線為基巖岸線,岸線位置基本不變。燒香河口至灌河口段岸線處于基本穩(wěn)定或輕微向海推進(jìn)狀態(tài)。
通過(guò)分析歷史時(shí)期江蘇海岸線變遷可知,自1855年黃河北歸以來(lái),廢黃河口北翼向陸后退8 km以上,為嚴(yán)重侵蝕岸段。自70年代以后開(kāi)始實(shí)施的岸堤防護(hù)工程,遏制岸線蝕退效果顯著,此段岸線已處于基本穩(wěn)定或弱侵蝕狀態(tài),是80年代以來(lái)岸線相對(duì)穩(wěn)定的岸段。在此背景下,灌河口至翻身河口段岸線保持基本穩(wěn)定或緩慢向海推進(jìn)狀態(tài),翻身河口至扁擔(dān)河口段岸線呈基本穩(wěn)定或緩慢向陸地后退狀態(tài)。
中段岸線主要為粉砂淤泥質(zhì)岸線。此段岸線向海推進(jìn)幅度較大。1980-2011年間,平均向海推進(jìn)2 966.15 m。其中,斗龍港口至北凌新閘段岸線向海推進(jìn)幅度最大,向海推進(jìn)速度以2007-2011年最為顯著(圖6—7)。
圖6 1980年以來(lái)中段岸線變化趨勢(shì)圖
圖7 1980年以來(lái)中段岸線平均向海推進(jìn)速度
扁擔(dān)河口至射陽(yáng)河口段岸線推進(jìn)速率呈逐年減小趨勢(shì)。射陽(yáng)河口至斗龍港口岸線呈快速向海推進(jìn)趨勢(shì),主要新增東沙墾區(qū)、金海島墾區(qū)等。斗龍港口至梁垛河閘段位于王港北側(cè),是堆積作用強(qiáng)烈的岸段,該段岸線自90年代開(kāi)始快速向海推進(jìn)。梁垛河閘至北凌新閘段岸線位于弶港兩側(cè),自1980年以來(lái),該岸段圍墾速度快速增加,與斗龍港口至梁垛河閘段岸線保持同樣的向海推進(jìn)趨勢(shì)。北凌新閘至北坎段岸線較平直,屬于穩(wěn)定微淤岸段。北坎至團(tuán)結(jié)港段岸線在2007—2011年間向海推進(jìn)速度加快,主要是因?yàn)榇藭r(shí)間段內(nèi)實(shí)施了東安閘外遷的配套圍填工程,外加腰沙附近圍墾養(yǎng)殖活動(dòng)頻繁,多以小的低標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)殖圍墾為主造成的。
南段岸線總體岸線位置變化幅度不大,呈現(xiàn)緩慢向海推進(jìn)狀態(tài)。1980—1992年間岸線基本穩(wěn)定;1992—2007年間,向海推進(jìn)較為顯著的岸段是蒿枝港至連興港段岸線,2007—2011年間,向海推進(jìn)較為顯著的岸段是團(tuán)結(jié)港至蒿枝港段岸線(圖8—9)。
圖8 1980年以來(lái)南段岸線變化趨勢(shì)圖
圖9 1980年以來(lái)南段岸線平均向海推進(jìn)速度
與呂四港區(qū)開(kāi)發(fā)有關(guān),團(tuán)結(jié)港至蒿枝港段岸線在2007年以后向海推進(jìn)速度快速增大。蒿枝港至連興港段全在啟東境內(nèi),岸線在1980—1992年間基本保持穩(wěn)定不變,1992以后快速向海推進(jìn),2007年以后推進(jìn)速度突然快速增大。
總體看來(lái),近現(xiàn)代以來(lái)江蘇省海岸線主要受人類活動(dòng)的影響而總體向海推進(jìn)。
(1)20世紀(jì)80年代以來(lái),江蘇省海岸線在整體上呈現(xiàn)向海推進(jìn)趨勢(shì),平均向海推進(jìn)距離為943.13 m,平均向海推進(jìn)速度為30.42 m/a。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人類對(duì)灘涂資源的需求增加,故岸線向海推進(jìn)速度表現(xiàn)了逐年加快趨勢(shì)。
(2)自80年代以來(lái),江蘇海岸線的向海推進(jìn)速度在各個(gè)岸段的特征不同。其中,繡針河口-扁擔(dān)河口段岸線推進(jìn)速度最慢,扁擔(dān)河口-團(tuán)結(jié)港段岸線推進(jìn)速度最快,團(tuán)結(jié)港-協(xié)興港段岸線位置變化不大,呈緩慢向海推進(jìn)狀態(tài)。
延伸閱讀
土地利用變化驅(qū)動(dòng)力及趨勢(shì)分析——以瓊海市為例
海岸帶是人類活動(dòng)密集和生產(chǎn)力高的區(qū)域,土地利用變化頻繁。土地利用受自然和經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、技術(shù)和歷史等因素影響。土地利用變化的主要驅(qū)動(dòng)因素可以揭示土地利用變化原因、內(nèi)部機(jī)制和基本過(guò)程,預(yù)測(cè)土地利用的發(fā)展趨勢(shì),為制定土地利用政策提供依據(jù)。本刊于2017年第5期刊載了夏文娟(第一作者)《土地利用變化驅(qū)動(dòng)力及趨勢(shì)分析——以瓊海市為例》一文,該文以瓊海市為研究區(qū),分別對(duì)2006年、2010年、2014年的Landsat影像用支持向量機(jī)分類方法提取土地利用信息,用主成分分析法進(jìn)行土地利用變化驅(qū)動(dòng)力分析,用馬爾可夫模型預(yù)測(cè)土地利用趨勢(shì)。結(jié)果表明,土地利用變化主要驅(qū)動(dòng)力為人口增長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。文章預(yù)測(cè)出了2018和2020年的用地?cái)?shù)量和結(jié)構(gòu)。該文研究成果可為土地利用布局調(diào)整和優(yōu)化等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
文獻(xiàn)來(lái)源:夏文娟,鮑其勝,張潔,等.土地利用變化驅(qū)動(dòng)力及趨勢(shì)分析——以瓊海市為例[J].現(xiàn)代測(cè)繪,2017,40(5):12-15.