廣西沿海灘涂土地利用變化及驅(qū)動力研究

覃漉雁，曹慶先，寧秋云，劉 俐，劉 濤

（1.廣西海洋研究院，廣西 南寧530022；2.廣西紅樹林研究中心，廣西 北海536000；3.廣西大學 廣西 南寧 530004）

廣西沿海灘涂土地利用變化及驅(qū)動力研究

覃漉雁1，曹慶先1，寧秋云1，劉 俐1，劉 濤2,3

（1.廣西海洋研究院，廣西 南寧530022；2.廣西紅樹林研究中心，廣西 北海536000；3.廣西大學 廣西 南寧 530004）

通過遙感影像解譯，分析2008～2014年間廣西沿海灘涂利用結(jié)構(gòu)及數(shù)量變化，并從人口、社會經(jīng)濟發(fā)展、政策、城鎮(zhèn)化和交通發(fā)展4個因素進行變化驅(qū)動力分析，為廣西海岸灘涂開發(fā)利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化提供參考。

灘涂利用變化；轉(zhuǎn)移矩陣；驅(qū)動力

“沿海灘涂”這一概念，不同的領(lǐng)域理解不同[1]。海洋行政主管部門定義沿海灘涂為平均大潮高潮線以下、低潮線以上的海域，也是本文的研究范圍[2]。2008年，國家批準《廣西北部灣經(jīng)濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃》，廣西沿海地區(qū)成為我國西部大開發(fā)和面向東盟開放合作的重點地區(qū)，一批臨海（臨港）工業(yè)重大項目紛紛落戶，廣西沿海灘涂的開發(fā)利用進入一個新的階段[3]。以廣西海岸帶灘涂為研究對象，結(jié)合地理信息系統(tǒng)（GIS）和遙感技術(shù)（RS），全面探討北部灣經(jīng)濟區(qū)建區(qū)6 a來，海岸帶灘涂的時空演變特征及變化驅(qū)動力，為廣西海岸灘涂開發(fā)利用結(jié)構(gòu)的調(diào)整和優(yōu)化提供參考依據(jù)，為北部灣經(jīng)濟區(qū)的可持續(xù)發(fā)展保駕護航。

1 研究區(qū)概況

廣西沿海地處我國南部，西起中越邊界的北侖河口，東至與廣東省廉江縣接壤的英羅港，南瀕北部灣，范圍為北緯20°54～22°28'，東經(jīng)107°29'～109°46'，海岸線全長1 595 km，包括北海、欽州、防城3個沿海城市，陸地面積為22 299 km2。屬南亞熱帶海洋氣候，年平均氣溫22.9 ℃，多年平均降雨量1 663.7 mm。由于太陽輻射、季風環(huán)流和地理因素的共同作用，該地區(qū)的氣候具有季風明顯、干濕分明、冬暖夏涼、災害性天氣較多等特點[4]。

2 研究方法

2.1 沿海灘涂分類系統(tǒng)

結(jié)合研究區(qū)實際情況，參照第二次全國土地調(diào)查土地利用現(xiàn)狀分類標準（GB/T 21010-2007）[5]，確定廣西沿海灘涂分類系統(tǒng)（見表1），包括3大類、9個一級類、11個二級類。

表1 廣西沿海灘涂分類系統(tǒng)

2.2 數(shù)據(jù)源及處理

2.2.1 數(shù)據(jù)來源

影像數(shù)據(jù)：遙感影像時相上選取2個時段，即2008年廣西北部灣經(jīng)濟區(qū)開放開發(fā)初期和2014年初影像，見表2。影像拍攝時間選取潮位較低時刻，共約40幅。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)：2008～2014年廣西統(tǒng)計年鑒、廣西北部灣經(jīng)濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃、廣西北部灣港總體規(guī)劃、海洋功能區(qū)劃等。

表2 遙感影像列表

2.2.2 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理

本項目擬采用的數(shù)據(jù)地理基礎(chǔ)為WGS84坐標系，采用高斯-克呂格投影；應用軟件為ENVI和ERDAS；影像預處理包括幾何精校正、配準、融合、影像增強處理等，校正平均誤差控制在1個像元內(nèi)[6]。用ArcGIS對校正后影像進行人機交互解譯，兩期影像解譯范圍均為大潮最高潮位（本文指2008年海岸線）與最低潮位之間的海域，結(jié)合野外實地核查修正解譯結(jié)果，總體解譯精度在90%左右，符合研究要求。利用生成的2個時相的灘涂利用分類矢量圖數(shù)據(jù)，建立廣西北部灣經(jīng)濟區(qū)沿海灘涂利用狀況空間數(shù)據(jù)庫。用ArcGIS對兩期灘涂利用數(shù)據(jù)進行疊加分析，得到各灘涂利用類型之間的轉(zhuǎn)移矩陣，以揭示灘涂利用類型面積的動態(tài)變化[7]。

3 結(jié)果與討論

3.1 灘涂利用類型變化情況

從表3可以看出，2014年已開發(fā)利用灘涂（指建設(shè)用地及坑塘水面）約占總面積的25%，主要的開發(fā)利用類型為工業(yè)、港口碼頭、建設(shè)用地（空閑地）等，總體開發(fā)利用程度不高，但近年來發(fā)展迅猛，對海岸帶生態(tài)環(huán)境造成一定影響。

表3 廣西沿海灘涂利用類型面積變化統(tǒng)計表

兩期影像變化最大的為沿海灘涂，減少了4 686 hm2，6 a間沿海灘涂以781 hm2/a的速度銳減。

2008年，《廣西北部灣經(jīng)濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃》實施。6 a間，北欽防三市展開大規(guī)模的填海造地活動，用于臨海重工業(yè)基地建設(shè)開發(fā)。2014年較之2008年，僅通過填海造地新增工業(yè)用地就達3 193 hm2，集中分布于企沙港、欽州港、鐵山港。另外與各大工業(yè)區(qū)相匹配的港口碼頭建設(shè)也相繼展開，北部灣港總體規(guī)劃中涉及灘涂9 250 hm2，6 a間填海造地生成的港口碼頭已達到679 hm2。

2008～2014年，建設(shè)空閑地(已經(jīng)填海暫時未能利用的土地)面積共增加1 210 hm2，這些地可能被規(guī)劃為工業(yè)用地、港口碼頭用地、城鎮(zhèn)建設(shè)用地等，經(jīng)濟發(fā)展和人口的激增，使得人們不斷地向大海索取生存空間。

2008～2014年，紅樹林面積減少127 hm2。經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展使得紅樹林海域的利用需求愈發(fā)強烈，相關(guān)部門通過異地人工造林來解決生態(tài)補償問題，大片的原生紅樹林被砍伐、埋沒，而異地人工林由于缺乏管護成活率很低，使得紅樹林的面積和質(zhì)量都在銳減。

2008～2014年，坑塘水面面積減少66 hm2。6 a間圍墾養(yǎng)殖使得坑塘水面的面積增加222 hm2，由于部分坑塘水面轉(zhuǎn)化為建設(shè)空閑地，導致坑塘水面的總面積減少。

3.2 灘涂利用轉(zhuǎn)移矩陣分析

利用ArcGIS9．3軟件，分別將賦好屬性的2008年和2014年的遙感影像分類結(jié)果圖進行疊加，得到兩期灘涂利用類型圖的疊加矢量圖，再通過Excel軟件可以生成2008～2014年的廣西沿海灘涂土地利用轉(zhuǎn)移矩陣,如表4。表中列為2008年的灘涂利用類型，行為2014年的灘涂利用類型。從各種灘涂利用類型之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系和數(shù)量統(tǒng)計可以總結(jié)出廣西沿海灘涂2008～2014年間灘涂利用類型變化的主要模式：沿海灘涂轉(zhuǎn)化為工業(yè)用地、沿海灘涂轉(zhuǎn)化為空閑地、沿海灘涂轉(zhuǎn)化為港口碼頭用地、坑塘水面轉(zhuǎn)化為空閑地、有林地轉(zhuǎn)化為空閑地、有林地轉(zhuǎn)化為港口碼頭用地。

4 廣西沿海灘涂利用類型變化驅(qū)動力研究

導致灘涂利用類型變化的因素很多，主要可分為2方面：自然因素和人為因素。本文主要研究2008～2014年6 a間廣西沿海灘涂利用類型的變化，故將驅(qū)動力分析重點放在隨時間變化較快的人口因素、經(jīng)濟發(fā)展因素、政策因素和城市化因素。

表4 廣西沿海灘涂利用類型面積轉(zhuǎn)移矩陣/hm2

4.1 人口因素

近6 a來廣西沿海灘涂利用類型的變化，從根本上來說是人類活動的結(jié)果。一方面人口增長導致物質(zhì)需求增加，沿海漁民為了提高養(yǎng)殖產(chǎn)量，在技術(shù)水平和生產(chǎn)率無法得到快速提升的情況下，只能被迫圍墾養(yǎng)殖，這就導致沿海灘涂和有林地等利用類型的減少；另一方面城市人口的增長必然導致建設(shè)用地面積的增加，相應的會占用其他灘涂利用類型的面積。從2008～2014年的人口統(tǒng)計數(shù)據(jù)來分析，廣西沿海城市人口從595．63萬增加到636．89萬，凈增41．26萬，增長了19．95%。這是區(qū)域建設(shè)用地增長、其他利用類型減少的根本動力。

4.2 社會經(jīng)濟發(fā)展因素

由國民經(jīng)濟發(fā)展統(tǒng)計數(shù)據(jù)[9]可知，廣西沿海城市經(jīng)濟近6 a來保持了持續(xù)高速增長的狀態(tài)（圖1），第一、二、三產(chǎn)業(yè)均持續(xù)高速增長。這也是廣西沿海灘涂利用類型變化的一個主要因素。2008年以來，廣西臨海工業(yè)建設(shè)隨著北部灣經(jīng)濟圈的大開發(fā)而突飛猛進。大量沿海灘涂被填海，主要用于港口碼頭建設(shè)和工業(yè)用地，沿海灘涂利用類型發(fā)生迅速變化。第二、三產(chǎn)業(yè)特別是工業(yè)的發(fā)展，一方面推進了城市進程，加速了城市人口增長；另一方面使城市向灘涂延伸，城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積增加并且侵占沿海灘涂。

圖1 廣西沿海城市2008～2013年國內(nèi)生產(chǎn)總值統(tǒng)計[7]

4.3 政策因素

沿海灘涂利用類型的變化都是在特定的經(jīng)濟系統(tǒng)和政策水平下形成的，國家及廣西的政策對廣西沿海灘涂利用類型變化的影響是深遠的。

作為我國第一個國際經(jīng)濟區(qū)域合作區(qū)，國家大力支持北部灣經(jīng)濟區(qū)開放發(fā)展，明確給予5方面的政策支持[3]，制定了70多項優(yōu)惠政策[9]，這些政策的落實吸引了很多投資商和創(chuàng)業(yè)者到廣西沿海投資，經(jīng)濟的發(fā)展對城鎮(zhèn)用地的需求不斷擴大，臨海工業(yè)、港口碼頭的建設(shè)要通過填海來滿足用地的需求，這就導致很多沿海灘涂被轉(zhuǎn)換為工業(yè)用地和港口碼頭用地。

4.4 城鎮(zhèn)化和交通發(fā)展因素

隨著經(jīng)濟區(qū)的發(fā)展及臨港工業(yè)的建設(shè)，工業(yè)用地、城鎮(zhèn)居民用地、交通用地等建設(shè)用地面積不斷增加，土地的需求量加大，因此沿海城市外延擴大，不斷向沿海灘涂擴展，侵占了大量的沿海灘涂。

5 結(jié) 語

通過對比分析廣西沿海灘涂2008年和2014年的利用狀況，廣西沿海灘涂利用類型構(gòu)成比例變化較小，沿海灘涂總面積有所減少，6 a間共減少了96．55 hm2，主要是南流江流域抽砂，使部分灘涂消失。從2個時期灘涂利用類型的轉(zhuǎn)移矩陣看，2008～2014年各灘涂利用類型轉(zhuǎn)移較頻繁的主要是：沿海灘涂、坑塘水面、有林地。人口因素、社會經(jīng)濟因素、政策因素、城鎮(zhèn)化和交通發(fā)展等因素是廣西沿海灘涂利用類型變化的主要驅(qū)動力。參考文獻

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P237.9

B

1672-4623（2016）02-0079-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.02.027

覃漉雁，碩士，主要從事環(huán)境遙感、海洋遙感相關(guān)研究。

2014-10-22。

項目來源：國家自然科學基金資助項目（41306075）； 2014年廣西國土資源廳重大科研資助項目（GXZC2014-G3-0371-KLZB-C）；廣西海洋局科研專項資助項目（GXHYJZX100、GXZC2014-G3-0621-KLZB）。