圍填海影響下東海區(qū)主要海灣形態(tài)時空演變
發(fā)布時間:2021-09-29 22:37
圍填海影響下海灣形態(tài)變化能夠深刻反映人類活動對海灣自然環(huán)境的影響程度,分析海灣形態(tài)變化對合理高效地利用與保護海灣資源具有重要意義。研究以東海區(qū)12個主要海灣(包括陸域與水域)為研究區(qū),基于20世紀90年代以來6個時期的Landsat TM/OLI遙感影像數據,通過海灣岸線與灣面形態(tài)分析東海區(qū)主要海灣的變化特征,探討圍填海強度與海灣形態(tài)變化之間的相關性。主要結論為:①1990—2015年,東海區(qū)主要海灣岸線總長度共波動增長66.65 km,2005—2010年間海灣開發(fā)最活躍,階段內岸線增長量達38 km。岸線長度三沙灣最大(439 km),泉州灣最小(105 km);興化灣增長最多(54.53 km),羅源灣縮短最多(25.75 km)。自然岸線與人工岸線長度此消彼長,岸線人工化程度不斷加強,東海北部海灣岸線總長度大于南部海灣。②1990—2015年,東海區(qū)海灣岸線共向海推進26.93 km,合1.08 km/a,在1995—2000年及2005—2010年間推進最多,分別達7.10 km和6.00 km,在1990—1995年間推進量最小,為2.97 km。杭州灣(4.93 km)和...
【文章來源】:地理學報. 2020,75(01)北大核心CSSCIEICSCD
【文章頁數】:17 頁
【部分圖文】:
90—2015年東海區(qū)主要海灣指數分布數量統(tǒng)計
侯西勇等[28]指出,海陸邊界具有瞬時性和動態(tài)性特征,僅依靠遙感影像或地圖資料提取的海岸線結果與實際存在偏差,而無論是在野外現場還是在遙感影像、航空像片中,高潮線在諸多類型的指示海岸線中都更容易被辨識[13],而且從制圖目的來講,高潮線與平均高潮線之間差距較小,因而國際上在制圖及研究應用中更多地使用平均高潮線指示海陸邊界。本研究中,為盡量減少潮位對影像信息的干擾,在海灣向海一側岸線信息提取時,首先挑選高潮位時的Landsat TM/OLI影像,利用閾值法[10],參考前人對岸線提取解譯標志的研究方法[28-30],識別不同類型岸線在影像上的色調、紋理及形態(tài)分布特征等確定解譯標志(表2),并根據《中國海灣志》對海灣向海邊界的定義(3)、研究區(qū)實際情況及地形圖、潮汐(主要是平均高潮位信息)數據等資料進行修正。對于海灣的陸域分界線,本文將海灣周圍陸域部分所在流域的分水嶺作為海灣的陸域分界線。具體操作步驟如下:基于地形地勢的影響下海灣陸域部分會出現同海灣半封閉形態(tài)走向基本吻合的流域水系原理,經DEM數據的空間分析得到河流柵格圖并建立河段上下游拓撲關系。借助Catchment Grid Delineation、Catchmen Polygon Processing工具生成各海灣流域整體邊界矢量數據,結合所得分水嶺及高程數據跟蹤描繪海灣陸地流域邊界。然后進一步疊加交通專題圖,在人類活動強度劇烈、地勢低平的沿海地區(qū)選取國道、省道、高速公路等信息修正海灣向海邊界。將兩類邊界閉合后則獲得符合研究需要的東海區(qū)12個海灣范圍。根據《全國海洋功能區(qū)劃(2011—2020年)》[31],以及《海島海岸帶航空遙感調查技術規(guī)程》,海岸線可分為自然岸線和人工岸線兩大類。綜合東海區(qū)12個海灣的實際情況,將自然岸線進一步劃分為基巖岸線、砂礫質岸線、河口岸線、淤泥質岸線和生物岸線;人工岸線分為養(yǎng)殖岸線、港口碼頭岸線、建設岸線和防護岸線(表2)。3 研究方法
1990—2015年間東海區(qū)12個主要海灣大陸岸線長度累積增長66.65 km,除在研究初期負增長外,整體增長趨勢明顯(表3)。2005—2010年間岸線增長量最高,達38.00km,同期岸線年均變化量也處于最高水平,可見該時段是海灣岸線開發(fā)利用相對活躍期。研究區(qū)海灣岸線長度及變化量演化也各具特征(圖2)。從岸線總長度看,岸線長度大于300 km的海灣有杭州灣、三門灣和三沙灣,其中三沙灣岸線總長度最大,多年岸線擁有量水平保持在439 km上下;岸線長度在150~300 km的海灣有象山港、樂清灣、興化灣、湄洲灣和廈門灣;岸線長度小于150 km的海灣有臺州灣(2015年稍大于150 km)、溫州灣、羅源灣和泉州灣,其中泉州灣的岸線總長度最小,多年平均約為105 km。從岸線增減情況看,25年間杭州灣、象山港、樂清灣和羅源灣4個海灣岸線總長度負增長顯著,人工“裁彎取直”活動影響突出。象山港和羅源灣岸線總量持續(xù)縮減,象山港岸線縮減量為11.93 km,其他3個海灣岸線的減少量均大于20 km,且以羅源灣岸線減少最為劇烈(25.75 km)。其余8個海灣岸線長度則呈增長趨勢,溫州灣和興化灣岸線增長的持續(xù)性十分明顯,其他海灣岸線則波動增長,興化灣岸線增長最顯著(54.53 km),湄洲灣岸線增量最少(0.61 km)。研究區(qū)各海灣的自然岸線與人工岸線變化呈現出此消彼長的趨勢,且自然岸線持續(xù)縮減、人工岸線持續(xù)增加,并最終超過自然岸線(圖3)。其中,自然岸線總長度由1990年占總量79.29%的2205.92 km減少到2015年占總量46.3%的1319.08 km,末期自然岸線長度是研究初期的60%。與之相反,人工岸線急劇增長,從1990年的576.22 km上升至2015年的1529.72 km,增長率約165%,且岸線增速有顯著的“先增后降”特征。從岸線的具體類型來看,淤泥岸線在東海沿岸海灣岸線類型中占絕對優(yōu)勢,河口岸線在總量中占比最少。自然岸線中,河口岸線變動最小,受自然和人為因素(以填灣為主)雙重影響,海灣泥沙淤積引致的自然河口岸線縮減量與人工河口岸線的增加量相對抵消;淤泥岸線、砂礫質岸線與基巖岸線長度數值均逐年下降,且淤泥岸線衰減程度最為劇烈,主要向養(yǎng)殖岸線轉變。基巖岸線25年間累計減少191.52 km,被大量開發(fā)用作港口碼頭、城市住宅、工業(yè)與交通用地。與之對應,人工岸線中,港口碼頭岸線與建設岸線的長度逐年增加,隨著海洋經濟受重視程度的日益提高,港口碼頭岸線以年均23.5%的速率急速增長,其增長趨勢在進入21世紀后越發(fā)明顯;養(yǎng)殖岸線呈現出先增后減再增的趨勢,說明人類對圍墾區(qū)的利用方式逐漸由農業(yè)向工商業(yè)和城市建設轉移。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于遙感影像的海岸線提取方法綜述[J]. 梁立,劉慶生,劉高煥,李鑫楊,黃翀. 地球信息科學學報. 2018(12)
[2]海灣開發(fā)利用強度分析——以寧波市杭州灣、象山港與寧波市三門灣為例[J]. 李加林,姜憶湄,馮佰香,黃日鵬,何改麗,王麗佳,田鵬,劉瑞清. 應用海洋學學報. 2018(04)
[3]圍填海景觀格局演變及存量資源分析——以大連長興島附近海域為例[J]. 柯麗娜,龐琳,王權明,韓增林,王輝. 生態(tài)學報. 2018(15)
[4]基于遙感的江蘇省大陸岸線岸灘時空演變[J]. 陳瑋彤,張東,崔丹丹,呂林,謝偉軍,施順杰,侯澤宇. 地理學報. 2018(07)
[5]未來大規(guī)模海岸工程對渤海灣潮動力環(huán)境影響的模擬研究[J]. 李希彬,牛福新,王魯寧,李杰,崔健,孫曉燕. 海洋通報. 2018(03)
[6]人類活動對港灣岸線及景觀變遷影響的比較研究——以中國象山港與美國坦帕灣為例(英文)[J]. 李加林,劉永超,浦瑞良,袁麒翔,史小麗,郭乾東,宋夏云. Journal of Geographical Sciences. 2018(08)
[7]1985—2015年圍填;顒佑绊懴碌沫h(huán)渤海濱海濕地演變特征[J]. 魏帆,韓廣軒,張金萍,栗云召,趙建民. 生態(tài)學雜志. 2018(05)
[8]圍填海影響下海岸帶生態(tài)服務價值損益評估——以寧波杭州灣新區(qū)為例[J]. 姜憶湄,李加林,龔虹波,葉夢姚,馮佰香,何改麗,黃日鵬. 經濟地理. 2017(11)
[9]天津海域圍填海工程對渤海灣水交換的影響研究[J]. 靳玉丹,張秋豐,李希彬,王魯寧,葉風娟. 海洋通報. 2017(05)
[10]1990-2015年浙江省大陸岸線變遷與開發(fā)利用空間格局變化[J]. 葉夢姚,李加林,史小麗,姜憶湄,史作琦,徐諒慧,何改麗,黃日鵬,馮佰香. 地理研究. 2017(06)
博士論文
[1]天津濱海新區(qū)圍填海演進過程與岸線、濕地變化關系研究[D]. 穆雪男.天津大學 2014
碩士論文
[1]圍填;顒訉Σ澈嘲毒及水動力環(huán)境的影響[D]. 涂晶.天津大學 2017
[2]岸線開發(fā)影響下的浙江省海岸類型及景觀演化研究[D]. 徐諒慧.寧波大學 2015
本文編號:3414598
【文章來源】:地理學報. 2020,75(01)北大核心CSSCIEICSCD
【文章頁數】:17 頁
【部分圖文】:
90—2015年東海區(qū)主要海灣指數分布數量統(tǒng)計
侯西勇等[28]指出,海陸邊界具有瞬時性和動態(tài)性特征,僅依靠遙感影像或地圖資料提取的海岸線結果與實際存在偏差,而無論是在野外現場還是在遙感影像、航空像片中,高潮線在諸多類型的指示海岸線中都更容易被辨識[13],而且從制圖目的來講,高潮線與平均高潮線之間差距較小,因而國際上在制圖及研究應用中更多地使用平均高潮線指示海陸邊界。本研究中,為盡量減少潮位對影像信息的干擾,在海灣向海一側岸線信息提取時,首先挑選高潮位時的Landsat TM/OLI影像,利用閾值法[10],參考前人對岸線提取解譯標志的研究方法[28-30],識別不同類型岸線在影像上的色調、紋理及形態(tài)分布特征等確定解譯標志(表2),并根據《中國海灣志》對海灣向海邊界的定義(3)、研究區(qū)實際情況及地形圖、潮汐(主要是平均高潮位信息)數據等資料進行修正。對于海灣的陸域分界線,本文將海灣周圍陸域部分所在流域的分水嶺作為海灣的陸域分界線。具體操作步驟如下:基于地形地勢的影響下海灣陸域部分會出現同海灣半封閉形態(tài)走向基本吻合的流域水系原理,經DEM數據的空間分析得到河流柵格圖并建立河段上下游拓撲關系。借助Catchment Grid Delineation、Catchmen Polygon Processing工具生成各海灣流域整體邊界矢量數據,結合所得分水嶺及高程數據跟蹤描繪海灣陸地流域邊界。然后進一步疊加交通專題圖,在人類活動強度劇烈、地勢低平的沿海地區(qū)選取國道、省道、高速公路等信息修正海灣向海邊界。將兩類邊界閉合后則獲得符合研究需要的東海區(qū)12個海灣范圍。根據《全國海洋功能區(qū)劃(2011—2020年)》[31],以及《海島海岸帶航空遙感調查技術規(guī)程》,海岸線可分為自然岸線和人工岸線兩大類。綜合東海區(qū)12個海灣的實際情況,將自然岸線進一步劃分為基巖岸線、砂礫質岸線、河口岸線、淤泥質岸線和生物岸線;人工岸線分為養(yǎng)殖岸線、港口碼頭岸線、建設岸線和防護岸線(表2)。3 研究方法
1990—2015年間東海區(qū)12個主要海灣大陸岸線長度累積增長66.65 km,除在研究初期負增長外,整體增長趨勢明顯(表3)。2005—2010年間岸線增長量最高,達38.00km,同期岸線年均變化量也處于最高水平,可見該時段是海灣岸線開發(fā)利用相對活躍期。研究區(qū)海灣岸線長度及變化量演化也各具特征(圖2)。從岸線總長度看,岸線長度大于300 km的海灣有杭州灣、三門灣和三沙灣,其中三沙灣岸線總長度最大,多年岸線擁有量水平保持在439 km上下;岸線長度在150~300 km的海灣有象山港、樂清灣、興化灣、湄洲灣和廈門灣;岸線長度小于150 km的海灣有臺州灣(2015年稍大于150 km)、溫州灣、羅源灣和泉州灣,其中泉州灣的岸線總長度最小,多年平均約為105 km。從岸線增減情況看,25年間杭州灣、象山港、樂清灣和羅源灣4個海灣岸線總長度負增長顯著,人工“裁彎取直”活動影響突出。象山港和羅源灣岸線總量持續(xù)縮減,象山港岸線縮減量為11.93 km,其他3個海灣岸線的減少量均大于20 km,且以羅源灣岸線減少最為劇烈(25.75 km)。其余8個海灣岸線長度則呈增長趨勢,溫州灣和興化灣岸線增長的持續(xù)性十分明顯,其他海灣岸線則波動增長,興化灣岸線增長最顯著(54.53 km),湄洲灣岸線增量最少(0.61 km)。研究區(qū)各海灣的自然岸線與人工岸線變化呈現出此消彼長的趨勢,且自然岸線持續(xù)縮減、人工岸線持續(xù)增加,并最終超過自然岸線(圖3)。其中,自然岸線總長度由1990年占總量79.29%的2205.92 km減少到2015年占總量46.3%的1319.08 km,末期自然岸線長度是研究初期的60%。與之相反,人工岸線急劇增長,從1990年的576.22 km上升至2015年的1529.72 km,增長率約165%,且岸線增速有顯著的“先增后降”特征。從岸線的具體類型來看,淤泥岸線在東海沿岸海灣岸線類型中占絕對優(yōu)勢,河口岸線在總量中占比最少。自然岸線中,河口岸線變動最小,受自然和人為因素(以填灣為主)雙重影響,海灣泥沙淤積引致的自然河口岸線縮減量與人工河口岸線的增加量相對抵消;淤泥岸線、砂礫質岸線與基巖岸線長度數值均逐年下降,且淤泥岸線衰減程度最為劇烈,主要向養(yǎng)殖岸線轉變。基巖岸線25年間累計減少191.52 km,被大量開發(fā)用作港口碼頭、城市住宅、工業(yè)與交通用地。與之對應,人工岸線中,港口碼頭岸線與建設岸線的長度逐年增加,隨著海洋經濟受重視程度的日益提高,港口碼頭岸線以年均23.5%的速率急速增長,其增長趨勢在進入21世紀后越發(fā)明顯;養(yǎng)殖岸線呈現出先增后減再增的趨勢,說明人類對圍墾區(qū)的利用方式逐漸由農業(yè)向工商業(yè)和城市建設轉移。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于遙感影像的海岸線提取方法綜述[J]. 梁立,劉慶生,劉高煥,李鑫楊,黃翀. 地球信息科學學報. 2018(12)
[2]海灣開發(fā)利用強度分析——以寧波市杭州灣、象山港與寧波市三門灣為例[J]. 李加林,姜憶湄,馮佰香,黃日鵬,何改麗,王麗佳,田鵬,劉瑞清. 應用海洋學學報. 2018(04)
[3]圍填海景觀格局演變及存量資源分析——以大連長興島附近海域為例[J]. 柯麗娜,龐琳,王權明,韓增林,王輝. 生態(tài)學報. 2018(15)
[4]基于遙感的江蘇省大陸岸線岸灘時空演變[J]. 陳瑋彤,張東,崔丹丹,呂林,謝偉軍,施順杰,侯澤宇. 地理學報. 2018(07)
[5]未來大規(guī)模海岸工程對渤海灣潮動力環(huán)境影響的模擬研究[J]. 李希彬,牛福新,王魯寧,李杰,崔健,孫曉燕. 海洋通報. 2018(03)
[6]人類活動對港灣岸線及景觀變遷影響的比較研究——以中國象山港與美國坦帕灣為例(英文)[J]. 李加林,劉永超,浦瑞良,袁麒翔,史小麗,郭乾東,宋夏云. Journal of Geographical Sciences. 2018(08)
[7]1985—2015年圍填;顒佑绊懴碌沫h(huán)渤海濱海濕地演變特征[J]. 魏帆,韓廣軒,張金萍,栗云召,趙建民. 生態(tài)學雜志. 2018(05)
[8]圍填海影響下海岸帶生態(tài)服務價值損益評估——以寧波杭州灣新區(qū)為例[J]. 姜憶湄,李加林,龔虹波,葉夢姚,馮佰香,何改麗,黃日鵬. 經濟地理. 2017(11)
[9]天津海域圍填海工程對渤海灣水交換的影響研究[J]. 靳玉丹,張秋豐,李希彬,王魯寧,葉風娟. 海洋通報. 2017(05)
[10]1990-2015年浙江省大陸岸線變遷與開發(fā)利用空間格局變化[J]. 葉夢姚,李加林,史小麗,姜憶湄,史作琦,徐諒慧,何改麗,黃日鵬,馮佰香. 地理研究. 2017(06)
博士論文
[1]天津濱海新區(qū)圍填海演進過程與岸線、濕地變化關系研究[D]. 穆雪男.天津大學 2014
碩士論文
[1]圍填;顒訉Σ澈嘲毒及水動力環(huán)境的影響[D]. 涂晶.天津大學 2017
[2]岸線開發(fā)影響下的浙江省海岸類型及景觀演化研究[D]. 徐諒慧.寧波大學 2015
本文編號:3414598
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