围填海影响下东海区主要海湾形态时空演变
发布时间：2021-09-29 22:37
围填海影响下海湾形态变化能够深刻反映人类活动对海湾自然环境的影响程度,分析海湾形态变化对合理高效地利用与保护海湾资源具有重要意义。研究以东海区12个主要海湾（包括陆域与水域）为研究区,基于20世纪90年代以来6个时期的Landsat TM/OLI遥感影像数据,通过海湾岸线与湾面形态分析东海区主要海湾的变化特征,探讨围填海强度与海湾形态变化之间的相关性。主要结论为:①1990—2015年,东海区主要海湾岸线总长度共波动增长66.65 km,2005—2010年间海湾开发最活跃,阶段内岸线增长量达38 km。岸线长度三沙湾最大（439 km）,泉州湾最小（105 km）;兴化湾增长最多（54.53 km）,罗源湾缩短最多（25.75 km）。自然岸线与人工岸线长度此消彼长,岸线人工化程度不断加强,东海北部海湾岸线总长度大于南部海湾。②1990—2015年,东海区海湾岸线共向海推进26.93 km,合1.08 km/a,在1995—2000年及2005—2010年间推进最多,分别达7.10 km和6.00 km,在1990—1995年间推进量最小,为2.97 km。杭州湾（4.93 km）和...
【文章来源】：地理学报. 2020,75(01)北大核心CSSCIEICSCD
【文章页数】：17 页
【部分图文】：
90—2015年东海区主要海湾指数分布数量统计
侯西勇等[28]指出，海陆边界具有瞬时性和动态性特征，仅依靠遥感影像或地图资料提取的海岸线结果与实际存在偏差，而无论是在野外现场还是在遥感影像、航空像片中，高潮线在诸多类型的指示海岸线中都更容易被辨识[13]，而且从制图目的来讲，高潮线与平均高潮线之间差距较小，因而国际上在制图及研究应用中更多地使用平均高潮线指示海陆边界。本研究中，为尽量减少潮位对影像信息的干扰，在海湾向海一侧岸线信息提取时，首先挑选高潮位时的Landsat TM/OLI影像，利用阈值法[10]，参考前人对岸线提取解译标志的研究方法[28-30]，识别不同类型岸线在影像上的色调、纹理及形态分布特征等确定解译标志（表2），并根据《中国海湾志》对海湾向海边界的定义(3)、研究区实际情况及地形图、潮汐（主要是平均高潮位信息）数据等资料进行修正。对于海湾的陆域分界线，本文将海湾周围陆域部分所在流域的分水岭作为海湾的陆域分界线。具体操作步骤如下：基于地形地势的影响下海湾陆域部分会出现同海湾半封闭形态走向基本吻合的流域水系原理，经DEM数据的空间分析得到河流栅格图并建立河段上下游拓扑关系。借助Catchment Grid Delineation、Catchmen Polygon Processing工具生成各海湾流域整体边界矢量数据，结合所得分水岭及高程数据跟踪描绘海湾陆地流域边界。然后进一步叠加交通专题图，在人类活动强度剧烈、地势低平的沿海地区选取国道、省道、高速公路等信息修正海湾向海边界。将两类边界闭合后则获得符合研究需要的东海区12个海湾范围。根据《全国海洋功能区划（2011—2020年）》[31]，以及《海岛海岸带航空遥感调查技术规程》，海岸线可分为自然岸线和人工岸线两大类。综合东海区12个海湾的实际情况，将自然岸线进一步划分为基岩岸线、砂砾质岸线、河口岸线、淤泥质岸线和生物岸线；人工岸线分为养殖岸线、港口码头岸线、建设岸线和防护岸线（表2）。3 研究方法
1990—2015年间东海区12个主要海湾大陆岸线长度累积增长66.65 km，除在研究初期负增长外，整体增长趋势明显（表3）。2005—2010年间岸线增长量最高，达38.00km，同期岸线年均变化量也处于最高水平，可见该时段是海湾岸线开发利用相对活跃期。研究区海湾岸线长度及变化量演化也各具特征（图2）。从岸线总长度看，岸线长度大于300 km的海湾有杭州湾、三门湾和三沙湾，其中三沙湾岸线总长度最大，多年岸线拥有量水平保持在439 km上下；岸线长度在150～300 km的海湾有象山港、乐清湾、兴化湾、湄洲湾和厦门湾；岸线长度小于150 km的海湾有台州湾（2015年稍大于150 km）、温州湾、罗源湾和泉州湾，其中泉州湾的岸线总长度最小，多年平均约为105 km。从岸线增减情况看，25年间杭州湾、象山港、乐清湾和罗源湾4个海湾岸线总长度负增长显著，人工“裁弯取直”活动影响突出。象山港和罗源湾岸线总量持续缩减，象山港岸线缩减量为11.93 km，其他3个海湾岸线的减少量均大于20 km，且以罗源湾岸线减少最为剧烈（25.75 km）。其余8个海湾岸线长度则呈增长趋势，温州湾和兴化湾岸线增长的持续性十分明显，其他海湾岸线则波动增长，兴化湾岸线增长最显著（54.53 km），湄洲湾岸线增量最少（0.61 km）。研究区各海湾的自然岸线与人工岸线变化呈现出此消彼长的趋势，且自然岸线持续缩减、人工岸线持续增加，并最终超过自然岸线（图3）。其中，自然岸线总长度由1990年占总量79.29%的2205.92 km减少到2015年占总量46.3%的1319.08 km，末期自然岸线长度是研究初期的60%。与之相反，人工岸线急剧增长，从1990年的576.22 km上升至2015年的1529.72 km，增长率约165%，且岸线增速有显著的“先增后降”特征。从岸线的具体类型来看，淤泥岸线在东海沿岸海湾岸线类型中占绝对优势，河口岸线在总量中占比最少。自然岸线中，河口岸线变动最小，受自然和人为因素（以填湾为主）双重影响，海湾泥沙淤积引致的自然河口岸线缩减量与人工河口岸线的增加量相对抵消；淤泥岸线、砂砾质岸线与基岩岸线长度数值均逐年下降，且淤泥岸线衰减程度最为剧烈，主要向养殖岸线转变。基岩岸线25年间累计减少191.52 km，被大量开发用作港口码头、城市住宅、工业与交通用地。与之对应，人工岸线中，港口码头岸线与建设岸线的长度逐年增加，随着海洋经济受重视程度的日益提高，港口码头岸线以年均23.5%的速率急速增长，其增长趋势在进入21世纪后越发明显；养殖岸线呈现出先增后减再增的趋势，说明人类对围垦区的利用方式逐渐由农业向工商业和城市建设转移。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遥感影像的海岸线提取方法综述[J]. 梁立,刘庆生,刘高焕,李鑫杨,黄翀. 地球信息科学学报. 2018(12)
[2]海湾开发利用强度分析——以宁波市杭州湾、象山港与宁波市三门湾为例[J]. 李加林,姜忆湄,冯佰香,黄日鹏,何改丽,王丽佳,田鹏,刘瑞清. 应用海洋学学报. 2018(04)
[3]围填海景观格局演变及存量资源分析——以大连长兴岛附近海域为例[J]. 柯丽娜,庞琳,王权明,韩增林,王辉. 生态学报. 2018(15)
[4]基于遥感的江苏省大陆岸线岸滩时空演变[J]. 陈玮彤,张东,崔丹丹,吕林,谢伟军,施顺杰,侯泽宇. 地理学报. 2018(07)
[5]未来大规模海岸工程对渤海湾潮动力环境影响的模拟研究[J]. 李希彬,牛福新,王鲁宁,李杰,崔健,孙晓燕. 海洋通报. 2018(03)
[6]人类活动对港湾岸线及景观变迁影响的比较研究——以中国象山港与美国坦帕湾为例（英文）[J]. 李加林,刘永超,浦瑞良,袁麒翔,史小丽,郭乾东,宋夏云. Journal of Geographical Sciences. 2018(08)
[7]1985—2015年围填海活动影响下的环渤海滨海湿地演变特征[J]. 魏帆,韩广轩,张金萍,栗云召,赵建民. 生态学杂志. 2018(05)
[8]围填海影响下海岸带生态服务价值损益评估——以宁波杭州湾新区为例[J]. 姜忆湄,李加林,龚虹波,叶梦姚,冯佰香,何改丽,黄日鹏. 经济地理. 2017(11)
[9]天津海域围填海工程对渤海湾水交换的影响研究[J]. 靳玉丹,张秋丰,李希彬,王鲁宁,叶风娟. 海洋通报. 2017(05)
[10]1990-2015年浙江省大陆岸线变迁与开发利用空间格局变化[J]. 叶梦姚,李加林,史小丽,姜忆湄,史作琦,徐谅慧,何改丽,黄日鹏,冯佰香. 地理研究. 2017(06)
博士论文
[1]天津滨海新区围填海演进过程与岸线、湿地变化关系研究[D]. 穆雪男.天津大学 2014
硕士论文
[1]围填海活动对渤海湾岸线及水动力环境的影响[D]. 涂晶.天津大学 2017
[2]岸线开发影响下的浙江省海岸类型及景观演化研究[D]. 徐谅慧.宁波大学 2015
本文编号：3414598
【文章来源】：地理学报. 2020,75(01)北大核心CSSCIEICSCD
【文章页数】：17 页
【部分图文】：
90—2015年东海区主要海湾指数分布数量统计
侯西勇等[28]指出，海陆边界具有瞬时性和动态性特征，仅依靠遥感影像或地图资料提取的海岸线结果与实际存在偏差，而无论是在野外现场还是在遥感影像、航空像片中，高潮线在诸多类型的指示海岸线中都更容易被辨识[13]，而且从制图目的来讲，高潮线与平均高潮线之间差距较小，因而国际上在制图及研究应用中更多地使用平均高潮线指示海陆边界。本研究中，为尽量减少潮位对影像信息的干扰，在海湾向海一侧岸线信息提取时，首先挑选高潮位时的Landsat TM/OLI影像，利用阈值法[10]，参考前人对岸线提取解译标志的研究方法[28-30]，识别不同类型岸线在影像上的色调、纹理及形态分布特征等确定解译标志（表2），并根据《中国海湾志》对海湾向海边界的定义(3)、研究区实际情况及地形图、潮汐（主要是平均高潮位信息）数据等资料进行修正。对于海湾的陆域分界线，本文将海湾周围陆域部分所在流域的分水岭作为海湾的陆域分界线。具体操作步骤如下：基于地形地势的影响下海湾陆域部分会出现同海湾半封闭形态走向基本吻合的流域水系原理，经DEM数据的空间分析得到河流栅格图并建立河段上下游拓扑关系。借助Catchment Grid Delineation、Catchmen Polygon Processing工具生成各海湾流域整体边界矢量数据，结合所得分水岭及高程数据跟踪描绘海湾陆地流域边界。然后进一步叠加交通专题图，在人类活动强度剧烈、地势低平的沿海地区选取国道、省道、高速公路等信息修正海湾向海边界。将两类边界闭合后则获得符合研究需要的东海区12个海湾范围。根据《全国海洋功能区划（2011—2020年）》[31]，以及《海岛海岸带航空遥感调查技术规程》，海岸线可分为自然岸线和人工岸线两大类。综合东海区12个海湾的实际情况，将自然岸线进一步划分为基岩岸线、砂砾质岸线、河口岸线、淤泥质岸线和生物岸线；人工岸线分为养殖岸线、港口码头岸线、建设岸线和防护岸线（表2）。3 研究方法
1990—2015年间东海区12个主要海湾大陆岸线长度累积增长66.65 km，除在研究初期负增长外，整体增长趋势明显（表3）。2005—2010年间岸线增长量最高，达38.00km，同期岸线年均变化量也处于最高水平，可见该时段是海湾岸线开发利用相对活跃期。研究区海湾岸线长度及变化量演化也各具特征（图2）。从岸线总长度看，岸线长度大于300 km的海湾有杭州湾、三门湾和三沙湾，其中三沙湾岸线总长度最大，多年岸线拥有量水平保持在439 km上下；岸线长度在150～300 km的海湾有象山港、乐清湾、兴化湾、湄洲湾和厦门湾；岸线长度小于150 km的海湾有台州湾（2015年稍大于150 km）、温州湾、罗源湾和泉州湾，其中泉州湾的岸线总长度最小，多年平均约为105 km。从岸线增减情况看，25年间杭州湾、象山港、乐清湾和罗源湾4个海湾岸线总长度负增长显著，人工“裁弯取直”活动影响突出。象山港和罗源湾岸线总量持续缩减，象山港岸线缩减量为11.93 km，其他3个海湾岸线的减少量均大于20 km，且以罗源湾岸线减少最为剧烈（25.75 km）。其余8个海湾岸线长度则呈增长趋势，温州湾和兴化湾岸线增长的持续性十分明显，其他海湾岸线则波动增长，兴化湾岸线增长最显著（54.53 km），湄洲湾岸线增量最少（0.61 km）。研究区各海湾的自然岸线与人工岸线变化呈现出此消彼长的趋势，且自然岸线持续缩减、人工岸线持续增加，并最终超过自然岸线（图3）。其中，自然岸线总长度由1990年占总量79.29%的2205.92 km减少到2015年占总量46.3%的1319.08 km，末期自然岸线长度是研究初期的60%。与之相反，人工岸线急剧增长，从1990年的576.22 km上升至2015年的1529.72 km，增长率约165%，且岸线增速有显著的“先增后降”特征。从岸线的具体类型来看，淤泥岸线在东海沿岸海湾岸线类型中占绝对优势，河口岸线在总量中占比最少。自然岸线中，河口岸线变动最小，受自然和人为因素（以填湾为主）双重影响，海湾泥沙淤积引致的自然河口岸线缩减量与人工河口岸线的增加量相对抵消；淤泥岸线、砂砾质岸线与基岩岸线长度数值均逐年下降，且淤泥岸线衰减程度最为剧烈，主要向养殖岸线转变。基岩岸线25年间累计减少191.52 km，被大量开发用作港口码头、城市住宅、工业与交通用地。与之对应，人工岸线中，港口码头岸线与建设岸线的长度逐年增加，随着海洋经济受重视程度的日益提高，港口码头岸线以年均23.5%的速率急速增长，其增长趋势在进入21世纪后越发明显；养殖岸线呈现出先增后减再增的趋势，说明人类对围垦区的利用方式逐渐由农业向工商业和城市建设转移。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于遥感影像的海岸线提取方法综述[J]. 梁立,刘庆生,刘高焕,李鑫杨,黄翀. 地球信息科学学报. 2018(12)
[2]海湾开发利用强度分析——以宁波市杭州湾、象山港与宁波市三门湾为例[J]. 李加林,姜忆湄,冯佰香,黄日鹏,何改丽,王丽佳,田鹏,刘瑞清. 应用海洋学学报. 2018(04)
[3]围填海景观格局演变及存量资源分析——以大连长兴岛附近海域为例[J]. 柯丽娜,庞琳,王权明,韩增林,王辉. 生态学报. 2018(15)
[4]基于遥感的江苏省大陆岸线岸滩时空演变[J]. 陈玮彤,张东,崔丹丹,吕林,谢伟军,施顺杰,侯泽宇. 地理学报. 2018(07)
[5]未来大规模海岸工程对渤海湾潮动力环境影响的模拟研究[J]. 李希彬,牛福新,王鲁宁,李杰,崔健,孙晓燕. 海洋通报. 2018(03)
[6]人类活动对港湾岸线及景观变迁影响的比较研究——以中国象山港与美国坦帕湾为例（英文）[J]. 李加林,刘永超,浦瑞良,袁麒翔,史小丽,郭乾东,宋夏云. Journal of Geographical Sciences. 2018(08)
[7]1985—2015年围填海活动影响下的环渤海滨海湿地演变特征[J]. 魏帆,韩广轩,张金萍,栗云召,赵建民. 生态学杂志. 2018(05)
[8]围填海影响下海岸带生态服务价值损益评估——以宁波杭州湾新区为例[J]. 姜忆湄,李加林,龚虹波,叶梦姚,冯佰香,何改丽,黄日鹏. 经济地理. 2017(11)
[9]天津海域围填海工程对渤海湾水交换的影响研究[J]. 靳玉丹,张秋丰,李希彬,王鲁宁,叶风娟. 海洋通报. 2017(05)
[10]1990-2015年浙江省大陆岸线变迁与开发利用空间格局变化[J]. 叶梦姚,李加林,史小丽,姜忆湄,史作琦,徐谅慧,何改丽,黄日鹏,冯佰香. 地理研究. 2017(06)
博士论文
[1]天津滨海新区围填海演进过程与岸线、湿地变化关系研究[D]. 穆雪男.天津大学 2014
硕士论文
[1]围填海活动对渤海湾岸线及水动力环境的影响[D]. 涂晶.天津大学 2017
[2]岸线开发影响下的浙江省海岸类型及景观演化研究[D]. 徐谅慧.宁波大学 2015
本文编号：3414598
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