輻射沙脊群蔣家沙西段地貌演變特征

李 嵐丁賢榮葛小平康彥彥

（1.河海大學(xué)水文水資源學(xué)院，江蘇南京 210098；2.河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院，江蘇南京 210098）

輻射沙脊群蔣家沙西段地貌演變特征

李 嵐1，丁賢榮1，葛小平1，康彥彥2

（1.河海大學(xué)水文水資源學(xué)院，江蘇南京 210098；2.河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院，江蘇南京 210098）

基于衛(wèi)星遙感技術(shù)，采用地貌特征線遙感解析法，分析蔣家沙沙脊、黃沙洋水道和苦水洋水道1973—2014年地貌演變特征。結(jié)果表明，蔣家沙沙脊、黃沙洋水道和苦水洋水道是個有機整體，近岸段由西向東擺動，離岸段由北向南擺動，尤其是苦水洋水道往離岸方向（即向東）退縮極為顯著。該特征可能與南北兩大潮波系統(tǒng)交匯而成的移動駐潮波南移有關(guān)，該特征也揭示了該區(qū)域海床的時空沖淤規(guī)律。

輻射沙脊群；蔣家沙；地貌特征線；地貌演變；衛(wèi)星遙感技術(shù)

江蘇省北部海岸外黃海內(nèi)陸架海域輻射沙脊群北起射陽河口，南至長江口北支啟東沙咀，南北范圍界于北緯32°00′～33°48′（長325 km），東西范圍界于東經(jīng)120°40′～122°10′（寬160～194 km），海域總面積40698km2。該海域潮強流急，落潮流向海輻射狀擴(kuò)散，漲潮流向岸輻射狀輻聚［1］，而東海前進(jìn)波與南黃海旋轉(zhuǎn)波兩大潮波系統(tǒng)交匯，形成以弶港為頂點，八大沙脊、九大水道相間排列呈輻射狀展開的獨特地貌體（圖1）。

輻射沙脊群的研究始于20世紀(jì)70年代［1］，40多年來，關(guān)于輻射沙脊群形態(tài)特征、形成條件、沉積狀況、演變趨勢等方面的研究已有了一些成果［2?14］。對輻射沙脊群大型沙脊演變和沖淤變化的研究主要集中在條子泥［15?17］和東沙［18?21］，部分涉及［9，22?24］蔣家沙，但是缺少對蔣家沙專門詳細(xì)的介紹。

蔣家沙沙脊是輻射沙脊群中央帶的一大沙脊，位于黃沙洋與苦水洋兩大潮汐水道之間，是輻射沙脊群中部沙脊最長、但低潮出露較少的沙脊，其長約90 km、寬 7～17 km，海圖0 m以上出露面積約為240 km2，主要組成沙洲自西向東為八仙角、巴巴珩、牛角沙、鐵板沙和東蔣家沙。分析蔣家沙沙脊的演變特征有助于認(rèn)識整個輻射沙脊群的地貌演變規(guī)律，一定程度上還可以補充該區(qū)域的海洋基礎(chǔ)資料，為江蘇省沿海港口建設(shè)、圍墾布局以及風(fēng)電場工程的實施提供科學(xué)參考。

由于實測地形資料相當(dāng)有限，對于地貌的研究主要借助于大比例尺地形圖判斷沙脊的位置及其形態(tài)特征［1］。本文基于衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)和地形圖資料，用地貌特征線遙感解析法替代傳統(tǒng)的地形沖淤分析法，利用GIS空間疊置分析功能，分析蔣家沙西段（北自苦水洋王家槽，南抵黃沙洋，西起小洋港，東達(dá)巴巴珩-牛角沙，圖1）沙脊的演變特征。

1 研究數(shù)據(jù)

研究數(shù)據(jù)主要為：（a）衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)。收集了研究區(qū)1973—2014年10幅低潮位的衛(wèi)星遙感資料，主要是TM和HJ影像，空間分辨率均為30 m（表1）。（b）水下地形資料，主要是20世紀(jì)80年代的海圖和2009年輻射沙脊群實測地形資料。

2 研究方法與技術(shù)路線

地貌特征線遙感解析法針對潮流沙脊、潮汐水道，引入沙脊線和深槽線地貌特征線的概念［25］，解析各時期沙脊線和深槽線的位置、走向，分析其變化過程和演變規(guī)律。

潮流沙脊與潮汐水道是相間而生、相互影響的地貌單元，兩相鄰沙脊間的凹槽為水道，相鄰水道間的高地是沙脊。沙脊線是潮流沙脊脊背地形最高點的連線［25］，是相鄰納潮盆地之間落潮流的分水線，俗稱二分水［25］。水道深槽線是潮汐水道內(nèi)部相對較深或最深處的連線。

選取1973—2014年10幅低潮位且云量少的遙感影像，利用現(xiàn)有遙感技術(shù)，對選取的遙感影像進(jìn)行預(yù)處理，包括幾何校正、圖像增強等，最大限度減少外界因素的影響，提高圖像解譯質(zhì)量。以2009年為例，在遵循輻射沙脊群地貌基本規(guī)律的基礎(chǔ)上采用輻射等值線法［26］與目視解譯相結(jié)合的方法繪制沙脊、水道地貌特征線，并通過實測地形資料來驗證該方法的合理性。由圖2可見，使用該方法提取的地貌特征線結(jié)果符合實測地形數(shù)據(jù)。使用GIS空間疊置分析功能分別疊加沙脊線和深槽線，分析蔣家沙西段沙脊及兩側(cè)潮汐水道演變特征。具體技術(shù)路線見圖3。

3 蔣家沙西段沙脊、水道地貌特征線演變特征

3.1 蔣家沙西段沙脊演變特征

1973—2014年，蔣家沙西段沙脊往復(fù)擺動強烈，但整體上由北向南擺動（圖4）。近岸段沙脊線某些年份雖有小幅往復(fù)擺動，整體上由西向東大幅度擺動，擺幅達(dá)14.58 km；離岸段往復(fù)擺動頻繁，最大擺幅約6.17km，但整體呈現(xiàn)由北向南擺動特征，2014年相對于1973年擺動了約3.22km。

3.2 蔣家沙南北兩側(cè)潮汐水道演變

蔣家沙西段南受黃沙洋水道西段的影響，北受苦水洋水道西段的影響，深槽線的動態(tài)變化可以反映潮汐水道的演變特征。

a.黃沙洋水道西段往復(fù)擺動（圖5）。近岸段1973—2014年最大擺幅約4.3km，整體上由西南向東北方向擺動，2014年相對于1973年擺動了約2.64km；離岸段整體由北向南擺動，擺幅達(dá)3.7km。

b.苦水洋水道西段整體上由北向南擺動，擺幅近岸段遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于離岸段，且不斷向離岸方向退縮（圖6）。近岸段水道除20世紀(jì)70年代向北小幅擺動外，近40a由北向南持續(xù)性擺動，最大擺幅可達(dá)8.28km；離岸段水道整體上由北向南擺動，最大擺幅約3.74km，但2014年相對于1973年的擺幅遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于近岸段，不足1km。

3.3 討論

1973—2014年，蔣家沙西段沙脊、黃沙洋水道西段和苦水洋水道西段作為一個整體，近岸段由西向東擺動，離岸段由北向南擺動。其中，苦水洋水道受蔣家沙沙脊近岸段向東擺動并與條子泥并灘的影響，往離岸方向退縮極其顯著（圖7）。

蔣家沙西段沙脊及其南北兩側(cè)水道整體向南演變的現(xiàn)象可能和東海前進(jìn)波與南黃海旋轉(zhuǎn)波在蔣家沙一帶交匯形成的移動駐潮波南移有關(guān)［27］。

蔣家沙及其南北兩側(cè)水道近40a的演變特征也揭示了該區(qū)域海床地形的沖淤規(guī)律［28］。

4 結(jié) 語

a.基于衛(wèi)星遙感技術(shù)，采用地貌特征線遙感解析法提取沙脊、水道地貌特征線并分析輻射沙脊群演變特征具有可行性，利用衛(wèi)星遙感影像構(gòu)建輻射沙脊群蔣家沙西段地貌特征線可揭示該區(qū)域近40a的地貌演變規(guī)律。

b.地貌特征線遙感分析法還有待進(jìn)一步提高。一方面，雖然衛(wèi)星遙感可以解析沙脊、水道地貌特征線，分析地貌演變特征，但衛(wèi)星遙感影像受衛(wèi)星過境時的天氣、海況等綜合因素影響，會影響沙脊線和深槽線的構(gòu)建；另一方面，地貌特征線的正確構(gòu)建比較困難，不能只靠目視解譯，順應(yīng)地貌結(jié)構(gòu)自然規(guī)律構(gòu)建地貌特征線才更加科學(xué)。

［1］夏娟，丁賢榮，康彥彥，等.輻射沙脊群地貌遙感制圖［J］.國土資源遙感，2014，26（1）：122?126.（XIA Juan，DING Xianrong，KANG Yanyan，et al.Geomorphologic mapping by remote sensing in radial submarine sand ridges［J］.Remote Sensing for Land and Resources，2014，26（1）：122?126.（in Chinese））

［2］劉振夏，夏東興.潮流脊的初步研究［J］.海洋與湖沼，1983，14（3）：286?296.（LIU Zhenxia，XIA Dongxing.A preliminary study of tidal current ridges［J］.Oceanologia ET Limnologia Sinica，1983，14（3）：286?296.（in Chinese））

［3］任美鍔.江蘇省海岸帶和海涂資源綜合調(diào)查報告［M］.北京：海洋出版社，1985.

［4］王穎.黃海陸架輻射沙脊群［M］.北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002.

［5］王穎.南黃海輻射沙脊群環(huán)境與資源［M］.北京：海洋出版社，2012.

［6］張長寬.江蘇近海海洋綜合調(diào)查與評價專項總報告［R］.南京：江蘇省“908專項”辦公室，2011.

［7］李成治，李本川.蘇北沿海暗沙成因的研究［J］.海洋與湖沼，1981，12（4）：321?331.（LI Chengzhi，LI Benchuan.Studies on the formation of Subei sand cays［J］.Oceanologia et Limnologia Sinica，1981，12（4）：321?331.（in Chinese））

［8］任美鍔，張忍順，楊巨海，等.風(fēng)暴潮對淤泥質(zhì)海岸的影響：以江蘇省淤泥質(zhì)海岸為例［J］.海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì)，1983，3（4）：1?24.（REN Mei'e，ZHANG Renshun，YANG Juhai，et al.The influence of storm tide on mud plain coast：with special reference to Jiangsu Privince［J］.Marine Geology＆Quaternary Geology，1983，3（4）：1?24.（in Chinese））

［9］王穎，朱大奎，周旅復(fù)，等.南黃海輻射沙脊群沉積特點及其演變［J］.中國科學(xué)：地球科學(xué)，1998，28（5）：385?393.（WANG Ying，ZHU Dakui，ZHOU Lyufu，et al.Sedimentary and evolution of radial sand ridges in the Southern Yellow Sea［J］.Scienctia Sinica Terrae，1998，28（5）：385?393.（in Chinese））

［10］張忍順，陸麗云，王艷紅.江蘇海岸侵蝕過程及其趨勢［J］.地理研究，2002，21（4）：469?478.（ZHANG Renshun，LU Liyun，WANG Yanhong.The mechanism and trend of coastal erosion of Jiangsu Province in China［J］.Geographical Research，2002，21（4）：469?478.（in Chinese））

［11］杜家筆.南黃海輻射沙脊群沉積物輸運與地貌演變［D］.南京：南京大學(xué)，2012.

［12］劉濤.南黃海輻射沙脊群現(xiàn)代沉積環(huán)境研究［D］.北京：中國科學(xué)院大學(xué)研究生院，2012.

［13］李從先，趙娟.蘇北弶港輻射沙洲研究的進(jìn)展和爭論［J］.海洋科學(xué)，1995，19（4）：57?60.（LI Congxian，ZHAO Juan.Recent research and controversy of the Jianggang radial sand ridge in northern Jiangsu Province［J］.Marine Sciences，1995，19（4）：57?60.（in Chinese））

［14］李孟國.輻射沙洲研究開發(fā)的進(jìn)展［J］.水道港口，2011，32（4）：229?243.（LI Mengguo.Advances in research and development of the radial sandbanks［J］.Journal of Waterway and Harbor，2011，32（4）：229?243.（in Chinese））

［15］陳君，馮衛(wèi)兵，張忍順.蘇北岸外條子泥沙洲潮溝系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究［J］.地理科學(xué)，2004，24（1）：94?100.（CHEN Jun，F(xiàn)ENG Weibing，ZHANG Renshun.Stability of tidal creek system of Tiaozini sand shoals in the north of Jiangsu coast［J］.Scientia Geographica Sinica，2004，24（1）：94?100.（in Chinese））

［16］丁賢榮，康彥彥.輻射沙脊群條子泥動力地貌演變遙感分析［J］.河海大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2011，39（2）：231?236.（DING Xianrong，KANG Yanyan.Tidal flat evolution analysis using remote sensing on Tiaozini flat of the radial sand ridges［J］.Journal of Hohai University：Natural Sciences，2011，39（2）：231?236.（in Chinese））

［17］陳君，王義剛，衛(wèi)曉慶，等.條子泥二分水灘脊地貌動力與演變特征研究［J］.水利水運工程學(xué)報，2011（4）：108?114.（CHEN Jun，WANG Yigang，WEI Xiaoqing，et al.Hydrodynamic?morphodynamic characteristics and evolution tendency of the Erfenshui water?dividing beach ridge of the Tiaozini tidal sandbank，Jiangsu coast，China［J］.Hydro?Science and Engineering，2011（4）：108?114.（in Chinese））

［18］陳君，王義剛，張忍順，等.江蘇岸外輻射沙脊群東沙穩(wěn)定性研究［J］.海洋工程，2007，25（1）：105?113.（CHEN Jun，WANG Yigang，ZHANG Renshun，et al.Stability study on the Dongsha Sandbanks in submarine radial sand ridges field off Jiangsu coast［J］.The Ocean Engineering，2007，25（1）：105?113.（in Chinese））

［19］欒錫武，張亮，彭學(xué)超.南海北部東沙海底沖蝕河谷及其成因探討［J］.中國科學(xué)：地球科學(xué)，2011，41（11）：1636?1646.（LUAN Xiwu，ZHANG Liang，PENG Xuechao.Dongsha erosive channel on northern South China Sea Shelf and its induced Kuroshio South China Sea Branch［J］.Scientia Sinica Terrae，2011，41（11）：1636?1646.（in Chinese））

［20］趙淑娟，吳時國，施和生，等.南海北部東沙運動的構(gòu)造特征及動力學(xué)機制探討［J］.地球物理學(xué)進(jìn)展，2012，27（3）：1008?1019.（ZHAO Shujuan，WU Shiguo，SHI Hesheng，et al.Structures and dynamic mechanism related to the Dongsha movement at the northern margin of South China Sea［J］.Progress in Geophysics，2012，27（3）：1008?1019.（in Chinese））

［21］趙淑娟.南海北部陸緣東沙運動的構(gòu)造特征及其對被動大陸邊緣構(gòu)造演化的啟示［D］.北京：中國科學(xué)院大學(xué)，2012.

［22］張忍順.輻射沙洲與弶港海岸發(fā)育的關(guān)系［J］.南京大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，1984，20（2）：369?380.（ZHANG Renshun.Relation between changes of submarine sand ridge field and development of coast near Jianggang，Jiangsu［J］.Journal of Nanjing University：Natural Sciences，1984，20（2）：369?380.（in Chinese））

［23］尤坤元，朱大奎，王雪瑜，等.蘇北岸外輻射沙洲王港西洋潮流通道穩(wěn)定性研究［J］.地理研究，1998，17（3）：10?16.（YOU Kunyuan，ZHU Dakui，WANG Xueyu，et al.The stability analysis of Xiyang tidal channel in radial submarine sand ridges along north Jiangsu［J］.Geographical Research，1998，17（3）：10?16.（in Chinese））

［24］陳橙，王義剛，黃惠明，等.潮動力影響下輻射沙脊群的研究進(jìn)展［J］.水運工程，2013（8）：17?24.（CHEN Cheng，WANG Yigang，HUANG Huiming，et al.Advancement in impacts of tidal dynamics on radial sand ridges［J］.Port＆Waterway Engineering，2013（8）：17?24.（in Chinese））

［25］丁賢榮，周虹宏，康彥彥.輻射沙脊群地貌結(jié)構(gòu)遙感解析［J］.地理與地理信息科學(xué)，2014，30（4）：32?35.（DING Xianrong，ZHOU Honghong，KANG Yanyan.Study on spatial clustering analysis of SVM Based on spatial autocorrelation［J］.Geography and Geo?Information Science，2014，30（4）：32?35.（in Chinese））

［26］張潔，丁賢榮，葛小平，等.輻射沙脊群海域地貌骨征線遙感解譯探討［J］.地理空間信息，2014，12（6）：8?10.（ZHANG Jie，DING Xianrong，GE Xiaoping，et al.Remote sensing interpretation of morphological skeleton line in rasial sand ridges area［J］.Geospatial Information，2014，12（6）：8?10.（in Chinese））

［27］丁賢榮，康彥彥，茅志兵，等.南黃海輻射沙脊群特大潮差分析［J］.海洋學(xué)報：中文版，2014，36（11）：12?20.（DING Xianrong，KANG Yanyan，MAO Zhibing，et al.Analysis of largest tidal range in radial sand ridges southern Yellow Sea［J］.Acta Oceanologica Sinica，2014，36（11）：12?20.（in Chinese））

［28］丁賢榮.華能如東300MW海上風(fēng)電場工程海床演變專題研究報告［R］.南京：華能國際電力股份有限公司江蘇風(fēng)電分公司，2014.

Geomorphic evolution characteristics of western segment of Jiangjiasha in radial sand ridge group area

LI Lan1，DING Xianrong1，GE Xiaoping1，KANG Yanyan2
（1.College of Hydrology and Water Resources，Hohai University，Nanjing 210098，China；2.College of Harbour，Coastal and Offshore Engineering，Hohai University，Nanjing 210098，China）

Based on satellite remote sensing technology，this study used the analytical method of geomorphic feature lines to analyze the geomorphic evolution characteristics of the Jiangjiasha sand ridge，Huangshayang channel，and Kushuiyang channel during the period from 1973 to 2014.The results show that the Jiangjiasha sand ridge，Huangshayang channel，and Kushuiyang channel form an organic whole；the nearshore segment moves from west to east；and the offshore segment moves from north to south.The Kushuiyang channel has retreated significantly in the offshore direction（eastward）.This may be related to the southward movement of the moving tidal wave formed by the intersection of the southern and northern tidal wave systems，and reveals the erosion and deposition patters of the seabed in this area.

radial sand ridge group；Jiangjiasha；geomorphic feature line；geomorphic evolution；satellite remote sensing technology

P373

A

1000-1980（2015）04-0366-05

10.3876／j.issn.1000-1980.2015.04.016

2014-1225

“十二五”國家科技支撐計劃（2012BAB03B01）；國家海洋公益性行業(yè)科研專項（201005006）；江蘇省基礎(chǔ)研究計劃（自然科學(xué)基金）（BK2012414）

李嵐（1991—），女，江蘇南京人，碩士研究生，主要從事自然地理與海洋地理信息研究。E?mail：lilan1127＠sina.com