基于遙感的近30年來膠州灣海域海岸線變化研究

李勃　孫濤　褚建偉　張威　李娃

摘要：本文以膠州灣海域為主要研究區域，以1986年和2016年2期LandsatETM/TM影像為數據源，通過目視解譯的方法提取出海岸線，系統分析海岸線的時空變化特征，并根據這些變化特征探討其變化原因。海岸線變遷的主要驅動因素表現為填海造陸、人工養殖池的擴建、沿岸港口的擴建。

關鍵詞：膠州灣；ETM/TM；海岸線；動態演化

1引言

海岸線是陸地與海洋相互作用的前沿，不僅是海域與陸地的分界線，更對海岸帶生態資源、濕地生態系統、潮灘面積變化等具有重要的指示作用。因此，快速準確地監測海岸線時空特征，以便為決策部門提供動態的、科學有效的信息，以實現海岸帶自然資源的綜合可持續利用具有重要意義。國內有侯西勇等叫做了中國整個大陸海岸線的研究，希望對海岸線變化有系統的監測，實現對大陸海岸線資源的保護、開發與管理。國外則有Boak等也對海岸線的劃分及提取做了詳細的討論。本文以Landsat數據為基礎，通過地理空間數據云網站（http：∥WWW.gscloud.cn/）獲取免費的數據，將遙感和地理信息系統技術相結合，并將多時相膠州灣海岸線進行疊加，并從岸線形狀、岸線變化速率、港口擴建、養殖池面積變化等角度出發，獲得海岸線的時空變化，以期為海岸帶資源環境綜合治理提供信息與決策支持。

2研究區概況與數據

膠州灣古稱膠澳，是位于中國黃海中部、膠東半島南岸、山東省青島市境內的半封閉海灣，近似喇叭形。地理區域范圍為35°38′-36。°18′N，120°04′-120°23′E，是一個與黃海相通的半封閉型海灣，因古時屬膠州所轄，故而得名。膠州灣是青島的母親灣，有南膠河、大沽河等注入，灣內港闊水深，風平浪靜，海水終年不凍，為天然優良港灣。灣口為青島港（包括青島老港區、黃島油港區、前灣新港區和董家口港區等四大港區）。目前膠州灣全境由青島市管轄，沿岸政區按逆時針方向依次為市南區、市北區、李滄區、城陽區、膠州市、黃島區（開發區）。

數據源包括1986年LandsatTM影像（30m）和2016年LandsatETM+影像（30m）。在ArcGIS中通過目視解譯進行矢量化海岸線時，需要建立線屬性文件，此時賦予線屬性文件與遙感影像相同的投影坐標系，這既可以保證海岸線的位置不會發生偏移，也能統計出海岸線的總長度。

3結果分析

研究時段內，人工開發海岸帶是造成海岸線變遷的主要原因，但是不同地區的驅動因素不同，表現的形式也不同。膠州灣地區的海岸線一直呈現負增長趨勢，主要和其地理位置有關：，人為的進行填海造陸、圍海養殖池的擴建，使得膠州灣的半封閉型海域縮小，相應的海岸線長度就會減少，因此，膠州灣地區海岸線一直呈現負增長趨勢。

由于其特殊的地理位置，人們依托膠州灣優越的自然條件，以灣興港、以港興市。在1986-2016年期間，膠州灣海岸線的變化強度為-1.16%，土地擴增面積達74.43km²，其中由于填海造陸、港口建設所增加的面積達5575km²，占總面積的75%，由人工養殖池的擴建增加面積達18.71km²，占總面積的25%。可以發現，城市快速發展的同時，人們對膠州灣的影響也越來越大，如1986年青島至黃島輪渡航線建成通航：1988年黃島二期油碼頭建成：1990年建成了前灣新港區一期工程的2個泊位。而在2000

年以后，膠州灣沿海開發建設更加多樣，海底隧道的開通、跨海大橋的建設等均改變了自然海岸線的走向。自古以來，我們國家就有“逐水而居”的傳統，經過歷代的演變，由圖1、圖2的對比可知，在1986年膠州灣沿岸主要是圍海養殖池、基巖質海岸線，而在2016年則主要是居民區，海岸線也向海一面發生了位移。總的來說膠州灣海岸線變化強度持續穩定，不同時間段內起伏不大，在全區范圍內，變化強度最小，次于江蘇省和上海市。

結論：綜上所述，近30年來膠州灣膠州灣擴增的土地面積達74.43km²，其中由于填海造陸、港口建設所增加的面積達55.75km²，占總面積的75%。而影響其變化的主要原因是人為因素，如填海造陸、港口擴建、圍海養殖池的增加，這都改變了海岸線的原始形態：海岸線的變化也和城市的發展、地理位置、人口等因素有關，是一個多種因素共同作用的結果，不能一概而論；對于自然海岸線，如基巖質海岸線，人類聚集比較稀疏的地方，主要是海浪的侵蝕影響其變化，人為因素比較少。endprint