基于RS的遼寧省海岸線1990—2005年動態變化及驅動力分析

柯麗娜，王權明

（1.遼寧師范大學城市與環境學院 大連 116029；2.國家海洋環境監測中心 大連 116023）

基于RS的遼寧省海岸線1990—2005年動態變化及驅動力分析

柯麗娜1，王權明2

（1.遼寧師范大學城市與環境學院 大連 116029；2.國家海洋環境監測中心 大連 116023）

文章以衛星影像為數據源，結合野外實地調查，通過人工目視解譯獲取了1990—2005年來遼寧省海岸線的變化信息，系統分析了遼寧省海岸線的時空動態演變特征，并初步探討其驅動因素。研究結果表明：遼寧省海岸線總體長度變化不大，但略有刪減；人工岸線長度增加明顯；1990—2000年，圍填海增速較快，2000—2005年，圍填海增速減慢；圍填海增長地區差異較大，大連地區圍填海增長面積最多，其次為錦州市、盤錦市、葫蘆島市、丹東市和營口市。

遼寧??；海岸線；動態變化；驅動力

就地理學定義而言，海岸線是指海水面與陸地接觸的分界線，它隨潮水的漲落而變動位置，一般指高潮面與陸地的交接線。海岸線的變化是一個動態、連續的發展過程，是自然、經濟和社會綜合作用的反映［1－2］。

20世紀90年代以來，隨著遼寧省社會經濟的快速發展，各種圍（填）海、圍墾種植養殖及攔海筑堤等行為使得海岸帶承受著巨大的壓力；同時，侵蝕、淤積和海面上升等自然因素也使海岸帶的穩定性明顯降低。因此，準確掌握海岸線的實時數據，及時了解海岸線的動態變化，對于遼寧省海岸帶資源綜合利用與保護、對海岸帶實施科學管理等都具有重要的現實意義［3－5］。

1 研究區域概況

遼寧省地處中緯度，屬暖溫帶半濕潤季風氣候，是我國沿海最北部的省份，位于118°50′～125°47′E、38°43′～43°29′N之間。西南與河北省臨界，西北與內蒙古自治區毗鄰，東北與吉林省接壤，東南以鴨綠江為界與朝鮮半島相望。遼寧省海域廣闊，其海岸線東起鴨綠江口，西至遼冀海域行政區域界線。

2 數據來源及處理

2.1 數據來源

數據資料主要包括：①2005年遼寧省海岸帶SPOT衛星影像，空間分辨率為5m，共20余景。②遼寧省沿海1∶5萬地形圖50幅，1∶1萬地形圖100余幅。③遼寧省沿海1990年TM影像，空間分辨率為30m，共4景；2000年ETM影像，數據空間分辨率為15m和30m兩種，共7景；2005年中巴衛星影像共14景。④遼寧省海岸帶和海涂資源綜合調查報告與圖件。⑤遼寧省海洋功能區劃報告與圖件。⑥遼寧省級與縣市級海域勘界報告與岸線圖件。⑦海域勘界等歷史岸線測繪數據等。

2.2 數據處理

為了使遙感圖像的幾何精度符合制圖要求，需要利用地面控制點作進一步校正，稱為幾何精校正。衛星數字圖像幾何精校正的實質是通過象元坐標的解析變換和數字影像灰度值的重采樣形成新的圖像，因此幾何精校正包括了幾何位置的糾正及灰度變換（重采樣）兩大步驟。

在本次研究過程中，采用外業實測控制點幾何精校正方法，利用ERDAS軟件，對應選擇被校正遙感影像上的位置點來進行校正，使控制點均勻分布在全區，基本上一個圖幅大概有20到25個控制點。遼寧省沿岸共采集了267個精校正控制點，校正精度控制在5m以下，所有影像均校正于基于WGS84的UTM投影，便于與其他數據進行疊加處理及制圖。

3 海岸線利用信息提取

3.1 海岸線解譯

在分析地物不同反射波譜特征的基礎上［5－10］，對經過處理的各期遙感圖像進行人機交互解譯，提取所需海岸線相關信息，如海岸線位置、類型和圍填海面積等，并對各提取的信息按照一定的標準數據格式進行存儲，統一采用ESRI的SHP文件格式，字段包括ID號、省份、市、岸線類型、岸線長度、年份、是否人工、圍填海面積、周長、用海類型，岸線解譯精度不大于10m，解譯海岸線類型分為基巖海岸、砂質海岸、泥質海岸和人工海岸。

3.2 遙感提取海岸線質量控制

遙感提取岸線質量精度評估主要采用提取海岸線與實測岸線點對比的方式進行。在5km以上較長的提取岸段兩端均與實測點有500m左右的重合岸段，或在顯著的海岸折點設立實測比對點，比測遙感影像解譯岸線精度。經比測遙感解譯補充修測岸線轉折點精度符合《海岸線修測技術規程》要求。

4 海岸線變化及驅動力分析

4.1 遼寧省海岸線變化

4.1.1 總體長度變化不大

本次研究采用了統一的岸線界定原則與量測標準，根據不同時期遙感影像提取了遼寧省大陸海岸線長度（表1），提取結果反映了全省大陸海岸線總體長度變化不大，但略有縮減。

表1 遙感影像提取的不同時期遼寧省大陸海岸線長度

4.1.2 人工岸線變化較大

近年來，由于養殖圍填海的增長，致使岸線人工化進程加快。根據遙感影像提取的2005年遼寧省自然岸線長為535.4km，占全省海岸線的25.37%，人工海岸長為1 574.74km，占全省海岸線的74.63%，這與2000年遼寧省海洋功能區劃數據相差較大。2000年遼寧省自然岸線長為1 367.28km，占全省岸線的62.8%，人工岸線長度為809.92km，占全省海岸線的37.2%，由此可見，人工岸線的長度有了明顯增加。

4.1.3 圍填海階段性增速不同

1990—2005年，遼寧省圍填海面積共增加了372.3km2。其中1990—2000年，遼寧省圍填海面積增加了265.84km2，年均增長量為26.584km2；2000—2005年，遼寧省圍填海面積增加了106.46km2，年均增長量為21.29km2。由此可見，遼寧省圍填海速度有減慢的趨勢。

4.1.4 圍填海地區差異

遼寧省有6個沿海城市：大連、丹東、營口、盤錦、錦州和葫蘆島。其中：大連市的圍填海增長面積最多，為147.13km2，占遼寧省增長總面積的39.5%；錦州市圍填海增長面積次之，由于港口等設施的建設，在1990—2000年中也出現了圍填海的高潮，增長面積為102.04km2，占遼寧省增長總面積的27.41%；其次分別為盤錦市、葫蘆島市、丹東市和營口市（表2和圖1）。

表2 1990—2005年遼寧沿海各市圍填海增加面積km2

圖1 1990—2005年遼寧沿海各市圍填海面積增幅比較

4.2 海岸線變化驅動力分析

實地調研和不同時期遙感影像岸線提取結果表明：海岸線變化主要原因是由于港口、工業區建設進行填海造地，泥質海岸與港灣型基巖岸段工程建設對岸線進行改造等原因造成的。1990年以來，全省大陸海岸區域的鹽田、養殖和工業等圍填海擴展迅速。養殖業與鹽業圍海擴展較大的區域主要是葫蘆島、凌海、盤錦、瓦房店、金州和莊河等地。圍海使灘涂和海灣面積縮減，港口、工業區等建設的填海造地使海灣截彎趨直，導致海岸線縮減。此外，岸線侵蝕、灘涂於漲等自然因素對海岸線的變化也有一定影響。

5 結論與討論

本研究應用Landsat TM/ETM/中巴資源衛星/SPOT衛星影像等多時相遙感數據為數據源，分析了遼寧省海岸15年來（1990—2005年）的變化特征，基本掌握了遼寧省海岸線長度和變化特征。研究結果表明：遼寧省海岸線總體長度變化不大，但港口、工業區等圍填海造地建設，使人工岸線長度增加明顯，且遼寧省內圍填海增長地區差異較大，大連地區圍填海增長面積最多，其次為錦州市，盤錦市、葫蘆島市、丹東市和營口市。本研究的結果可為決策部門開展遼寧省資源及海洋環境保護提供理論參考。

另外，本研究只是對遼寧省海岸線變化的原因進行了初步的分析與探討，如何結合社會經濟統計數據和海岸線的變化數據，揭示各個驅動因素與海岸線變化間的復雜關系則需要進一步的精細研究。

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