基于遙感影像的2016—2019年長江南京江北新區(qū)段岸線利用分析

熊克俊,紀婷婷,陳 成

(1.江蘇省測繪工程院,江蘇 南京 210013;2.自然資源部國土衛(wèi)星遙感應用重點實驗室,江蘇 南京 210013)

0 引 言

長江干流及重要支流水運條件優(yōu)越,區(qū)位優(yōu)勢明顯,長江岸線承擔著建設(shè)港口、過江通道、供排水、體現(xiàn)城市形象、保護生物多樣性、穩(wěn)定河勢等多種功能,岸線資源開發(fā)利用是推動流域經(jīng)濟社會發(fā)展的重要引擎[1]。然而,部分岸線開發(fā)無序或過度開發(fā),對河流生態(tài)環(huán)境具有潛在的不利影響。隨著長江經(jīng)濟帶、長三角一體化等國家戰(zhàn)略的實施,“生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”成為長江岸線開發(fā)利用的新模式。

對岸線發(fā)展與利用的清楚認知是合理開發(fā)利用這一寶貴資源的先決條件,因此對長江岸線的研究越來越受到生態(tài)環(huán)境、城市規(guī)劃、地理等領(lǐng)域?qū)W者重視。從國內(nèi)來看,近年來對長江岸線的研究可以總結(jié)為3個方面:① 利用RS、GIS等技術(shù)手段開展岸線提取與分類研究[2-4];② 長江岸線空間結(jié)構(gòu)變化研究及影響因子分析[5-7];③ 研究指標體系和評價模型,綜合分析長江資源利用情況[8-11]。

從現(xiàn)有成果來看,關(guān)于長江岸線利用的研究視角主要集中在利用新技術(shù)、新方法研究長江岸線資源的開發(fā)與利用以及生態(tài)保護修復情況,對于特殊區(qū)域的長江岸線的變化情況研究較少。鑒于此,本文在前人研究的基礎(chǔ)上,依托南京江北新區(qū)生態(tài)文明規(guī)劃,獲取2016年和2019年兩期新區(qū)長江岸線利用數(shù)據(jù),通過比較分析,研究長江南京江北新區(qū)段的岸線結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀,2016年以來長江南京江北新區(qū)段岸線利用發(fā)生了怎樣的變化,主要受哪些驅(qū)動因素的影響等問題,同時為南京江北新區(qū)在長江岸線濕地保護與環(huán)境提升建設(shè)等方面提供一些參考。

1 研究區(qū)概況與研究方法

1.1 研究區(qū)概況

南京江北新區(qū),2015年6月27日由國務院批復設(shè)立,是全國第13個、江蘇省首個國家級新區(qū)。新區(qū)位于江蘇省南京市長江以北,包括浦口區(qū)、六合區(qū)和棲霞區(qū)八卦洲街道,總?cè)丝诩s250萬,規(guī)劃面積788 km2,新區(qū)空間范圍如圖1所示。新區(qū)是長江經(jīng)濟帶與東部沿海經(jīng)濟帶的重要交匯節(jié)點,南京都市圈的北部服務中心,區(qū)位優(yōu)勢明顯,江海聯(lián)運便捷,岸線資源豐富且條件好,對于長江岸線開發(fā)利用的研究具有典型意義。

圖1 研究區(qū)概況圖

1.2 數(shù)據(jù)來源

2016年和2019年的岸線利用數(shù)據(jù)通過高分辨率遙感影像進行目視解譯獲取。2016年影像為0.3 m分辨率航空影像,2019年影像為0.8 m分辨率高分二號衛(wèi)星影像。本文獲取的長江岸線數(shù)據(jù)為研究結(jié)果,僅作參考,真實數(shù)據(jù)請以官方發(fā)布為準。

空間數(shù)據(jù)存儲和處理均采用2000國家大地坐標系(CGCS2000),在進行長度計算時采用高斯-克呂格6度帶投影,中央經(jīng)線為東經(jīng)117°。

1.3 遙感影像處理

2016年航空影像處理流程包括:原始影像波段組合、利用DEM和特征點線進行數(shù)字微分糾正、相鄰像片接邊、影像調(diào)色處理、影像鑲嵌和裁切等步驟。

2019年高分二號衛(wèi)星影像處理流程包括:全色糾正、多光譜配準、影像融合、影像調(diào)色處理、影像鑲嵌和裁切等步驟。

分別處理2016年和2019年高分辨率遙感影像,制作生成DOM數(shù)據(jù),基于2期DOM數(shù)據(jù)獲取長江岸線數(shù)據(jù)。

1.4 岸線利用分類

岸線利用分類:本文從岸線利用與保護同步協(xié)調(diào)的角度出發(fā),根據(jù)《江蘇省長江岸線開發(fā)利用布局總體規(guī)劃綱要(1999-2020)年》以及江北新區(qū)岸線的實際情況,將岸線劃分為生態(tài)岸線、生活岸線和生產(chǎn)岸線,生產(chǎn)岸線又分為工業(yè)、倉儲和港口三類功能。具體定義如表1所示。

表1 長江岸線生態(tài)、生產(chǎn)、生活岸線分類及定義表

根據(jù)上文所述岸線分類體系,以2016年長江低水位線為岸線,對后方陸域緩沖1 km作為監(jiān)測范圍,基于2016年、2019年影像數(shù)據(jù),判斷有無港口碼頭、工業(yè)生產(chǎn)、城市生活景觀等為標準,對江北新區(qū)段長江岸線進行解譯與分類,形成2016年、2019年兩期岸線利用空間數(shù)據(jù)。在岸線類型判定時,在緩沖區(qū)范圍內(nèi),如果只有一種利用類型,則將岸線賦予相應的類型屬性;如果有兩個以上的利用類型,則根據(jù)按照不同利用類型的面積占比高低賦予該段岸線面積占比最高類型對應的類型屬性。在此基礎(chǔ)上,進行各類岸線長度的計算與變化分析。

1.5 岸線利用變化分析

根據(jù)2016年、2019年2期岸線利用數(shù)據(jù),利用交叉統(tǒng)計分析方法,分別計算2016—2019年岸線利用規(guī)模和結(jié)構(gòu)變化以及岸線利用類型轉(zhuǎn)移矩陣,分析2016—2019年長江岸線江北新區(qū)段變化趨勢和變化特點,綜合考慮經(jīng)濟社會發(fā)展情況,總結(jié)江北新區(qū)岸線利用變化的主要驅(qū)動因素。

2 岸線利用變化分析

根據(jù)前述數(shù)據(jù)和研究方法,得到長江南京江北新區(qū)段岸線類型及分布。

2.1 岸線開發(fā)利用情況

在江北新區(qū)范圍內(nèi)擁有長江岸線的街道包括橋林街道、江浦街道、頂山街道、泰山街道、沿江街道、大廠街道、長蘆街道、龍袍街道和八卦洲街道。分別對2016年和2019年的長江岸線空間數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,江北新區(qū)范圍內(nèi)長江岸線總長度為106.36 km,2016年開發(fā)利用的工業(yè)岸線和生活岸線總長度為33.85 km,占岸線總長度的31.83%,到了2019年開發(fā)利用的工業(yè)岸線和生活岸線總長度為27.51 km,減少了6.34 km,占岸線總長度的25.86%。長江南京江北新區(qū)段岸線中,生態(tài)岸線占主體地位,而開發(fā)利用岸線生產(chǎn)岸線和生活岸線中以生產(chǎn)岸線為主,生活岸線長度占比僅在3%左右,具體結(jié)果如圖2所示。

圖2 2016年和2019年江北新區(qū)段長江岸線利用圖

2.2 岸線利用結(jié)構(gòu)變化

對江北新區(qū)段長江岸線的結(jié)構(gòu)進行分析,如圖3所示,2016—2019年岸線結(jié)構(gòu)整體上有一定的穩(wěn)定性,岸線類型比重分布有小幅度調(diào)整,主要是朝著生態(tài)修復和城鎮(zhèn)生活偏移。

圖3 江北新區(qū)段長江岸線2016—2019年各類型長度統(tǒng)計

生活岸線在2016—2019年間有一定的增加,2016年生活岸線長度為2.96 km,2019年生活岸線長度為3.51 km,長度增加了0.55 km。從空間分布上看,長江江北新區(qū)段增加的生活岸線主要集中分布在頂山街道、泰山街道等街道,類型為城鎮(zhèn)濱江綠地或生態(tài)公園。

生產(chǎn)岸線包括了倉儲占用、港口占用和工業(yè)占用3種岸線。生產(chǎn)岸線在2016—2019年間減少了6.89 km,其中主要是工業(yè)岸線的減退。從空間占比上看,生產(chǎn)岸線中工業(yè)占用的占比最大,其次是港口占用,倉儲占用的占比最小,如圖4所示。從空間分布上看,生產(chǎn)岸線主要分布在大廠街道、長蘆街道、泰山街道等街道,空間上與生態(tài)、生活岸線交錯分布。

圖4 江北新區(qū)段長江岸線2016年(左)和2019年(右)各岸線類型占比統(tǒng)計圖

生態(tài)岸線在2016—2019年間有顯著的增加,長度由原來的72.51 km增加到78.85 km,長度增加了6.34 km。可以看出,江北新區(qū)在對長江岸線進行生態(tài)保護、生態(tài)修復方面力度較大、成效顯著。從空間分布上看,各段生態(tài)岸線長短不一,其中有3段較長,分別位于江浦街道、長蘆-龍袍街道和八卦洲街道,生態(tài)保護較好。

2.3 岸線利用類型轉(zhuǎn)移

從兩年用地利用類型轉(zhuǎn)移上看,如表2所示,2016—2019年間各類型岸線之間存在相互轉(zhuǎn)移的情況。

表2 2016—2019年岸線利用類型轉(zhuǎn)移統(tǒng)計表(單位/km)

倉儲占用岸線共退出了1.74 km,其中0.29 km轉(zhuǎn)移為生活岸線,1.45 km轉(zhuǎn)移為生態(tài)岸線。未有其他類型岸線轉(zhuǎn)為倉儲占用岸線的情況。

港口占用岸線共退出了0.40 km,其中0.26 km轉(zhuǎn)移為生活岸線,0.14 km轉(zhuǎn)移為生態(tài)岸線。新增港口占用岸線0.57 km,由生態(tài)岸線轉(zhuǎn)移而來。

工業(yè)占用岸線共退出了5.63 km,全面轉(zhuǎn)移為生態(tài)岸線。新增工業(yè)占用岸線0.31 km,由生態(tài)岸線轉(zhuǎn)移而來。

生活岸線沒有退出的情況。新增生活岸線0.55 km,其中有0.29 km是由倉儲占用轉(zhuǎn)移而來,有0.26 km是由港口占用岸線轉(zhuǎn)移而來。

生態(tài)岸線共退出0.88 km,其中0.57 km轉(zhuǎn)移為港口占用岸線,0.31 km轉(zhuǎn)移為工業(yè)占用岸線。新增生態(tài)岸線7.22 km,有1.45 km由倉儲占用岸線轉(zhuǎn)移而來,有0.14 km由港口占用轉(zhuǎn)移而來,有5.63 km由工業(yè)占用轉(zhuǎn)移而來。生活岸線與生態(tài)岸線之間沒有轉(zhuǎn)移。

2.4 典型生產(chǎn)岸線搬遷改造與生態(tài)修復

隨著長江大保護戰(zhàn)略的推進和《南京長江岸線保護法》的正式實施,江北新區(qū)采取了一系列措施,將不利于長江生態(tài)環(huán)境保護的生產(chǎn)岸線進行搬遷改造,對原有工業(yè)碼頭、船舶廠、物流倉庫、雜亂建筑等進行拆除整段,岸線利用向生態(tài)岸線或生活岸線轉(zhuǎn)變,讓新區(qū)居民能夠與長江近距離接觸,以滿足居民“觀江、賞江、親江”的需求。本文選取了4種不同類型的典型岸段展示生產(chǎn)岸線搬遷改造與生態(tài)修復情況,如表3和圖5所示。

表3 典型生產(chǎn)岸線搬遷改造與生態(tài)修復分析

圖5 典型岸段變化與生態(tài)修復情況對比圖

圖5(a)為橋林造船帶,有多家船舶公司,占地面積約為0.48 km2,在2016—2019年間實施了搬遷工程,從2019年影像可以看出已全部完成了搬遷工程,但還未完全恢復生態(tài)功能。

圖5(b)為倉儲用地,占地面積約為0.21 km2,在2016—2019年間完成了搬遷,編號為1的圖斑從2019年影像上可以看出該區(qū)域已恢復了生態(tài)功能;編號為2的圖斑建設(shè)成為揚子國際會議中心,為生活岸線。

圖5(c)為沿江碼頭,占地面積約為0.01 km2,在2016—2019年間完成搬遷,從2019年影像上可以看出該區(qū)域已部分恢復了生態(tài)功能。

圖5(d)為部分浦口碼頭用地,占地面積約為0.05 km2,拆遷后建為濱江公園,其岸線成為生活岸線,為周邊居民提供了一個休憩、休閑場所。

3 岸線利用變化的主要驅(qū)動因素

3.1 生態(tài)環(huán)境保護要求

南京江北新區(qū)坐落于長江北岸,擁有百余公里岸線,生產(chǎn)、生活臨江分布。一直以來,生產(chǎn)岸線占的比重較大,生產(chǎn)工業(yè)污染對長江水體造成破壞,給長江生態(tài)環(huán)境保護帶來很大壓力。近幾年,江北新區(qū)管委會在“共抓大保護、不搞大開發(fā)”思想指引下,明確新區(qū)長江生態(tài)環(huán)境保護要求與生態(tài)修復工作重點,積極推動沿江產(chǎn)業(yè)、空間、生態(tài)、景觀的優(yōu)化調(diào)整,解決岸線復綠、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級等方面的突出問題,加速長江生產(chǎn)岸線向生活岸線、生態(tài)岸線轉(zhuǎn)型。

3.2 居民休閑生活需要

隨著城市的發(fā)展,人們對生態(tài)休閑的需求在日益增加,良好的休閑、游憩環(huán)境成為城市居民釋放壓力的好去處。近年來,江北新區(qū)通過打造“臨江、憶江、見江”景觀通廊,使優(yōu)美的原生態(tài)風光與歷史文化沉淀融合,將城市防洪、岸線濕地保護與環(huán)境提升有機結(jié)合,彰顯濱江城市特色,滿足江北居民對濱江休閑的需求。

3.3 積極的政策引導

近年來,南京市堅決貫徹習近平生態(tài)文明思想特別是習近平總書記關(guān)于長江經(jīng)濟帶發(fā)展的重要指示精神,認真落實省委省政府有關(guān)部署要求,全面加強長江南京段規(guī)劃、保護、建設(shè)、管理工作,率先出臺了《南京市長江岸線保護辦法》《南京市濱江生態(tài)環(huán)境保護要點》和《南京市長江經(jīng)濟帶生態(tài)環(huán)境保護實施方案》等文件,致力把長江南京段打造成為綠色生態(tài)帶、轉(zhuǎn)型發(fā)展帶、人文景觀帶、嚴管示范帶,防止岸線無序發(fā)展。通過積極的政策引導,江北新區(qū)段開展岸線清理、治理非法碼頭、推進生態(tài)復綠,岸線利用優(yōu)化調(diào)整有序進行。

4 結(jié) 語

高分辨率影像數(shù)據(jù)用于岸線資源利用調(diào)查,具有效率高、成本低、真實客觀等特點,可作為重要支撐手段。本文利用高分辨率遙感影像獲取了2016年和2019年長江南京江北新區(qū)段的岸線利用數(shù)據(jù)。總體來看,南京江北新區(qū)自成立以來,在推動自身發(fā)展建設(shè)的同時,十分重視生態(tài)環(huán)境保護,近三年來,加強了長江岸線整治,大力整治低質(zhì)低效產(chǎn)業(yè)用地,在長江生態(tài)環(huán)境修復和長江岸線利用結(jié)構(gòu)調(diào)整方面成效顯著,積極響應了“共抓大保護、不搞大開發(fā)”的號召。