遙感和GIS相結(jié)合的廣西海岸線時空變化特征探討

熊毅飛

（廣西壯族自治區(qū)地理國情監(jiān)測院廣西 南寧 530023）

遙感和GIS相結(jié)合的廣西海岸線時空變化特征探討

熊毅飛

（廣西壯族自治區(qū)地理國情監(jiān)測院廣西 南寧 530023）

在地理信息系統(tǒng)的平臺中，將不同時間段的遙感技術(shù)影像、數(shù)字模擬平面圖和歷史航空影像對廣西海岸線的總長度、曲折程度、以及海岸線侵蝕程度等進(jìn)行整理分析。本文對遙感和GIS相結(jié)合的廣西海岸線時空變化特性等問題進(jìn)行了分析，進(jìn)一步探討海岸線的變化特征，希冀本文對同行或類似工程做出幫助，借鑒和參考，為改變海岸線的時空變化做出貢獻(xiàn)。

遙感；海岸線；時空變化

引言

海岸演變是一個持續(xù)變動的發(fā)展里程，它將人文自然、經(jīng)濟(jì)和社會適應(yīng)力強弱相結(jié)合。海岸環(huán)境在當(dāng)代人類行為以及頻繁的自然災(zāi)害外力作用下呈現(xiàn)多樣化和復(fù)雜化的特性，且一直是研究海陸間作用和動態(tài)變化的重要內(nèi)容。岸線把海岸與海洋之間相互聯(lián)系，時時刻刻不停地變動是海岸對其動力作用的敏感性的表現(xiàn)，也是最能體現(xiàn)海岸環(huán)境演變的過程。

1 地域的概括

廣西沿海的潮汐除了非正規(guī)全日潮的鐵山港和龍門港之外，其余的都為正規(guī)全日潮；近岸海區(qū)基本都為往復(fù)流，漲潮流朝東北方向，落潮流朝西南方向。波浪也隨著季節(jié)的變化而變化，冬季主要是北東和北北東，夏季西部以南向浪，東部主要以南南西向浪，波高在半米。廣西的海岸線蜿蜒，大大小小的島嶼頗多，其沿海的優(yōu)越地理位置有著大量可開發(fā)的資源，其中作為中國地區(qū)面積最大的天然紅樹林占全國紅樹林面積的比重的1/2。

2 地域探究的方法

海岸線資料的獲得通常是用歷史的海域平面圖來實現(xiàn)。由于海域平面圖比例尺較小，其同一地域資料的不完整性，增加測量的誤差，從而使得對海岸線探究的困難。然而不同周期的遙感圖像變化也能看出海岸線的動態(tài)變化并在一定基礎(chǔ)上來填補空缺的海圖圖像。所以將遙感技術(shù)和GIS技術(shù)相結(jié)合，收集高清的小型無線設(shè)備和TM影像的海岸線，并將多時段的航空照片和多時段數(shù)字模擬影像結(jié)合，兩者間相互檢測，從而整理分析廣西海岸線的動態(tài)變化。

2.1 地域探究的處理過程

用兩個時間段不同的Landsat5號衛(wèi)星的TM信息，提取和解壓翻譯TM5、TM4、TM3三波段中的海岸帶資源信息。再將這三波段進(jìn)行紅綠藍(lán)三色的假彩色結(jié)合，用作影像圖供來解答翻譯。為了使結(jié)合圖精準(zhǔn)，使用多景數(shù)據(jù)進(jìn)行鑲嵌，并對照地形圖和鑲嵌圖來進(jìn)一步的精校正。

2.2 海岸線提取的規(guī)則

由于可供開發(fā)的海岸線以及近岸海域的資源不足等原因，海岸帶的空間資源利用也降低了。因為開發(fā)及布局的不合理性，使得海岸帶地區(qū)的經(jīng)濟(jì)得到了快速可持續(xù)的發(fā)展，但這也給海岸線的資源合理利用造成了一定的壓力。進(jìn)一步研究海岸線的變化特征及影響海岸線變化的因素，只有全面掌握海岸線提取的重要規(guī)則，才可以對海岸線地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)，并為決策部門提供重要的依據(jù)。

海岸線字義含義是海洋與陸地的分隔線，其含義為海水的高潮位與陸地的分隔線。為了便于遙感技術(shù)的圖像處理，這里將遙感圖像上海洋與陸地相互作用的分隔線稱為海岸線。依照1988年、1998這兩年的TM數(shù)據(jù)所成圖像時間規(guī)律和統(tǒng)計當(dāng)?shù)爻蔽蛔兓Y料，把高潮期結(jié)束后即將退潮時的潮位與實地勘察到的沙灘岸線高潮位的成像特性進(jìn)行解答翻譯，這兩年解答翻譯出來的海岸線同等于當(dāng)天的遙感成像圖。在用影像獲取海岸線的同時，依據(jù)比例尺1∶5萬陸形圖以區(qū)別不同岸線的海岸。海岸線提取的主要依據(jù)是：①堆積海岸的海岸線以陸生植物生長邊界為界限；②巖岸是以海水與其侵蝕的崖壁觸碰處為分界；③人工海岸線是把圍海工程周圍海域外緣的大壩作為海岸線；④河口海岸線以潮流界為限。根據(jù)圈畫出來的海岸線，利用計算機MAPGIS軟件成圖后再在計算機統(tǒng)計功能中來自動獲取數(shù)值。

3 結(jié)果探討的分析整理

海岸帶是人類生存與社會發(fā)展關(guān)系最緊密的生態(tài)環(huán)境交錯際，海岸線的變化引起多種資源及生態(tài)環(huán)境的改變，對海岸地區(qū)不光造成了經(jīng)濟(jì)影響，還使得生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害。所以研究海岸帶的變化特征對生態(tài)環(huán)境的變化對全球的發(fā)展有著極其重要的意義?；仡檹V西海岸的歷史上的開發(fā)與利用，將廣西岸線分為三個變化階段，一階段、新中國成立期的時間中（1955～1966），政府對海灘等資源進(jìn)行了勘測和調(diào)查研究，最早期也是在1955年廣西自治區(qū)成立后整理記錄了廣西海岸較完整的基本情況。1966年之前的幾年是海岸開發(fā)的無人看管的時期。二階段、改革開放初期（1978～1988）是我國快速發(fā)展時期。三階段、（1988～至今）國家領(lǐng)導(dǎo)重視海岸的發(fā)展，有計劃有目的開發(fā)實施。著重探討以上三個階段的海岸線變化特性，并對結(jié)果進(jìn)行分析整理。

3.1 1955～1977年岸線的時空變化

這時間段內(nèi)海岸線的演變特性：

（1）大部分的岸線變化幅度大，其長度呈現(xiàn)減短現(xiàn)象，平均減短程度大于50m，其中最大改變的主要是防城港西面、鹿墩島東面的岸段和風(fēng)流嶺江南岸等岸段，這些岸線平均每年縮短幅度超過0.5km。

（2）受填海造陸、填海為田的影響，岸線的曲線彎折程度變小，岸線由曲折蜿蜒轉(zhuǎn)變?yōu)楣P直平坦。例如防城港北侖河口的——大壩村的大壩建設(shè)，將海岸線的長度減少了3.7km；東興市江平鎮(zhèn)巫頭村的圍墾，將海岸線的長度延長了2.16km；合浦的營盤港圍堤壩，使海岸線的長度減少了19.45km；北海市鐵山港區(qū)北暮鹽場建設(shè)，使海岸線的長度減少了11.44km；津南區(qū)北閘口鎮(zhèn)南的東側(cè)大王山圍墾，使海岸線的長度減短了19.34km……

（3）基巖海岸與砂質(zhì)海岸受到的自然外力腐蝕程度不大，所以岸線變化程度較小。如廣西防城港城區(qū)東北部風(fēng)茅嶺江以南的沿岸及防城港市企沙半島東南面鹿墩島的北部等沿岸有腐蝕的跡象，海岸線整體有后移的傾向，但其延伸長度基本保持不變。

3.2 1977～1988年岸線的時空變化

該時間段內(nèi)海岸線演變的特性：

（1）與第一個時間段比較，海岸線的延伸長度改變的程度相對較小，這些沿岸年平均延伸長度的改變程度均小于0.5km。

（2）圍墾使大部分海岸線的延伸長度發(fā)生改變，且改變程度相對較大，其中包括欽州港灣區(qū)岸段的大欖坪港區(qū)的圍墾，海岸線延伸長度加長了3.03km；欽州大風(fēng)江的九渡運河進(jìn)行圍壩建設(shè)，海岸線延伸長度減少了48.87km；欽州市欽南區(qū)犀牛角鎮(zhèn)大灶村，海岸線延伸長度減少了24.83km；欽州市鐵山港的白沙頭港東北部沙城村和紅樓村等地進(jìn)行圍墾，海岸線延伸長度加長了了5.16km；欽州市閘口鎮(zhèn)北東側(cè)大王山村的圍墾大壩被水沖跨，海岸線延伸長度加長了10.91km。

3.3 1988～1998年岸線的時空變化

1988年海岸線延伸長度為1568.66km，1998年海岸線長度為1489.64km，海岸線延伸長度在10年內(nèi)整整減少了79.02km，每年平均減少7.90km。發(fā)生變化較大的有：欽州市灣大嶺村南方向東的圍堤，海岸線剪少了11.46km；大風(fēng)江九河白木村河口建設(shè)圍堤，海岸線延伸長度減少了10.54km；龍門西南側(cè)凸山江圍堤，海岸線延伸長度減少了7.77km；防城港東灣岸建設(shè)，海岸線延伸長度伸長了13.46km；防城港的魚墩島建設(shè)成為半島，海岸線延伸長度伸長了37.73km。

3.4 廣西海岸線1955～1998年岸線的時空演變特性

（1）在1955～1978年間，向海要地、大規(guī)模無序化的開發(fā)灘涂，使海岸線總的延伸長度遞減速度達(dá)到最大值，年均減少13km；在1978～1988年間，因為大多數(shù)圍墾的灘涂和圈劃土地用較長時間來進(jìn)行“三通一平”和土壤改良等。一定程度上減短岸線延伸的長度，岸線延伸長度年均減少為4km；1988年后國家在海岸線方面的開發(fā)投入有序化的人為管理，再次把海岸線開發(fā)帶入高潮期。在1988后的10年里，海岸線的延伸長度減少相對加快，年均減少8km。

（2）大部分灘涂圍墾的海岸段，岸線的伸長度呈現(xiàn)減小，廣西海岸線的延伸長度總的趨勢是呈減小現(xiàn)象。

（3）海岸線曲折率變少，岸線的曲折程度大有利于抗擊海浪和潮流帶來的阻力作用，像沙壩湖海岸的沙壩呈現(xiàn)為弧形，水底沙波等是用來抵御波浪的，可作為好的障壁。岸線筆直平坦化，也意味著海岸的防護(hù)作用已被大幅度削弱。廣西海岸的圍墾和大壩建設(shè)，加速海岸線向海方向推進(jìn)，如北海海暮鹽場分場岸段的鹽田建設(shè)使海岸線向海方向推進(jìn)了約2km，江平萬維京族三島圍墾大壩建設(shè)使海岸線向海方向推進(jìn)了3～5km。另外，逐漸增加的人工大壩至1998年已占海岸線總延伸長度的39.46%。

4 結(jié)束語

近50年來，廣西海岸線延伸總長度呈現(xiàn)遞減狀態(tài)，年均減少9.51km，包括不同時間階段岸線延伸長度減少的程度不同：1955～1978年岸線延伸長度減少速度最快，其次是1988～1998年間，最后是1978～1988年減少最慢。岸線時空狀態(tài)的曲線率趨于變小，在被圍墾的岸段其岸線由曲折向平直階段發(fā)展，南流江、大風(fēng)江、防城港等岸段的岸線長度變化較大，風(fēng)流嶺江南岸及企沙等基巖岸線長度變化幅度較小。

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P373.1

A

1004-7344（2016）16-0155-02

2016-5-2

熊毅飛（1987-），男，助理工程師，本科，主要從事地籍測繪、海洋測繪、土地調(diào)查、地理國情普查等工作。