海岸帶開發(fā)利用遙感監(jiān)測技術(shù)研究

崔勝濤

（遼寧省自然資源事務(wù)服務(wù)中心， 遼寧沈陽 110032）

海洋空間資源[1]是指與海洋開發(fā)利用有關(guān)的海岸、海上、海中和海底的地理區(qū)域的總稱。將海面、海中和海底空間用作交通、生產(chǎn)、儲藏、軍事、居住和娛樂場所的資源，包括海運(yùn)、海岸工程、海洋工程、臨海工業(yè)場地、海上機(jī)場、海流倉庫、重要基地、海上運(yùn)動、旅游、休閑娛樂等。近幾年來，隨著海洋開發(fā)強(qiáng)度加大，出現(xiàn)的問題也日益突出，如過度的填海造地破壞生態(tài)環(huán)境等，海岸帶開發(fā)利用監(jiān)測就勢在必行。全國海岸線幾萬公里，現(xiàn)場核查幾乎沒有可能，利用遙感進(jìn)行監(jiān)測時效性、準(zhǔn)確性就可以滿足需求（圖1）。

一、研究內(nèi)容

1.概念和定義

研究主要涉及的概念包括沿海邊界線[2]、陸地范圍線、海岸帶、海岸帶開發(fā)利用。

（1）沿海邊界線：是自然狀態(tài)下平均大潮高潮時海陸分界的痕跡線。與海岸線不同，它反映人類開發(fā)利用海洋真實(shí)現(xiàn)狀，不考慮其管理屬性。按照沿海邊界線的屬性，分為自然邊界線和人工邊界線兩種類型。

（2）陸地范圍線：由沿海邊界線向陸地方向平移約2千米，并考慮地理要素或地理單元完整性而適當(dāng)調(diào)整后得到的線，用于確定監(jiān)測范圍陸域界線。

（3）海岸帶：本規(guī)定特指沿海約2千米的海陸交界帶。具體是由沿海邊界線和陸地范圍線之間包含的約2千米范圍內(nèi)的區(qū)域，以及包含沿海邊界線附近的2千米范圍內(nèi)的陸連島和獨(dú)立小島。這部分區(qū)域是人類開發(fā)利用海洋的前沿區(qū)域，也是地表覆蓋變化較為頻繁的區(qū)域。

（4）海岸帶開發(fā)利用：指人類從事的海岸帶開發(fā)利用活動。主要包括岸線改造、圍海養(yǎng)殖、填海造地等。

2.研究監(jiān)測對象

（1）沿海邊界線的變化：監(jiān)測一定時段內(nèi)沿海邊界線的長度、位置和類型的變化情況。

（2）圍填海變化監(jiān)測：監(jiān)測一定時段內(nèi)圍海、填海的空間范圍、規(guī)模的變化，以及圍海、填海造地的土地利用情況。

（3）海岸帶開發(fā)利用變化：監(jiān)測一定時段內(nèi)海岸帶的地表覆蓋和土地利用變化情況。

二、研究范圍

監(jiān)測范圍包括近海陸地約2千米的區(qū)域，具體包括三部分（圖2）。

（1）陸地范圍線和沿海邊界線之間約2千米的海陸交界區(qū)；

圖1 海洋資源示意圖

（2）與大陸最近距離小于2千米的獨(dú)立小島；

（3）與大陸通過橋、路、人工堤壩、自然沙壩等直接或間接相連的陸連島。陸連島本島如果是縣（區(qū)）級（含）以上城市，則本島視同陸地。

圖2 海岸帶監(jiān)測范圍示意圖

三、研究技術(shù)要求與指標(biāo)

1.研究成果制作原則

以遙感影像反映的地物特征為最重要采集依據(jù)，同時可結(jié)合相關(guān)補(bǔ)充資料和參考資料；有外業(yè)核查的，以外業(yè)核查信息為準(zhǔn)。在外業(yè)核查過程中，發(fā)現(xiàn)地物位置或?qū)傩圆环麜r，以外業(yè)核查的信息修改圖斑屬性，邊界結(jié)合影像紋理進(jìn)行調(diào)整。不進(jìn)行野外測量工作；由于影像采集的季相不同而導(dǎo)致、沒有人為干預(yù)、自然發(fā)生的地物邊界的變化，屬于偽變化，不予以更新。如河流、湖泊等水體地物，不同季節(jié)的水位不同，采集的水體及周圍的地物信息也不一樣。在這種情況下，應(yīng)盡可能按最高水位線采集水體，因季節(jié)差異帶來的范圍的變化不予更新；非根本性變化不更新原則；由于影像偏差帶來的不同監(jiān)測年份之間的地物邊界發(fā)生平移，該類變化不屬于地面覆蓋位置和類型的根本性變化，不予更新。

圖2 海岸帶監(jiān)測范圍示意圖

2.監(jiān)測數(shù)據(jù)制作要求

影像上分界明顯的地物提取界線的采集精度[3]應(yīng)控制在5個像素以內(nèi)。特殊情況，如高層建筑物遮擋、陰影等，采集精度原則上應(yīng)控制在10個像素以內(nèi)。

作業(yè)員在采集過程中應(yīng)按地物或要素實(shí)際走向的輪廓采集，避免隨意采集形成不切實(shí)際的邊界輪廓線。

為保持邊界美觀性，減少數(shù)據(jù)冗余，可對邊界進(jìn)行綜合取舍，在保持面積一致性前提下，將實(shí)際距離10米×10米以內(nèi)的小彎曲舍棄不表示。

相鄰區(qū)域應(yīng)參照普查要求進(jìn)行接邊處理，原則上東南負(fù)責(zé)接西北邊，或后提交成果的一方負(fù)責(zé)接邊。按照工作量基本均等的原則，相鄰區(qū)域的負(fù)責(zé)單位協(xié)商完成接邊工作。

接邊之后的數(shù)據(jù)質(zhì)量應(yīng)參照普查要求執(zhí)行，接邊后應(yīng)保證圖形數(shù)據(jù)光滑、連續(xù)，避免出現(xiàn)硬折、尖角。

各任務(wù)區(qū)的海岸帶開發(fā)利用變化監(jiān)測應(yīng)嚴(yán)格按照本技術(shù)規(guī)程的內(nèi)容與指標(biāo)執(zhí)行，不同任務(wù)區(qū)采集的同一內(nèi)容與指標(biāo)應(yīng)保持一致，便于數(shù)據(jù)匯總和統(tǒng)計(jì)分析對比。各任務(wù)區(qū)可以結(jié)合地方實(shí)際需求，在本規(guī)程內(nèi)容與指標(biāo)的基礎(chǔ)上，適當(dāng)增加監(jiān)測內(nèi)容。

地表覆蓋數(shù)據(jù)的變化更新采集以整合后的數(shù)據(jù)為本底數(shù)據(jù)，對監(jiān)測年地表覆蓋信息進(jìn)行變化提取。

地表覆蓋變化包括兩種情況。一是原有相鄰圖斑在邊緣處發(fā)生此消彼長的伸縮變化，簡稱為伸縮型變化；二是在原有圖斑內(nèi)新產(chǎn)生與周圍類型完全不一樣的圖斑，簡稱為新生型變化。對于伸縮型變化，變化采集的過程相當(dāng)于是對原有圖斑的邊線進(jìn)行調(diào)整，因此原則上新的邊線與原有邊線之間的距離超過采集精度要求就應(yīng)采集；對于新生型變化，原則上應(yīng)按照采集指標(biāo)要求進(jìn)行采集，即新生圖斑只要達(dá)到采集指標(biāo)要求的最小圖斑實(shí)地面積就需要采集。對于伸縮型變化，扣除套合誤差，新舊邊線之間的距離大于5像素或10米；對于新生型變化，原則上應(yīng)按照采集指標(biāo)要求進(jìn)行采集，即新生圖斑只要達(dá)到采集指標(biāo)要求的最小圖斑對應(yīng)實(shí)地面積則需要采集。

表1 沿海邊界線采集指標(biāo)體系

表2 海岸帶開發(fā)利用變化監(jiān)測地表覆蓋分類體系

3.監(jiān)測指標(biāo)體系

（1）沿海邊界線指標(biāo)體系：按照海岸帶開發(fā)利用變化監(jiān)測的應(yīng)用需求，沿海邊界線按照屬性分為自然邊界線和人工邊界線，其中自然邊界線根據(jù)屬性分為礫砂質(zhì)邊界線、淤泥質(zhì)邊界線、基巖邊界線、生物邊界線、

湖邊界線、河口邊界線。沿海邊界線的采集指標(biāo)體系（表1）。

（2）地表覆蓋采集指標(biāo)體系：以《地理國情普查內(nèi)容與指標(biāo)》為基礎(chǔ)，依據(jù)海岸帶開發(fā)利用變化監(jiān)測的應(yīng)用需求，進(jìn)行適當(dāng)篩選和擴(kuò)充，形成地表覆蓋采集指標(biāo)體系（表2）。

四、結(jié)束語

制定研究的主要對象，建立相對應(yīng)的監(jiān)測指標(biāo)體系，通過專業(yè)的測繪技術(shù)手段及科學(xué)的流程設(shè)計(jì)獲取準(zhǔn)確全面的監(jiān)測數(shù)據(jù)成果，對數(shù)據(jù)進(jìn)行目的性合理性分析，得出對海洋管理有輔助作用的結(jié)論，能夠?yàn)榈胤秸?guī)劃制定、生態(tài)保護(hù)提供必要支撐。