基于山東海岸線修測技術方法研究

吳兆德

山東省國土測繪院 山東濟南 250013

1 概述

海岸帶是我國國土的重要組成部分，在我國經濟建設當中發揮著重要作用，隨著時代的發展和地方建設的推進，我國海岸帶自然環境和資源狀況發生了重大變化。山東省現行有效的全省大陸海岸線長3345千米，是2008年省政府批復的海岸線調查成果，基礎年限為2005年1月1日。該海岸線調查成果已十年有余，隨著岸灘的自然淤積、侵蝕等自然變化，以及圍填海等人為活動的影響，全省海岸線發生了較大程度的變化。現使用的海岸線基礎數據已不能準確反應我省海岸線的基本情況，無法滿足自然岸線認定和保有率統計工作，無法適應生態文明建設對海岸線精細化、網格化、科學化的管理要求。為深入貫徹落實黨中央國務院生態文明建設要求，嚴守自然岸線保有率目標，加快推進山東省新舊動能轉換、海洋強省建設，按照工作部署，山東省自然資源廳決定會同有關部門、沿海地市開展山東省大陸海岸線調查工作。

2 海岸線的基本概念

（1）海岸線定義：海洋和陸地是地球表面的兩個基本單元，海岸線即是海洋與陸地的分界線。在有潮海區由于受海洋潮汐的影響，海洋與陸地的分界線每時每刻都在變動，在這種海區海岸線是一個帶。所以，人們根據高、低潮的海陸分界線位置不同，又分為高潮線和低潮線。

（2）岸線分類海岸線界定主要依據《山東省海岸線調查技術規程》所確定的方法界定海岸線位置、類型。海岸線劃分為自然岸線、人工岸線和其他岸線3種類型。海岸線分類體系見表1。

表1 海岸線分類體系

（3）自然岸線。

（4）人工岸線的界定。

①構筑物人工岸線。構筑物人工岸線指海堤、碼頭、瀝青道路、船塢、護岸（混凝土或拋石結構等）等順岸構筑物組成的岸線。

②填海造地人工岸線。填海造地是指筑堤圍割海域填成土地，并形成有效岸線的用海方式。對直立型岸壁、護岸的填海造地工程，海岸線一般界定在填海造地工程外側的堤頂前沿線；對斜坡結構的填海造地工程，海岸線一般界定在平均大潮高潮時水陸分界的痕跡線處。

（5）其他岸線。

河口岸線界定示意圖自然岸線

具有自然岸灘形態和生態功能的海岸線人工岸線

3 海岸線修測技術方法

大陸海岸線調查工作采用遙感調查和現場調查相結合的方式開展，流程包括：資料收集、遙感解譯、現場調查、內業處理。對人員易通達的岸段基于CORS進行現場人工測量（如大部分人工岸線和砂質岸線等），對人員不易通達的岸段（基巖岸線等）進行航空攝影測量。

3.1 數據資料收集

收集資料包括高分辨率影像、海岸帶規劃、海岸線管理與保護等數據資料等。具體包括：

（1）海岸線歷史成果、大陸海岸線開發利用相關數據、大陸海岸線兩側陸域和海域權屬數據（2018年度）、大陸海岸線整治修復項目（截止2018年度）、海域勘界成果、省級主體功能區規劃、省級海洋功能區劃、黃海渤海生態紅線劃定方案等涉海區劃規劃資料。

（2）沿海區域大比例尺地形圖、調查基準年內的高分辨率（優于1m）遙感影像、歷史遙感影像和地形圖資料。

（3）林業、水利等相關部門的林權資料、河口管理資料。

3.2 底圖編制

采用最新大比例尺地形圖（比例尺不小于1:10000）和高分辨率正射影像（分辨率優于1米）編制工作底圖。在工作底圖中疊加海域權屬數據、土地利用權屬數據、功能區劃數據、海洋生態紅線數據等，為遙感初步判別以及野外現場測量提供詳實的數據參考。

3.3 海岸線遙感解譯

對于收集到的最新高分辨率遙感影像，結合實地踏勘驗證，建立海岸線遙感影像解譯標志庫，采用人機交互方法，初步提取海岸線位置、類型等特征信息。方法如下：

（1）對所用的高分辨率遙感數字影像進行正射校正、配準、融合、幾何糾正、影像剪裁等處理，并選取現場實測點位與影像同名像點坐標進行精度比對，以確保遙感解譯精度。

（2）依據遙感影像的海陸形態、地物分布、色調、紋理和尺寸等信息，建立海岸線遙感解譯標志庫，在GIS軟件的功能支持下，疊加海域權屬、土地權屬、以及其他調查矢量數據，通過遙感目視解譯方法，提取海岸線位置、類型、開發利用等信息。

3.4 現場調查

（1）現場資料收集。收集土地利用總體規劃、城鄉規劃、河口整治規劃及海岸線保護利用的規劃，收集河口管理現狀資料，收集海岸線向海一側權屬不明用海資料。

（2）權屬核查。對山東省大陸海岸線向陸地一側1000米范圍內進行權屬核查，國土三調已經全部完成，直接采用三調成果即可。對山東省大陸海岸線向海一側500米范圍內進行權屬核查。

（3）現場測量方法。對可以到達區域進行GNSSRTK測量（如大部分人工岸線和砂質岸線等），RTK岸線特征點測量時采用固定高度對中桿對中、整平，觀測歷元數應大于5個。各個岸段當中的折點、明顯變化點進行拍照，照片上攜帶方位角和日期。測量設備應具有專業質檢機構出具檢定證書，應在測量岸段附近利用控制點數據檢定測量設備精度。

對于難以到達的區域（基巖岸線等）進行航空攝影測量。在此案段中應拍攝不短于（15秒）的視頻文件，航空攝影測量測量方法執行GB/T7931中3章總則、4章像片控制點布設規定。

現場測量技術要求外業調查過程中，應考慮不同的岸線劃定方案，包括遙感初判的岸線位置，現場判定的岸線位置、地方主張的岸線位置、無法確定的岸線位置。多種方案數據應采集齊全，避免后期修改過程中重復的外業現場調查工作。

3.5 海岸線內業處理與統計

對現場調查記錄表格、GNSS-RTK采集數據和航空攝影測量獲取的數據進行整編，形成“海岸線調查登記表”和“海岸線調查匯總表”。后編制采用shapefile或者filegeodatabase格式的矢量數據集，并進行拓撲檢查。

按照高斯-克呂格投影、3度分帶，分別量算自然岸線、人工岸線和其他岸線長度，統計海岸線總長度，填寫“海岸線調查統計表”。分別統計量算自然岸線、人工岸線和其他岸線長度，統計海岸線總長度，統計自然岸線保有量（基巖岸線、砂（礫）質岸線、粉砂淤泥質岸線、河口岸線以及具有自然岸灘形態和生態功能的岸線納入自然岸線保有量統計），計算自然岸線保有率，填寫“海岸線調查統計表”。

以正射遙感影像（分辨率優于1m）為底圖，運用地理信息系統軟件，繪制比例尺1:10000的海岸線類型分布圖、海岸線開發利用現狀分布圖、海岸線保護類別分布圖。根據國土空間規劃、主體功能區規劃、海洋功能區劃和生態紅線的管制要求，劃分嚴格保護、限制開發和優化利用三種保護類別。

3.6 海岸線自然保有率情況

根據《海岸線調查技術規范》（DB37/T3588-2019），自然岸線保有率是指自然岸線長度與海岸線總長度的比值。分別量算自然岸線、人工岸線和其他岸線長度，統計海岸線總長度。計算自然岸線保有率時，將基巖岸線、砂（礫）質岸線、粉砂淤泥質岸線、河口岸線以及具有自然岸灘形態和生態功能的岸線納入自然岸線保有量統計。自然岸線保有率=自然岸線保有量/海岸線總長度×100%，其中，海岸線長度量算單位采用米，數值保留1位小數；自然岸線保有率百分比統計到0.01%。

3.7 海岸線保護類型劃分判定方法

海岸線保護類別主要根據海岸線類型及分布，岸段自然形態特征、生態功能價值、開發利用與保護現狀及需求進行初步劃分。根據海岸線自然資源條件和開發程度，國土空間規劃、主體功能區規劃、海洋功能區劃和生態紅線的管制要求，海岸線保護類型劃分為嚴格保護、限制開發和優化利用三種保護類別。

海岸線保護類別初判技術方法：①將自然形態保持完好、生態功能與資源價值顯著的自然岸線劃為嚴格保護岸線；②按照主體功能區規劃和海洋生態紅線區管控要求，劃定嚴格保護岸線和限制開發岸線；③根據海岸線自然資源條件和開發程度，將其余岸線劃分為限制開發和優化利用岸線。結合國土空間規劃、主體功能區規劃、海洋功能區劃和生態紅線的管制要求，確定各類岸段的具體起止位置。

4 結語

本輪海岸線監測按照國家標準規定的海岸線定義為科學依據，嚴格按照國家統一的工作流程和地方技術文件，全面開展實地調查和測繪，實事求是的記錄統計數據，求得海岸線數據真是準確可靠，確保數據成果的科學性、客觀性與完整性。在地方密切配合的前提下以實地測量為主、特殊岸段遙感解譯為輔的方式進行海岸線的調查，在人能到達的岸段應全部進行實地測繪，對全國大陸和有居民的海島海岸線實施全面調查，準確掌握全國海岸線的位置、長度、類型，以及海岸線的自然形態、工程設施和利用現狀等數據。技術先進，確保質量充分利用現代先進成熟的航空攝影測量、高分辨率衛星遙感和等地理空間信息技術，大幅提高海岸線測繪精度，嚴格執行技術單位“兩級檢查、一級驗收”、省級自查、國家審查三級審核機制，確保海岸線調查、測繪成果質量。