基于遙感影像的大連海岸帶分類體系研究

龐姍姍 劉洪洋 張帥 史凱琦 李微

摘 要：海岸帶作為重要的海洋資源被開發和進行保護，但目前對海岸帶的分類尚沒有統一的標準，仍存在分歧。本文主要依據《海洋監測技術規程》，以遙感技術為監測海岸帶為基本目的，構建了大連海岸帶分類體系：根據海岸帶的物質組成，分為基巖海岸、砂質海岸、淤泥質海岸、人工海岸4個一級類，根據人工海岸的實際用途，分為碼頭海岸、鹽田海岸、養殖海岸、城市景觀海岸4個二級類；對不同海岸帶進行定義，陳述其易于遙感解譯的具體特征以及進行一些討論，大連海岸帶監測和管理提供依據。

關鍵詞：海岸帶 分類體系 遙感

中圖分類號：P229 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）01（a）-0000-00

1 引言

海岸線是陸地與海面的交線或海岸與海灘的分界連接線，其被明確定義為多年平均大潮高潮線的痕跡線。衛星遙感技術具有覆蓋面積廣、高分辨率、多時相、現勢性好以及更有經濟性等特點，與傳統方法相比，其在提取海岸帶信息、動態監測海岸線變遷、海岸帶保護開發、海岸帶管理等方面極具優勢[7]。而遙感圖像的水陸邊界線通常為瞬時水邊線，并非實際意義上的海岸線，實際工作中需要結合海岸帶的特征及其影像特征，確定不同類型的海岸線瞬時水邊線與真實海岸線的關系，進而提取真正意義上的海岸線。因此建立恰當的海岸帶分類體系具有重要意義，是準確提取海岸信息的前提。

我國海岸類型多樣，目前對海岸帶分類的標準并不統一。楊曉梅等將海岸動態劃分為堆積岸和侵蝕岸；以物質組分劃分為平原岸、基巖岸和生物岸；以海岸地貌類型劃分為山地港灣岸、臺地岸和平原岸；以外力成因與形態特征劃分為磨蝕-堆積原巖岸、堆積岸和生物岸。索安寧等依據海岸底質特征和空間形態，劃分為基巖海岸、砂質海岸、淤泥質海岸、生物海岸和河口海岸；依據海岸線功能用途，劃分為漁業海岸、港口碼頭海岸、臨海工業海岸、旅游娛樂海岸、城鎮海岸、礦產能源海岸、保護海岸、特殊用途海岸和未利用海岸；依據海岸時間尺度，劃分為歷史海岸、現狀海岸和未來海岸；依據海岸管理實踐，劃分為管理海岸和實際海岸。謝秀琴將海岸分為基巖海岸、砂質海岸、淤泥質海岸、人工海岸。

而大連，別稱濱城，海岸線占全國10%、遼寧73%，因此本文以大連海岸帶為研究對象，以利用Landsat衛星數據進行海岸線提取為目的，研究海岸帶的分類體系，為海岸線準確提取提供基礎。

2 研究區域概況及數據源

大連位于遼寧半島南端，地處黃渤海之濱，擁有得天獨厚的地理位置（見圖1）。黃渤海兩海岸線總長度約2211公里，其中大陸岸線約1371公里。但隨著海岸經濟的發展，1990-2005年間大連海岸線縮減了93.4km，占總岸線的5%，自然岸線比重下降了8.7% 。

圖1 大連海岸線

美國陸地衛星（Landsat）自 1972年7月23日發射成功Landsat-1以來，持續獲得陸地地面數據，2013年2月又成功發射了Landsat-8。Landsat衛星可以提供空間分辨率30m的多光譜波段數據和15m的全色波段數據，為海岸線的監測及變遷研究提供基礎數據。

3 結果與討論

通過資料收集、遙感影像目視判讀以及實地調查等發現大連海岸類型多樣，其中大連自然海岸以基巖海岸帶為主，由于地理位置，并無景觀獨特的生物海岸帶。人工海岸中由于沿岸水域較深，適合建設優良港口，因此港口較多，如大連港、大連新港、長興島等深水港，從而形成了規模龐大的港口碼頭海岸帶。除此之外，近年來為擴展城市發展的空間，圍填?；顒拥拇笠幠＿M行，建設了眾多的“陸地”，如星海廣場、保稅區填海工程等。

根據大連海岸的特點，結合《海洋監測技術規程》（國家海洋局）和已有研究成果，將大連海岸分為基巖海岸、砂質海岸、淤泥質海岸、人工海岸4個一級類，又將人工海岸分為碼頭海岸、鹽田海岸、養殖海岸、城市景觀海岸4個二級類，見表1。

表1 大連海岸分類體系

一級類

二級類

基巖海岸

__

砂質海岸

淤泥質海岸

人工海岸

碼頭海岸

鹽田海岸

養殖海岸

城市景觀海岸

3.1基巖海岸

基巖海岸多由不同山巖組成，海岸大多陡峭且坡陡水深，岸線曲折，常伴有深入陸地的海灣和海岬，附近多島嶼、礁石，在圖像上有明顯的凹凸感和山脈紋理特征（見表2）。其形成主要受波浪作用，通過波浪與風等長期對堅硬的巖石侵蝕，使基巖海岸呈現出奇特不一的景觀。以大連海岸線為例，基巖岸線多為石灰巖組成，多有造型奇特、鬼斧神工的海蝕洞、海蝕柱、海蝕崖、海蝕拱橋、海蝕平臺等自然景觀。

3.2 砂質海岸

砂質海岸形成主要受波浪的長期作用，波浪將海底沉積物輸運而來，堆積在潮間帶上。針對大連海岸線，黃海、渤海海區海岸主要呈現出棕黃色及黃褐色，且砂粒間多夾雜有大量的碎貝殼。為了便于在遙感影像上區分砂質海岸的具體位置，以便更加準確地提取海岸線。砂質岸線中，有一種特殊的岸線，即與基巖海岸像毗鄰。這類海岸常伴有陡峭的崖石，陡崖下部灘面長期被海水淹沒，有較高的含水量，在圖像上可以較明顯的體現出來（見表2）。

3.3粉砂淤泥質海岸

粉砂淤泥質海岸主要由小于0.01mm的泥沙顆粒構成，受潮汐上沖流作用影響較大，泥沙在潮汐作用下不斷淤積，最終形成灘面寬廣的海岸。此類海岸線多分布在大河入?？谔?，如在大連流入黃海的碧流河、莊河等河口附近（見表2）。

3.4人工海岸

人工海岸為“由永久性人工建筑物組成的岸線，如防波堤、防潮堤、護坡、擋浪墻、碼頭、防潮閘、道路等擋水（潮）建筑物組成的岸線”。大連市人工海岸主要以圍填?；顒訛橹鳎又脼┩?、淺海資源形成的養殖區、鹽田等，因此分為碼頭海岸、鹽田海岸、養殖海岸、城市景觀海岸。碼頭海岸主要包括防波堤、修船造船建筑物，陸上裝卸、儲存、運輸設施和港池、進港航道及其水上導航等項建筑工程（見表2）。大連港，作為中國東北最重要的集裝箱樞紐港，在交通運輸上為貿易交易帶來了極大的方便，但與此同時，也嚴重改變了自然海岸的特征。鹽田海岸是為進行海制鹽而圍成的，其中的鹽田面積較大、在海岸附近呈規則分布（見表2）。大連是我國海鹽主要產區之一，占全國鹽田總面積的8.75%，現有復州灣、金州、皮口和旅順四大鹽場。

養殖海岸是漁業岸線中的一種，主要用于水產養殖（見表2），主要養殖區集中在黃海海域的莊河的南尖—保稅區滿家灘區域、渤海海域的金州灣、普蘭店灣、復州灣、葫蘆山灣等灣頂。這類海岸線在帶來經濟效益的同時，也極大地污染了自然岸線的生態環境，赤潮等災害多次發生。

城市景觀海岸中多填海造地。由于沿海地區城鎮化水平的不斷提高，以及城鎮建設項目的大力實施，沿海城市為改善人民生活質量及豐富人民精神生活，修建了廣場、公園、景觀設施等以拓展海岸空間。如大連的星海廣場填海項目是一個典型的城市景觀海岸，星海廣場位于大連南部海濱風景區，原來是一個被廢棄的鹽場，經過建筑垃圾填海形成了面積達62公頃的“陸地”，這項填海工程很大程度上為大連帶來了巨大的經濟效益。除此之外，目前普灣新區填海工程、金州灣國際機場項目等填海工程也在積極籌備當中。這類填海工程雖然促進了商業的發展，從而帶動了經濟，但是在這個過程中也帶來了生態損害價值。

表2 大連海岸分類體系

一級類

二級類

圖例

特征

分布

基巖海岸

——

常伴有深入陸地的海灣和海岬，岬角岸段一般以侵蝕為主，侵蝕下來的物質在波浪和海流的作用下，被輸移到海灣岸段堆積。附近多島嶼、礁石。

大連由于特殊的地理位置，多此種海岸，如黑石礁、大黑石等地。

砂質海岸

砂質海岸主要受波浪的長期作用，波浪將海底沉積物輸運而來，堆積在潮間帶上。該海岸多由中位數的數值不同的沉積物構成，根據砂粒大小，可分為粗砂、中砂、細砂、粗粉砂、細粉砂。

以大連金州新區沿岸為代表，砂粒較粗，細砂少見。

淤泥質海岸

粉砂淤泥質岸線主要由小于0.01mm的泥沙顆粒構成，灘面寬廣，常見于大河入海口處。

大連養殖區多建立在淤泥質海岸上。

人工海岸

碼頭海岸

碼頭海岸主要包括防波堤、修船造船建筑物，陸上裝卸、儲存、運輸設施和港池、進港航道及其水上導航等項建筑。

如大連港、大連新港、長興島深水港等。

鹽田海岸

鹽田海岸是為進行海制鹽而圍成的，是一類特殊的工礦用地， 其中的鹽田面積較大，在海岸附近呈規則塊狀連續大面積分布。

大連金州、旅順等產鹽區多此種海岸。

養殖海岸

主要用于水產養殖，水產養殖區一般為人工修筑的圈圍區域 ，形狀規則，大部分呈矩形且并排整齊分布，少數呈圓形。

一般該海岸多見于淤泥質海岸上。

城市景觀海岸

城市景觀海岸中多圍海造地，即在周圍泥沙來源充足的海灘上，以建造人工堤壩，圍圈部分海域，填土成陸的過程。

大連地區多圍海造地工程，如星海廣場、大窖灣等填海項目。

4 結論

制定大連海岸帶分類體系是海岸線提取以及海岸線動態監測的關鍵問題，該體系將作為基礎貫穿于整個海岸線的監測，為海岸帶綜合管理提供了一定的理論支持。本文以大連海岸線為研究對象，以利用Landsat衛星數據進行海岸線提取為目的，將大連海岸分為基巖海岸、砂質海岸、淤泥質海岸和人工海岸4個一級類，將人工海岸根據其具體功能及在遙感圖像上呈現的特征分類，分為碼頭海岸、鹽田海岸、養殖海岸和城市景觀海岸（以填海造陸為主）4個二級類，為大連海岸帶監測和管理提供依據。

參考文獻

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