大陸海岸線動態更新機制探討

羅美雪，張加晉，任岳森

（1.福建海洋研究所 廈門 361013；2.福建省海島與海岸帶管理技術研究重點實驗室 廈門 361013）

大陸海岸線動態更新機制探討

羅美雪1，2，張加晉1，2，任岳森1，2

（1.福建海洋研究所 廈門 361013；2.福建省海島與海岸帶管理技術研究重點實驗室 廈門 361013）

大陸海岸線的劃定為海域管理提供具有法律地位的海陸邊界，然而受自然因素和人為因素的雙重影響，海岸線處于動態變化之中，其現勢性影響其使用價值。文章提出利用地圖格網統計法計算海岸線變化率并對大陸海岸線進行動態更新，從數據資料的獲取、數據的質量評價和標準、數據更新的實施和發布等方面提出建立海岸線動態更新機制的建議。

海域管理；海岸線；數據更新；動態管理

1 引言

從自然科學的角度，海岸線的定義是平均大潮高潮時海陸分界的痕跡線［1］。隨著海域管理的制度化和法制化，海岸線被賦予海陸分界線的社會屬性，其劃定區分《中華人民共和國海域使用管理法》與《中華人民共和國土地管理法》的適用范圍［2］，是土地資源和海洋資源在法律管轄權上的界線。

2002年我國啟動省、縣兩級海域勘界工作，為合理確定海域界線的起始點，國家海洋局將大陸海岸線修測作為海域勘界的重要組成部分，沿海省（自治區、直轄市）于2003—2006年開展大陸海岸線的修測工作，修測成果大部分于2007—2008年陸續經省級人民政府批準和公布［3］。

受人為和自然因素的影響，大陸海岸線存在動態變化。劉百橋等［4］利用遙感影像對1990—2013年中國大陸海岸線變化進行研究，結果顯示中國大陸海岸線在長度變化上呈現持續增加的趨勢，大量自然岸線轉變為人工岸線；其中2007—2014年人工

岸線增加1 521.3 k m，環渤海地區和長江三角洲地區尤為明顯。徐進勇等［5］對2000—2012年遼寧省、河北省、山東省和天津市的大陸海岸線變化進行研究，結果顯示三省一市的海岸線變化以人為因素為主，因自然因素如河口侵蝕與淤積引起的海岸線變化主要集中在黃河口；其中新黃河口淤積較嚴重，河口兩側海岸線長度分別增加25.82 k m和14.03 k m；舊黃河口北岸侵蝕較嚴重，2000—2012年海岸線長度減少4.09 k m。

作為最基礎的海域管理邊界線，大陸海岸線的變化影響到海域管理、海洋執法和一系列海洋信息數據的銜接和使用，因此建立和完善有效的大陸海岸線動態更新機制、對不斷變化的海岸線進行持續更新、保證海洋基礎信息的現勢性是重要課題。本文擬對我國大陸海岸線在應用過程中存在的問題進行分析，探尋其動態更新的方法和機制。

2 我國大陸海岸線應用存在的問題

大陸海岸線的劃定為海域管理提供了明確的海陸邊界，是海域管理工作發展的一個重要里程碑。大陸海岸線從功能上更具有“管理界線”的屬性，具體表現在：①確定涉及大陸海岸線的海域使用和管理的內邊界的法律地位，為海洋執法和海域使用權屬管理提供合法的衡量邊界；②為各類海洋規劃提供統一的海陸邊界，避免因海岸線不統一而影響各類規劃在海岸帶區域的空間矛盾；③與省、縣海域行政界線共同作為統計海域空間信息的重要邊界。與此同時，我國大陸海岸線在應用過程中也逐漸顯現較為突出的問題。

2.1 大陸海岸線精度有待提高

我國大陸海岸線的修測成果主要滿足1∶10 000地形圖的精度要求，該成果作為編制同等比例尺或更小比例尺圖件的基礎數據，如海洋功能區劃、環境保護規劃和各類海洋圖集等，能較好滿足精度要求。

但是在海域管理實踐中經常將該成果用于大比例尺圖件的編制，尤其是在海域使用論證工作中，用海項目宗海圖的成圖比例尺部分大于1∶10 000，而經批復的大陸海岸線是宗海圖編制的重要海陸邊界，因此必然存在使用1∶10 000比例尺的海岸線數據輸出較大比例尺的宗海圖圖件的情況，影響該類宗海圖的成圖精度。

2.2 大陸海岸線未能及時反映海岸帶區域的變化情況

我國大陸海岸線修測從任務開展到成果批復歷時普遍在3～4年，成果經批復使用至今也已近8年，這期間海岸帶區域活躍的開發建設必然導致地形、海岸線等基礎地理信息要素發生變化，然而這些變化并未能及時反映在大陸海岸線基礎數據中。

根據2009—2015年《海域使用管理公報》統計，期間填海造地工程用海確權發證86 171.5 h m2；福建省曾對2002—2011年審批的填海項目的實施情況進行跟蹤調查［6］，竣工項目形成新的海岸線。這些變化均未在大陸海岸線數據庫里得到及時更新。

3 大陸海岸線變化率的計算方法

基礎地理信息存在動態變化的過程，隨著時間推移其現勢性程度逐漸降低，從而影響其使用價值；尤其在人類活動活躍的海岸帶區域，受自然和人為因素的影響，海岸線的自然形態會發生持續改變，然而這一過程未能及時在信息數據中得到反映，導致海岸線信息數據的現勢性和準確性滯后，勢必會影響其有效性。

大陸海岸線的現勢性程度可用要素變化率來衡量，參照《國家基本比例尺地形圖更新規范》（G B／T 14268—2008）對地形要素變化率的計算方法［7］，采用地圖格網統計法，即以圖上1 cm2格網為1個變化量統計單位（G），目測累加后以整G計算：

式中：a格為地物變化率；m為圖幅內地物要素變化地的G數；M為圖幅的理論總1 cm2格網數（M＞m）。

地圖格網統計法適用于對地圖全要素的變化情況統計，但對于單一要素的大陸海岸線來說，呈線狀走向的海岸線不可能覆蓋圖幅范圍內的所有格網，因此應對該方法進行調整：①圖幅范圍的調整。圖幅的范圍不適合采用基本比例尺分幅的方式，考慮到對大陸海岸線的管理主要依據行政區域進行，因此圖幅范圍的選擇建議以行政區域為單位（縣、市或省），再對行政區域內的海岸線按1 cm2的格網進行分割。②圖幅內有效格網的統計。僅統計有海岸線覆蓋的為有效格網（圖1），圖幅內每個格

網為1 cm2、總格網有391個，M僅統計有海岸線覆蓋的有效格網數為42個，其中有變化的格網為28個，即a格=（28／42）×100%=66.67%。

圖1 統計海岸線變化率的地圖格網（深色區域為有效格網）

以福建省為例，利用地圖格網統計法統計福建省沿海6個設區市的大陸海岸線變化率，廈門市最大（36.92%），其次是泉州市（22.62%）和莆田市（16.92%），寧德市最小（8.91%）。根據《國家基本比例尺地形圖更新規范》（G B／T 14268—2008），采用格網統計法計算變化率時，變化率超過30%則視為地物要素變化率超過40%；對圖內地物要素變化率超過40%的宜進行重測更新，超過10%但小于40%的宜進行修測更新。

4 大陸海岸線動態更新機制探討

《國家基本比例尺地形圖更新規范》（G B／T 14268—2008）提出地形圖的更新分為動態更新和定期更新兩種方案。其中，動態更新又稱及時更新，即根據需要對地形圖上某種重要地物或某區域進行更新，主要保證對絕大多數用戶來說較為重要的要素的及時更新；定期更新又稱周期更新，即按一定年限對地形圖上應表示的要素進行更新，主要保證對變化慢且不明顯的自然要素的周期性更新。大陸海岸線作為海域管理的重要要素之一，通過及時更新海岸線信息數據，從而保證其較高的現勢性更能提高其使用價值，因此選擇動態更新的方案更為適合。

作為單要素的基礎地理信息，大陸海岸線的更新工作相對比較單一和明確，數據資料的獲取、數據的質量評價和標準、數據更新的實施和發布是建立大陸海岸線動態更新機制的3個關鍵問題。

4.1 數據資料的獲取

海岸線動態更新的數據資料來源可充分利用填海項目竣工驗收、高分辨率遙感影像、實地修測等成果。

4.1.1 填海項目竣工驗收

根據《中華人民共和國海域使用管理法》和《填海項目竣工海域使用驗收管理辦法》，填海項目竣工后形成土地，由有測繪資質的單位完成填海項目竣工驗收，其成果須通過驗收組驗收并經海洋主管部門和土地主管部門完成海域使用權證向國有土地使用證的轉換。由于填海項目竣工驗收成果具有合法地位，可利用其作為海岸線數據動態更新的資料來源之一。

以泉州市外走馬埭圍墾工程為例，該工程位于湄洲灣西側，于2005年取得海域使用權證、總面積3 533.3 h m2，2008年批復的大陸海岸線根據其海域使用權證的外界址線確定；2013年該工程竣工，經驗收核查其面積比原發證面積少55.626 h m2，驗收后的工程外界址線（圍堤）內縮（圖2）。由于該驗收成果經海洋主管部門和土地主管部門確認后辦理土地換證手續，可利用其對海岸線進行局部更新。

圖2 外走馬埭海域批復海岸線與填海項目竣工驗收海岸線對照

在沿海城鎮與工業區、港口倉儲建設區域，由于填海工程較多、海岸線變化明顯，利用填海項目竣工驗收成果更新海岸線數據（圖3），一方面可以反映已批填海項目的實施效率、對項目實施進度進

行后跟蹤評價；另一方面可以及時收集填海項目的空間數據、方便成果的共享。

圖3 已完成填海竣工驗收區域海岸線對照

4.1.2 高分辨率遙感影像

我國大陸海岸線的修測主要采用實地踏勘測量和遙感影像測繪等兩種方式，后者受影像分辨率和成像時間的限制，對成果精度的影響較大。近年來隨著高精度、高密度獲取地面信息手段的不斷進步，可獲取的精度更高、覆蓋范圍更廣的遙感影像越來越多，利用遙感影像進行海岸線提取的技術越來越成熟［8］，可以成為海岸線動態更新的重要補充。

以福建省為例，全省大陸海岸線遙感影像測繪部分采用2003—2005年期間、空間分辨率為2.5 m的Spot-5全色影像和空間分辨率為10 m的Spot -5多光譜影像，與IK O N O S、Q uickbird、W orldview和GeoEye等其他高分辨率影像相比，其分辨率對于海岸線信息提取還有所欠缺（表1）。因此，建議對利用遙感影像測繪、精度較差區域的海岸線數據，利用高分辨率遙感影像進行逐步更新。

表1 常用高分辨率遙感影像的空間分辨率

4.1.3 實地修測

4.2 數據的質量評價和標準

對所獲得的可更新的海岸線數據應進行質量評價和標準的統一，以便推動和促進數據共享。

首先應進行質量評價。填海項目竣工驗收成果數據經海洋和土地主管部門確認具有法律地位，對其屬性數據進行標準化處理后可直接用于海岸線的動態更新；通過高分辨率遙感影像提取和實地修測獲得的數據，必須經測繪質量檢驗部門檢定為合格后方可用于海岸線的動態更新。

其次應統一坐標系統、統一屬性數據庫。海岸線坐標系統統一采用C G CS2000國家大地坐標；根據科學數據共享的需求，海岸線屬性數據應包括自然屬性和社會屬性，至少應包括海岸線類型、長度、開發利用方式、測量時間、更新時間、數據來源和備注等字段，其中測量時間、更新時間和數據來源是海岸線動態更新數據溯源的重要信息；同時應對更新前的海岸線數據進行規范存儲，以便開展數據比對和溯源。

大陸海岸線在更新后應進行數據的拓撲檢查，

保證更新岸線與原有岸線在空間上具有合理的拓撲關系。

4.3 數據更新的實施和發布

大陸海岸線的動態更新應形成一個相對固定的機制，即由有測繪資質的部門負責動態更新，更新后的數據信息通過測繪主管部門和海洋主管部門官方網站及時發布；海洋主管部門可以通過與測繪主管部門建立數據交換和共享機制，實現數據的交換和共享。

5 結語

大陸海岸線作為海域管理重要的基礎地理數據，是確定海陸管理邊界的重要依據。由于大陸海岸線伴隨著陸地、水深、水系、地形等其他相關基礎地理要素的變化而變化，對海岸線數據進行動態更新的同時也應盡可能及時更新相關的地理信息數據，以保證基礎地理信息數據的完整性和現勢性。

《國家基本比例尺地形圖更新規范》（G B／T 14268—2008）提出根據經濟區的劃分確定地形圖的更新周期，對于比例尺為1∶5 000～1∶10 000的地形圖的更新周期，經濟發達區為4～5年、經濟中等發達區為5～8年、經濟欠發達區為8～10年；我國海岸帶地區是經濟較發達區，目前大陸海岸線批復實施已近8年，因此建議相關部門也適時啟動大陸海岸線的定期更新工作。

［1］ 國家質量技術監督局.G B12319—1998中國海圖圖式［S］.1998.

［2］ 海域管理培訓教材編委會.海域管理概論［M］.北京：海洋出版社，2014：3-4.

［3］ 國家海洋局.全國海域勘界圖集：海岸線分冊［Z］.2011.

［4］ 劉百橋，孟偉慶，趙建華，等.中國大陸1990—2013年海岸線資源開發利用特征變化［J］.自然資源學報，2015，30（12）：2033-2044.

［5］ 徐進勇，張增祥，趙曉麗，等.2000—2012年中國北方海岸線時空變化分析［J］.地理學報，2013，68（5）：651-660.

［6］ 翁宇斌，胡燈進.福建省近10年填海項目實施情況調研概析［J］.海洋開發與管理，2015，32（12）：11-15.

［7］ 中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.G B／T 14268—2008.國家基本比例尺地形圖更新規范［S］.2008.

［8］ 于彩霞，王家耀，許軍，等.海岸線提取技術研究進展［J］.測繪科學技術學報，2014，31（3）：305-309.

［9］ 歐陽明達，李軍，張海東.福建省C O RS系統在沿海大地控制網測量中的應用［J］.海洋測繪，2013，33（5）：27-30.

Discussion on Dynamic Updating M echanism of Continental Coastline

L U O M eixue1，2，Z H A N G Jiajin1，2，R E N Y uesen1，2
（1.Fujian Institute of Oceanography，Xiamen 361013，China；2.Fujian Provincial Key Laboratory of Coast and Island M anagement Technology Study，Xiamen 361013，China）

The delimitation of continental coastline provides the boundary of legal significance for the ad ministration of sea area.Influenced by natural factors and hu man factors，the coastline is in a dyna mic change.This paper used map grid to calculate the change rate of continental coastline，and selected the dynamic updating method to update the coastline.T he following key issues should be solved to establish the dyna mic updating mechanism of coastline，including the ways to obtain the data reflecting the change in coastline，the standard and the quality control of the updating data，the im plementation and the release of the updated coastline data.

A d ministration of sea area，Coastline，Data update，Dyna mic management

?各地連續運行參考站系統（continuous operational

ystem，C O R S）的陸續建立，可提供厘米級精度要求的空間定位服務，為測繪部門提供高精度、連續的空間基準參考，能夠滿足海岸線動態更新的精度需要。以福建省為例，福建省C O R S系統通過網絡系統和控制中心實現優先信號覆蓋全省；全省設計站點包括77個參考站，參考站平均間距48.3 k m，對沿海區域實現全覆蓋；對福建省沿海地區大地控制點的結算結果可以滿足沿海大地控制網結算的需要［9］，為福建省海岸線的局部更新、加密測量提供技術基礎。

P74

A

1005-9857（2016）11-0096-05

2016-06-14；

2016-09-27

羅美雪，副研究員，碩士，研究方向為海洋規劃和GIS應用，電子信箱：m xluo＠139.co m