基于DSAS 和Gabor 濾波增強的海南人工島建設(shè)對砂質(zhì)岸線變化的影響分析

張云飛， 楊昊翔， 張麗2,， 宋茜茜， 畢京鵬， 李楊

（1. 江西理工大學建筑與測繪工程學院，江西 贛州341000；2. 海南省地球觀測重點實驗室，海南 三亞572029；3. 中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所數(shù)字地球重點實驗室，北京100094；4. 山東科技大學測繪科學與工程學院，山東 青島266590）

0 引 言

圍填海項目作為一種解決人地關(guān)系緊張的方法，在過去幾十年間極大地滿足了人類發(fā)展對土地資源的大量需求[1-3]。隨著沿海省市社會和經(jīng)濟的快速發(fā)展，圍填海項目常常被作為城市間優(yōu)先開展的工程項目之一，而離岸人工島作為圍填海主要方式之一，也逐漸地在我國發(fā)展建設(shè)起來[4-6]。 為了響應(yīng)“國際旅游島”重大戰(zhàn)略，帶動沿海城市經(jīng)濟發(fā)展，海南省陸續(xù)在其環(huán)島區(qū)域進行了一系列包括離岸人工島在內(nèi)的填海造陸工程。自2000 年至2018 年，海南省共批準建設(shè)離岸人工島項目共計12 處， 計劃填?？偯娣e共計1894.86 ha。

人工島項目直接引起工程附近海底地形和水體動力條件變化，持續(xù)的影響將會形成新的海底地形，在砂質(zhì)海岸附近的工程將會形成新的砂質(zhì)岸線形態(tài)[7]。 郭磊等[8]通過MIKE21 軟件的水文動力模塊功能，模擬了江蘇西太陽沙水域人工島施工前后水動力的變化， 并對工程項目產(chǎn)生影響進行了預(yù)估；曹玲瓏等[9]基于海南鋪前灣多年實測浪潮資料，通過ECOM 數(shù)值模式軟件模擬了建島后近岸區(qū)域潮流場和波浪場的變化，分析了人工島對鋪前灣地區(qū)泥沙沖淤的響應(yīng)；袁爽等[10]以崇明東灘為例，運用遙感手段監(jiān)測分析了岸灘變化和濕地植被面積、類型之間的關(guān)系；Chen 等[11]運用遙感技術(shù)對東沙沙洲西部的潮灘地形進行了動態(tài)監(jiān)測，獲得了大量的地表數(shù)據(jù)，得出大量沿海工程改變了水動力環(huán)境并造成了西部潮灘的侵蝕和沉積的結(jié)論。

文中以海南椰林灣人工島和日月灣人工島附近的砂質(zhì)岸線為研究對象， 根據(jù)遙感影像解譯出的海岸線數(shù)據(jù)， 利用DSAS 數(shù)字岸線分析系統(tǒng)對兩處人工島建設(shè)前后附近砂質(zhì)岸線變化速率進行分析。 并對經(jīng)過Gabor 濾波增強的人工島建設(shè)施工前后影像水體流態(tài)進行提取， 分析水動力條件變化情況， 探討人工島附近砂質(zhì)岸線沖淤變化的原因。

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)源

1.1 研究區(qū)概況

椰林灣人工島（19°31′22.9′′N,110°51′09.5′′E）地處文昌市清瀾港入海口東側(cè)東郊椰林風景區(qū)南部邦塘灣水域（如圖1（a）所示），此區(qū)域終年風向為北-東北方向，潮流性質(zhì)屬于不正規(guī)半日潮。人工島2011 年底開工，2013 年初工程基本完成建設(shè)，全島東西長約720 m，平均離岸距離370 m，連島棧橋長452 m，橋下可允許水流通過。

日月灣人工島（18°36′29.7′′N，110°12′13.4′′E）位于海南省萬寧市日月灣，北接興隆旅游區(qū)，南臨茄新自然保護區(qū)（如圖1（b）所示）。 整個項目由“日”島和“月”島兩座獨立島嶼構(gòu)成，兩島分別由一座棧橋和陸地相連。 “日”島2012 年開工，2013 年底主島完成施工，連島棧橋長約380 m，人工島直徑約870 m， 離岸距離最近約380 m；“月” 島2015 年10 月開始施工建設(shè)，2016 年底完成主島圍堤的填海工作，“月” 島連島棧橋長約450 m， 島體長約980 m，平均離岸距離約535 m。

圖1 研究區(qū)地理位置

1.2 數(shù)據(jù)源

文中通過Landsat 影像和高分系列影像相結(jié)合，對兩個人工島的砂質(zhì)岸線進行提取。 其中椰林灣人工島Landsat 影像行列號為123/46，日月灣人工島Landsat 影像行列號為124/47，Landsat 影像空間分辨率為30 m。 高分系列影像數(shù)據(jù)空間分辨率為高分一號（2 m）、高分二號 （1 m）。 Landsat 影 像 從 美 國 地 質(zhì) 調(diào) 查 局（USGS）網(wǎng)站下載（http://glovis.usgs.gov/），數(shù)據(jù)級別為L2 TP， 已經(jīng)經(jīng)過大氣校正等預(yù)處理。高分系列衛(wèi)星數(shù)據(jù)由中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所數(shù)字陸地室提供。 影像詳細信息如表1 所示。

表1 人工島衛(wèi)星數(shù)據(jù)影像列表

2 研究方法

計算機自動提取有閾值分割法、邊緣檢測法、區(qū)域生長提取法、 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、 面向?qū)ο蠓ê椭С窒蛄繖C等多種方法[12]，文中使用Canny 邊緣檢測算子對砂質(zhì)岸線數(shù)據(jù)進行提取。 首先對整幅影像進行裁剪得到研究區(qū)砂質(zhì)岸灘部分， 然后對影像進行濾波降噪和灰度拉伸，利用MATLAB 平臺實現(xiàn)Canny 邊緣檢測算法對砂質(zhì)岸線的提取。 在ArcGIS 軟件中對提取的砂質(zhì)岸線數(shù)據(jù)進行平滑處理， 然后結(jié)合影像成像當天的潮汐數(shù)據(jù)、 地形圖等資料對岸線數(shù)據(jù)進行校正， 獲取椰林灣人工島和日月灣人工島周圍2011—2018 年的砂質(zhì)岸線數(shù)據(jù)。

數(shù)字岸線分析系統(tǒng)（DSAS）是一款以量化岸線變化為主的軟件，由美國地質(zhì)調(diào)查局（USGS）推薦使用。 該分析系統(tǒng)基于ArcGIS 平臺， 通過使用MCR 插件生成基線和斷面， 采用終點速率法（EPR）計算相鄰年份之間的岸線的變化量，最后求出其變化速率。 終點速率法計算公式如下所示：

其中，E 為相鄰時間某條斷面m 的終點變化速率；li為沿斷面m 第i 期岸線到基線的距離，lj為沿斷面m 第j 期岸線到基線的距離；X 為第i 期和第j 期海岸線間隔的年份。

為了查明人工島建設(shè)前后水動力變化情況，文中對經(jīng)過Gabor 濾波增強后的影像，依據(jù)影像中的紋理信息對水流方向場進行提取。選取人工島施工建設(shè)前后漲潮時期的Landsat 影像，首先對影像進行灰度化、 短時傅立葉變換， 然后對影像進行Gabor 濾波增強，Gabor 濾波器要提前進行方向和頻域等的參數(shù)設(shè)置，對得到的結(jié)果進行邊緣提取和二值化處理，然后使用霍夫變換提取二值化影像中包含的線性信息[13]。

3 岸線變化與水流方向場模擬

3.1 椰林灣人工島周圍砂質(zhì)岸線變化

椰林灣人工島地處邦塘灣海域， 受常年風向為N-NE 方向形成的風浪以及潮流影響， 在建島前邦塘灣受到較強的侵蝕作用。 黃少敏等[14]通過對海南島沿岸的地理侵蝕進行分析，認為邦塘灣海域自1952 年開始沙灘侵蝕速度約為3.9 m/a；趙煥庭等[15]分析得出邦塘灣1962—1985 年平均侵蝕速率為6.5 m/a；季榮耀等[16]測得該區(qū)域1976—1982 年海岸侵蝕速率達到15～20 m/a，由此看出邦塘灣沙灘的侵蝕情況在不斷加劇。通過對椰林灣人工島近岸砂質(zhì)岸灘面積變化遙感影像圖的分析，可以明顯看出建島之后邦塘灣近岸侵蝕作用變成淤積作用，且泥沙淤積面積在逐年增長。

運用Canny 邊緣檢測算子提取邦塘灣沿岸2011 年以來的砂質(zhì)岸線數(shù)據(jù)（見圖2），DSAS 計算其岸線變化速率（見圖3）。 可以看出，2011 年以來邦塘灣岸線西側(cè)岸線向陸地方向侵蝕，中間區(qū)域向海洋推進，且變化較為劇烈。

2011—2012 年人工島剛開始施工期間， 連島棧橋西側(cè)80～330 m 范圍內(nèi)的砂質(zhì)岸灘被侵蝕，岸灘侵蝕造成砂質(zhì)岸線向陸地方向收縮，平均侵蝕速率為43.69 m/a，最大侵蝕距離達到85.13 m，造成連島棧橋西側(cè)岸灘侵蝕的原因可能是人工島連島棧橋建設(shè)減弱了原先邦塘灣沿岸自西向東水流的傳輸，沒有充足的沉積物被水流攜帶至此，且微弱的水流又受到連島棧橋的阻擋。緊鄰連島棧橋東側(cè)340～600 m 范圍內(nèi)砂質(zhì)岸線向海洋方向快速淤進，淤進幅度較大， 最大淤進速率達到111.56 m/a，這主要是由于連島棧橋的施工活動造成橋墩附近水體泥沙含量較高，并且阻擋了自東向西方向水流運動，泥沙快速在此發(fā)生淤積，再往東側(cè)遠離人工島方向砂質(zhì)岸線變化速率明顯放緩。

圖2 邦塘灣海岸不同時期砂質(zhì)岸線變化

圖3 邦塘灣岸線變化速率

2012—2013 年連島棧橋西側(cè)依舊為侵蝕狀態(tài)，侵蝕速度相比前一年有所減緩，平均速率約為29.82 m/a。 緊鄰棧橋東側(cè)區(qū)域由淤積轉(zhuǎn)變?yōu)榍治g，發(fā)生侵淤轉(zhuǎn)變的長度范圍為340～510 m， 發(fā)生侵淤轉(zhuǎn)變的原因主要是在這一年中人工島完成施工， 棧橋處水流相對施工期間發(fā)生了變化。 中段800～1060 m 區(qū)域表現(xiàn)為淤積， 平均淤積長度為74.51 m/a，最大淤積長度達到104.67 m，發(fā)生淤積的原因可能是人工島施工建設(shè)期間水體泥沙含量較高，且建設(shè)施工過程中對水體原有的動力條件造成了影響。

2013 年人工島完成施工建設(shè)之后， 砂質(zhì)岸線總體變化趨勢是西側(cè)發(fā)生侵蝕， 中部發(fā)生淤積，東側(cè)基本不變。西側(cè)發(fā)生侵蝕的區(qū)域主要為棧橋西側(cè)建島前岸灘和340～600 m 范圍棧橋修建期間產(chǎn)生的淤積， 由于2011—2013 年期間被侵蝕岸灘面積較大，2013—2018 年間砂質(zhì)岸線向陸地方向平均速率為13.17 m/a。 中部淤積部分主要在人工島后方陸島間約600～1260 m 范圍內(nèi)， 圖2 可以看出2013—2018 間陸島間淤積幅度變化最大的位置逐漸在向東側(cè)移動，2013—2014 年在740 m 處岸線淤進幅度最大， 約73.89 m；2014—2015 年910 m處淤進了98.93 m；2016 年相比2015 年岸線變化幅度較?。?016—2017 年960 m 處向海洋淤進了87.25 m， 而910 m 處僅有30.44 m 的泥沙淤積；2017—2018 年1030 m 處向海洋淤進達151.48 m，910 m 處岸線向海洋淤進21.38 m。 造成砂質(zhì)岸線如此變化的原因可能是隨著陸島間泥沙淤積情況日益嚴重， 在2016 年砂質(zhì)岸線已經(jīng)接近人工島圍堤，造成泥沙淤積發(fā)展空間不足，在水流條件的作用下，泥沙淤積開始向東南方向漫延。

總體來看，修建人工島之前邦塘灣岸線以侵蝕為主，且被侵蝕的岸灘泥沙在清瀾港入海口形成沉積。 建設(shè)人工島期間，清瀾港入?？诘陌稙┍磺治g消失，陸島間泥沙淤積速度最快，人工島完成施工后，陸島間岸灘進一步淤積，已經(jīng)形成連島沙壩。

3.2 椰林灣人工島周圍水域方向場變化

通過對影像進行Gabor 濾波增強方法提取水體流態(tài)，結(jié)果如圖4 所示。 用于提取水體流態(tài)的兩幅影像成像時間分別為2011 年10 月30 日和2015 年4 月16 日， 成像時水域潮情為漲潮階段。圖4 可以明顯看出人工島的建設(shè)改變了水流原先的流動方向，使得陸島間形成了更加容易形成泥沙淤積的水文環(huán)境。人工島建設(shè)之前邦塘灣水流為自東向西的沿岸流，沿岸的泥沙水流的作用下被自東向西攜帶，在清瀾港入?？谔幱裳匕读骱透劭趦?nèi)水流共同作用下形成淤積。 而人工島建好后，東側(cè)海域沿岸流依舊為自東向西方向，但人工島西側(cè)水流經(jīng)過人工島的阻擋繞射在棧橋附近形成自西向東的沿岸流，與人工島東側(cè)自東向西的沿岸流在陸島間發(fā)生相遇， 兩股水流攜帶的泥沙在此發(fā)生沉積，形成的泥沙淤積快速向人工島方向堆積，從2018 年砂質(zhì)岸線位置可以看出，此處淤積的泥沙已經(jīng)形成連島沙壩。人工島西側(cè)棧橋附近由于自東向西的沿岸流隨著陸島間的泥沙淤積已經(jīng)達不到此區(qū)域，大大減弱了此區(qū)域的泥沙淤積作用，造成清瀾港漲退潮水流沖刷作用增強，該區(qū)域岸灘被侵蝕。

綜合分析，椰林灣人工島的建設(shè)對沿岸水體流向造成了較大的影響， 阻擋了向岸的水體流動，在人工島后方造成了泥沙淤積， 形成了連島沙壩，但是在一定程度上也緩解了清瀾港入?？诘暮降烙俜e作用。

圖4 人工島建設(shè)前后水體流向?qū)Ρ?/p>

3.3 日月灣人工島砂質(zhì)岸線變化

通過Canny 邊緣檢測算子提取日月灣人工島近岸2011 年以來的砂質(zhì)岸線數(shù)據(jù)（如圖5 所示），岸線變化速率（如圖6 所示），發(fā)現(xiàn)日月灣人工島的“日”島和“月”島近岸砂質(zhì)岸線變化有較大差異，“日”島砂質(zhì)岸線向人工島一側(cè)淤進較多，“月”島淤進較少。

圖5 日月灣人工島附近砂質(zhì)岸線變化

圖6 日月灣岸線變化速率

2011—2012 年“日”島附近砂質(zhì)岸線基本沒有變化，2012—2013 年岸線變化幅度較大。 在640～1460 m 范圍間平均淤積速度為80.82 m/a，最大淤積長度為196.25 m，淤積效果呈現(xiàn)正對“日”島淤積快，往兩邊淤積幅度小的特點，這可能與“日”島施工建設(shè)有關(guān)， 施工期間此處水域泥沙含量較高，且改變了水動力條件， 造成了泥沙淤積快速形成，且正對“日”島為連島棧橋，水體在此匯聚形成沉積。2013 年之后“日”島近岸泥沙淤積速度減緩，速度減緩可能與此時“日”島施工結(jié)束，水體懸浮泥沙濃度下降有關(guān)。 2017—2018 年正對“日”島900～1060 m范圍內(nèi)砂質(zhì)岸線向人工島方向淤進，且邊界較平滑，此變化的主要原因是“日”島的泥沙淤積形成了連島沙壩，砂質(zhì)岸線的邊界已經(jīng)和“日”島輪廓相接。

2011—2016 年間在1460～4000 m 范圍內(nèi)的砂質(zhì)岸線變化幅度都較小，表現(xiàn)為侵蝕狀態(tài)，平均侵蝕速率為1.47 m/a。2016—2018 年由于“月”島的施工建設(shè)，岸線在“月”島附近2300～2800 m 范圍內(nèi)向人工島方向有較大淤進，2016—2017 年平均淤進速率約43.37 m/a，2017—2018 年平均淤進速率約為26.44 m/a，淤積速率有所減緩。 由圖7 中岸線年度數(shù)據(jù)還看出 “月” 島附近岸線變化規(guī)律不像“日”島附近呈中間淤進速度最快，兩邊逐漸減小的特點，而是在棧橋東北側(cè)向海洋淤進速度最快，主要原因可能與“月”島施工建設(shè)有較大關(guān)系，“月”島阻擋了外部水流，且其連島棧橋與最左側(cè)相連，西南側(cè)水體通過連島棧橋的空隙后速度減緩，懸浮物沉積。

圖7 日月島建設(shè)前后水體流向?qū)Ρ?/p>

2016—2018 年間在1540～1840 m 范圍內(nèi)砂質(zhì)岸線也發(fā)生了向海淤進的情況， 平均淤進速率為20.59 m/a， 發(fā)生上述情況的原因可能是此區(qū)域水動力條件的變化。在“月”島建設(shè)之前，此區(qū)域面對廣闊的大洋，當“月”島建設(shè)完工后，阻擋了外部大部分的水體，僅在日月島中間留下了狹窄的水道，遠海大洋水體通過水道擴散流向岸邊， 但主要方向為垂直流向，垂直流向的水體在岸邊造成了泥沙淤積。

通過日月島的砂質(zhì)岸線變化和變化速率來看，由于其是兩部分工程，砂質(zhì)岸線變化和每一部分人工島的建設(shè)和對水流的影響有較大關(guān)系。日月島的兩個部分都造成了岸灘的淤積，但是“日”島由于施工較早，且人工島主體對水體影響較大，淤積較為嚴重，已形成了連島沙壩；“月”島施工較晚，且對水流產(chǎn)生的影響和“日”島不同，形成的淤積效果也大為不同，淤積速率遠遠小于“日”島淤積速率。

3.4 日月灣人工島周圍水域方向場變化

日月灣人工島工程分兩部分先后進行施工建設(shè)，“日”島于2012 年開始施工，2014 年完成施工，“月” 島于2015 年10 月開始施工，2016 年底完成外圍輪廓施工，工程給近岸水動力條件帶來了兩次變化。通過對影像進行Gabor 濾波增強方法提取水體流態(tài)結(jié)果如圖7 所示，選取的建島前影像成像時間為2011 年10 月14 日， 選取的“日” 島完工而“月”島未開始施工的影像成像時間為2015 年4 月16 日， 選取的全部工程完成施工的影像成像時間為2018 年1 月18 日，3 期影像日月灣均為漲潮期。 圖7 中可以看出日月灣人工島建設(shè)之前，大洋水體流動方向與海岸近乎垂直， 存在一定的角度。當“日”島施工建設(shè)后，流向海岸的水流遇到“日”島的阻擋，分成兩股從“日”島兩側(cè)繞射，最后在“日”島后方連島棧橋處匯聚，泥沙此處發(fā)生堆積，形成了連島沙壩；“月”島建設(shè)完工后，對水流產(chǎn)生了阻擋作用，外部水流分兩股經(jīng)“月”島左右兩側(cè)流向海岸， 西南側(cè)水流靠近岸邊后受到連島棧橋的阻擋，泥沙在此沉積，“月”島東北側(cè)水流和“日”島西南側(cè)水流匯合穿過水道流向岸邊， 通過水道之后空間變大流速減緩，水體向四周擴散，但由于其主要流向為向岸方向，泥沙在正對水道的岸邊發(fā)生沉積。

綜合來說，日月灣人工島的建設(shè)對周圍水域的水文動力造成了較大的改變，由于“日”島和“月”島的不同時間施工和不同的設(shè)計，其產(chǎn)生的泥沙淤積變化也不同。目前“日”島后方陸島間已形成連島沙壩，而“月”島產(chǎn)生的泥沙淤積面積較少。

4 討 論

4.1 泥沙淤積原因

從砂質(zhì)岸線變化來看，椰林灣人工島和日月灣人工島在建設(shè)完成之后，都在島后方陸島間形成了大面積的泥沙淤積，這與人工島的建設(shè)有著直接的關(guān)系。

1）近岸水體泥沙濃度高

首先人工島設(shè)計離岸距離較近，近岸區(qū)域海底土質(zhì)較為松軟，施工建設(shè)活動對水體的攪動造成水體懸浮泥沙含量升高，泥沙被水流攜帶島岸邊；其次人工島建設(shè)泥沙為其他區(qū)域抽取，然后在施工區(qū)域?qū)u體進行吹填，吹填過程中也容易引起周邊水域泥沙含量升高，并且隨波浪作用向岸邊發(fā)生輸運并沉積。

2）水動力變化的影響

波浪向岸邊傳播的過程中，會隨著海底地形的變化而發(fā)生破碎形成沿岸流、向岸流或者離岸流。

椰林灣人工島所處的邦塘灣海域在長浪向的作用下，斜向岸的波浪在近岸區(qū)域破碎形成自東向西的沿岸流，在人工島修建之前，邦塘灣沿岸水中浮沙被自東向西的沿岸流攜帶至清瀾港入海口，在此和清瀾港內(nèi)的水流匯聚，共同作用下在入海口形成淤積；當人工島修建好之后，由于其對波浪傳播方向的阻擋作用，波浪無法抵達人工島后方形成了波影區(qū)，波影區(qū)內(nèi)水動力條件較弱，同時人工島西側(cè)水流在對人工島的繞射過程中形成了自西向東的沿岸流，從連島棧橋下穿過，在陸島間波影區(qū)和自東向西的沿岸流相遇，兩股水流共同作用下使沉積物在此淤積，逐步形成連島沙壩。

日月灣人工島周圍水域波浪破碎形成的為向岸流。由于“日”島和“月”島的連島棧橋幾乎是垂直海岸設(shè)計，所以在“日”島建成后，水流在“日”島遠端分裂成兩股，分別繞“日”島流動，并在連島棧橋處匯聚，兩股水流在此匯聚造成泥沙在此沉淀發(fā)生淤積。 當“月”島修建后，“日”島和“月”島中間形成狹窄水道，當繞射兩島的水流在此匯聚，并加速穿過水道向岸邊流動， 此時會減速并形成發(fā)散的流向，但主要方向是垂直向岸邊流動，在此形成面積較小的泥沙淤積?！霸隆睄u西南側(cè)水流由于繞射“月”島，在連島棧橋處形成沿岸流，穿過連島棧橋在東北側(cè)產(chǎn)生泥沙淤積?！霸隆睄u泥沙淤積基本都在連島棧橋的東北側(cè)，區(qū)別于“日”島連島棧橋兩側(cè)淤積的狀況，原因是“日”島建設(shè)過程中及完工后形成淤積的時候， 在陸島間匯聚的兩股水流較為均衡，而“月”島西南側(cè)水體流量比“月”島東北側(cè)穿過兩島間水道而擴散的水流大得多，所以“月”島形成的泥沙淤積呈現(xiàn)一側(cè)較多的特點。

4.2 泥沙淤積演變預(yù)測

當岸邊建有離岸工程時，在工程與陸地之間的水域由于波浪繞過工程到達后波能減少， 波浪破碎，形成波影區(qū)，波影區(qū)內(nèi)水體流速減小，攜帶的泥沙在此發(fā)生沉積，當滿足適宜條件時沉積的泥沙規(guī)模將逐漸擴大，直至與外部工程相連，最終形成連島沙壩。

通過兩個人工島近岸砂質(zhì)岸線的位置可以判斷出椰林灣人工島和日月灣人工島的“日”島泥沙淤積嚴重程度已經(jīng)形成連島沙壩，是否能夠形成連島沙壩和適宜的離岸距離和人工島寬度比值、水動力條件、沉積物來源等因素有關(guān)。 當滿足水動力條件和沉積物來源時，連島沙壩是否能夠形成和離岸距離（L）與島體寬度（W）比值有著密切的關(guān)系[17]，數(shù)量關(guān)系如表2 所示。

表2 人工島與岸線響應(yīng)狀況

因此，當人工島寬度越大，離岸距離越近的時候，越容易形成連島沙壩。 經(jīng)計算椰林灣人工島離岸距離和人工島寬度比值約為2.13,“日”島離岸距離和人工島寬度比值約為2.24，“月”島離岸距離和人工島寬度比值約為2.05，都滿足形成連島沙壩的地理位置條件。 椰林灣人工島和日月灣人工島的“日”島已形成連島沙壩，計算結(jié)果顯示“月”島滿足形成連島沙壩的距離條件，但是由于其一側(cè)水動力條件不足，且攜帶的泥沙在經(jīng)過兩島間水道后已經(jīng)淤積在岸邊，沉積物來源也不足，僅僅通過“月”島西南側(cè)水體流動的攜沙作用，不滿足形成連島沙壩的充分條件，所以推測“月”島近岸將會形成沙嘴，而不會形成連島沙壩。

5 結(jié) 論

文中通過對海南島兩個離岸人工島的影像分析建島前后近岸砂質(zhì)岸灘的演變，得出以下結(jié)論：

1）椰林灣人工島建島前，沿岸沙灘表現(xiàn)為侵蝕狀態(tài)，自東向西的沿岸流會將泥沙向西攜帶，淤積在清瀾港入?？?，日月灣人工島建島前岸線較為穩(wěn)定。

2）人工島建好后，對周圍水域的水動力條件造成了較大影響。椰林灣人工島施工建設(shè)阻擋水流行進，波浪無法直接作用于邦塘灣海岸，造成人工島與陸地之間水動力條件較弱，并且使自東向西的水流繞射人工島之后形成兩個相向的沿岸流，在陸島間交匯，形成泥沙淤積。 日月灣人工島的建設(shè)使近岸水流發(fā)生了兩次變化，“日”島剛剛建成之后，波浪繞射人工島之后在后方棧橋下匯聚，形成泥沙淤積；“月”島修建好之后，兩島之間的水道會攜帶一部分懸浮物，沉積在正對水道的岸邊，“月”島連島棧橋處也由于橋墩阻礙作用，形成泥沙淤積。

3）人工島建設(shè)過程中和建好后對岸線影響較大。 椰林灣人工島建島施工期間泥沙淤積速率達到104.67 m/a， 工程完工后最大淤積速率達到151.48 m/a，由于滿足連島沙壩的形成條件，陸島間已經(jīng)形成連島沙壩；日月灣人工島“日”島施工建設(shè)期間最大淤積速率達到196.25 m/a， 完工后淤積速率有所減緩，為79.31 m/a，“月”島施工建設(shè)期間最大淤積速率為82.21 m/a，由于“日”島滿足形成連島沙壩的條件，“日”島的陸島間已經(jīng)形成連島沙壩。