加強(qiáng)山東省海岸線保護(hù)的建議

山東省人工海岸遙感圖像獲取與結(jié)果分析摘要：基于“GoogleEarth”的衛(wèi)星圖像和野外實(shí)地考察，通過“GoogleEarth”的標(biāo)尺功能，獲得山東省沿海各地區(qū)人工硬質(zhì)化海岸的圖像，從中分析計(jì)算出各區(qū)域人工硬質(zhì)化海岸線的長度，并進(jìn)行了相關(guān)的數(shù)據(jù)分析。研究表明，不同區(qū)域人工海岸線的類型差異較為顯著，這與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)、社會(huì)等因素密切相關(guān)。綜合而看，山東省海岸線受人類活動(dòng)的影響較大，由此預(yù)測山東省的海岸硬質(zhì)化趨勢(shì)將進(jìn)一步向港口化和重工業(yè)化的趨勢(shì)發(fā)展。并提出了關(guān)于海岸帶保護(hù)的相關(guān)建議。關(guān)鍵詞：人工海岸；硬質(zhì)化；遙感圖像；山東省海岸線是海洋和陸地交界的特殊地帶，是人類賴以生存和發(fā)展的重要場所，是現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前言地帶。由于受多種自然因素和各種人類活動(dòng)的影響，海岸線并非保持固定不變。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國海岸人工硬質(zhì)化現(xiàn)象日漸明顯，特別是人為的影響更加突出。海岸硬質(zhì)化的危害主要是破壞沿岸海水域內(nèi)生物的棲息地，造成生物多樣性銳減。因此，人工海岸線變化檢測，在海岸帶環(huán)境保護(hù)、海岸帶管理和海洋工程中，發(fā)揮著重要的作用，同時(shí)具有一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值?，F(xiàn)場探測是海岸線測繪的傳統(tǒng)方法，但這種技術(shù)耗時(shí)費(fèi)力、效率低、工作周期長，難以快速反應(yīng)海岸線的動(dòng)態(tài)變化。由于遙感具有全天候、大范圍以及同步獲取不同尺度時(shí)空信息等特點(diǎn)，遙感圖像處理技術(shù)為監(jiān)測海岸線的長度提供了方便而重要的途徑。為了快速獲取山東省海岸岸線硬質(zhì)化的現(xiàn)狀，本次實(shí)驗(yàn)利用“GoogleEarth”實(shí)現(xiàn)遙感圖像的海岸線監(jiān)測和提取[1]。方法和原理利用遙感技術(shù)提取人工海岸線，根據(jù)提取的海岸線，獲取該地區(qū)的“GoogleEarth”遙感圖像，運(yùn)用“GoogleEarth”軟件中的標(biāo)尺功能，測量硬質(zhì)化海岸線的長度，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。1.1研究區(qū)域選取山東省的人工硬質(zhì)化海岸為試驗(yàn)研究對(duì)象。山東省位于中國東部沿海、黃河下游，東經(jīng)114°47.5′－122°42.3′、北緯34°22.9′一38°24.01′之間。境域包括半島和內(nèi)陸兩部分，山東半島突出于渤海與黃海之中，同遼東半島遙相對(duì)峙。據(jù)山東省最新一次國土資源綜合調(diào)查，統(tǒng)計(jì)得出海岸線長度為2531公里。1.2研究目的公開資料顯示，1996-2007年，渤海填海造地面積551平方公里，沿海灘涂濕地面積減少了718平方公里，年均減少1%以上。同時(shí)，環(huán)渤海海岸線由1970年的5399公里縮短為2000年的5139公里，總長度縮短了260公里。僅就山東省而言，20年來，填海造田、圍海養(yǎng)殖使海灣面積減少了2.20萬公頃，海岸線長度因此縮短了186公里。因此，通過遙感圖像處理技術(shù)的應(yīng)用，可以簡單快速的統(tǒng)計(jì)山東省人工海岸線的長度，為山東省海洋環(huán)境保護(hù)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供一定的理論依據(jù)。1.3岸線的提取海岸線是指海陸分界線，在我國系指多年平均高潮時(shí)海陸分界線。本文所提到的海岸線只是水邊線，即衛(wèi)星過頂時(shí)刻拍攝的水陸分界線，沒有考慮到海水懸浮泥沙、潮位、季節(jié)等因素的影響，不是真正意義上的海岸線[2]。但由于所測量的人工硬質(zhì)化海岸線受潮汐、季節(jié)等各種因素的影響較少，故暫且忽略水陸分界線與海岸線的區(qū)別。山東省的海岸有多重類型，大致可以分為人工海岸和自然海岸兩大類。自然岸線包含基巖、砂質(zhì)、泥質(zhì)、河口、生物海岸等，人工岸線包含海堤、港口、其它人工海岸等。利用遙感圖像快速獲取海岸線，主要的依據(jù)為：海岸線作為海洋與陸地的交界線，可以看成是一個(gè)大的水域的邊界線。對(duì)于水域來說，由于其自身的循環(huán)和動(dòng)力學(xué)規(guī)律不同，在形狀、大小、水質(zhì)等方面也存在著差異，從而呈現(xiàn)出空間上的多變性。盡管水域在空間上表現(xiàn)出復(fù)雜的變化，但是在影響上有其共同特征：首先，從色調(diào)方面看，水域一般情況下成液態(tài)具有動(dòng)態(tài)的連續(xù)性，與周圍的陸地在影像上有明顯的差異。雖然其水質(zhì)隨空間有較大的變化，但其影像色調(diào)卻保持相對(duì)的穩(wěn)定性與平衡性。當(dāng)遙感影像比例尺寸較小，空間分辨率較低時(shí)，海岸線的位置可以用瞬時(shí)水位線的位置替代。當(dāng)空間分辨率較高時(shí)，海岸部分與陸地部分在顏色上會(huì)有明顯的差別，因此提取海岸線是可以充分利用色彩信息來取得滿意的結(jié)果。區(qū)分“GoogleEarth”圖像中自然海岸線和人工海岸線的方法：（1）人工海岸中的港口碼頭和圍墾養(yǎng)殖堤壩由水泥和石頭構(gòu)成，其反射率明顯高于水體，且海岸線平直；（2）基巖對(duì)光譜的反射率特性使其灰度值明顯高于水體與淤泥質(zhì)海岸的反射率，而且基巖海岸有植被覆蓋[3]。圖1人工海岸圖2自然海岸衛(wèi)星遙感信息在海岸動(dòng)態(tài)檢測方面有重復(fù)觀測、覆蓋面廣、精度高等特點(diǎn)。利用遙感影像提取人工海岸線，運(yùn)用“GoogleEarth”軟件中的標(biāo)尺功能，從而獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)（圖3）。同時(shí)，做一組平行數(shù)據(jù)，用以減小實(shí)驗(yàn)誤差。在實(shí)驗(yàn)的過程中確保岸線提取的精度和人工岸線與自然岸線劃分的準(zhǔn)確度。查閱相關(guān)的歷史文獻(xiàn)資料，篩選有用信息，獲得真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)。對(duì)于要實(shí)地調(diào)查的區(qū)域，首先使用收集的地圖資料對(duì)遙感圖像進(jìn)行初校正，以便選定野外調(diào)查點(diǎn)的位置。通過以上兩種方法，彌補(bǔ)“GoogleEarth”進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)時(shí)的足不足。、圖3人工海岸線的衛(wèi)星提取測量圖結(jié)果與分析我國海岸線總長度3.2萬公里，其中大陸海岸線1.8萬公里，島嶼海岸線1.4萬公里。目前，山東省海岸線長度僅次于福建省、廣東省、浙江省，居全國第四位。據(jù)山東省最近一次的國土綜合調(diào)查，發(fā)現(xiàn)海岸長2531公里，比之前通用的數(shù)字3121公里少了590公里。分析認(rèn)為，海岸線減少的主要原因是沿海開發(fā)，包括港口碼頭、鹽田、蝦池的修建及填海造陸等認(rèn)為活動(dòng)引起的。本文研究人工硬質(zhì)化海岸線主要從以下兩個(gè)方面進(jìn)行分析：其一是人工硬質(zhì)化海岸線的長度，其二是海岸線類型的變化。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的加速，海岸線由原始的基巖海岸、砂質(zhì)海岸、淤泥質(zhì)海岸變?yōu)槿斯すこ毯０哆^程中往往出現(xiàn)海岸線平直化，海岸線長度也隨之改變。在2000年以前，海岸開發(fā)類型及變化趨勢(shì)單一，原始淤泥質(zhì)海岸線被開發(fā)為人工養(yǎng)殖海岸。2000年后，隨著山東省沿海城市開發(fā)戰(zhàn)略的提升和規(guī)劃的加快實(shí)施，隨著各城市步入工業(yè)大規(guī)模開發(fā)的階段，海岸建設(shè)、海岸開發(fā)和重大港口所占比例逐漸增大。但缺少對(duì)海岸帶環(huán)境資源的開發(fā)利用的科學(xué)規(guī)劃，海洋產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局不夠合理。就目前海岸帶發(fā)展與保護(hù)而言，已經(jīng)出現(xiàn)了資源破壞和不合理利用等問題，主要包括岸線資源和土地的無序開發(fā)、海濱景觀破壞嚴(yán)重、局部海域污染嚴(yán)重、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不當(dāng)引起的破壞性開發(fā)、海濱資源遭受建設(shè)性破壞等開發(fā)問題；侵占濕地、工廠化養(yǎng)殖、鹽田生產(chǎn)及鹽化工污染、防護(hù)林破壞及岸線退蝕等生態(tài)問題；沿海重大項(xiàng)目、產(chǎn)業(yè)布局缺乏協(xié)調(diào)等建設(shè)問題。因此，獲取人工硬質(zhì)化海岸線的長度具有十分重要的意義。根據(jù)表1可知，山東省人工硬質(zhì)化海岸線長度為1297公里，占山東省海岸線的51.2%。可見，人工硬質(zhì)化海岸帶在海岸帶的發(fā)展中占據(jù)著越來越重要的作用，因此，及時(shí)掌握海岸線變化的原因及動(dòng)態(tài)，加強(qiáng)對(duì)海岸線的管理，使海岸線得到保護(hù)是關(guān)鍵且十分必要的。根據(jù)山東省海洋與漁業(yè)部門的資料，經(jīng)過實(shí)地勘測，并結(jié)合最新衛(wèi)星影像分析，山東東營的海岸線增長了62.33公里。據(jù)研究，新增長的60多公里海岸線，位于黃河入海處的東營市沿海，主要是由于黃河帶入海中的泥砂新造陸地所致。這使得東營市海岸線由350.34公里增加到412.67公里[4]。而由表1可知，東營市的人工硬質(zhì)化海岸線長度為289.17公里。因?yàn)槭茳S河三角洲的影響，東營海岸帶開發(fā)類型較為單一，主要是堤壩、棧橋、港口為主。因此，海岸帶變化不僅受自然原因的影響，而且也受到人類開發(fā)的影響。表1山東省各區(qū)域人工硬質(zhì)化海岸線長度地區(qū)人工硬質(zhì)化海岸線長度（單位：m）日照147330.25青島222205.39威海204424.15煙臺(tái)294587.52濰坊90837.39東營289171.97濱州總計(jì)48154.801296711.47由表1可以看出，山東省不同沿海城市人工海岸線的長度（以下數(shù)據(jù)不涉及海水養(yǎng)殖區(qū)域），由表2數(shù)據(jù)可以觀察得到，青島、威海、煙臺(tái)以及東營的人工硬質(zhì)化海岸線在全省所占比例較大，在實(shí)驗(yàn)過程中，發(fā)現(xiàn)青島、威海以及煙臺(tái)等地區(qū)的海岸開發(fā)類型較為復(fù)雜，不僅包括由原始淤泥質(zhì)海岸線開發(fā)而成的人工養(yǎng)殖海岸，而且還包括海島建設(shè)以及重大海岸工程以及港口建設(shè)，這與當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切相關(guān)。而對(duì)于濰坊以及濱州等海域面積較小，經(jīng)濟(jì)較不發(fā)達(dá)的區(qū)域，人工硬質(zhì)化海岸帶開發(fā)類型則較為單一，主要是一堤壩、棧橋、港口為主?？梢灶A(yù)見的是，隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，山東省沿岸未來海岸線的變化趨勢(shì)主要是以原始海岸轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ず０?。加?qiáng)山東省海岸線保護(hù)的建議根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以知道，山東省的人工硬質(zhì)化海岸在海岸線中占有相當(dāng)大的比例。因此，在開發(fā)利用資源的同時(shí)，應(yīng)該充分加強(qiáng)人工海岸帶的管理。海岸帶資源不僅現(xiàn)在，而且將來都有多用途、利用開發(fā)強(qiáng)度大的特點(diǎn)。因此，加強(qiáng)山東省海岸線的保護(hù)具有重要的意義。3.1加強(qiáng)綜合管理，促進(jìn)海岸線的保護(hù)與利用海岸問題不僅是沿海土地問題，還包括國土整體發(fā)展問題。因此，應(yīng)建立綜合海岸管理機(jī)制，加強(qiáng)對(duì)海岸線的綜合管理，加強(qiáng)海洋資源管理和合理利用，實(shí)施海洋資源的可持續(xù)發(fā)展是根本性措施。3.2健全和完善海岸線綜合管理協(xié)調(diào)機(jī)制進(jìn)一步健全和完善海岸帶綜合管理體制，通過全面、統(tǒng)一的管理來協(xié)調(diào)的解決海岸線利用中的問題。重點(diǎn)應(yīng)該加強(qiáng)一下三方面管理協(xié)調(diào)職能：一是海岸線開發(fā)利用管理的協(xié)調(diào)機(jī)制；二是海岸線開發(fā)利用的協(xié)調(diào)機(jī)制；三是海岸線執(zhí)法的協(xié)調(diào)機(jī)制。3.3嚴(yán)格履行海岸線利用申請(qǐng)批準(zhǔn)程序嚴(yán)格海岸線利用項(xiàng)目的使用論證，制定針對(duì)海岸線利用項(xiàng)目的論證大綱，對(duì)海岸線開發(fā)利用活動(dòng)的影響及效益評(píng)估進(jìn)行深入地分析預(yù)測，減少盲目性；建立論證單位、評(píng)審專家責(zé)任追究制，嚴(yán)把論證評(píng)審關(guān)。項(xiàng)目審批前，必須進(jìn)行現(xiàn)場踏勘、充分征求有關(guān)部門意見。逐步建立對(duì)海岸線利用項(xiàng)目的動(dòng)態(tài)監(jiān)測和后評(píng)估制度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、總結(jié)海岸線利用的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，引導(dǎo)海岸線利用和保護(hù)走健康、可持續(xù)發(fā)展之路。3.4加強(qiáng)海岸線監(jiān)測管理信息系統(tǒng)建設(shè)目前，我國海洋環(huán)境監(jiān)測已形成了“衛(wèi)星、航空遙感和海上監(jiān)測網(wǎng)、站結(jié)合”的全方位監(jiān)控、多要素監(jiān)測的立體監(jiān)測系統(tǒng)，海域使用管理也建立了“海域監(jiān)視監(jiān)測網(wǎng)”，這些為海岸線的管理奠定了良好的基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上，海岸線的管理應(yīng)運(yùn)用數(shù)字化、可視化、網(wǎng)絡(luò)化的信息表達(dá)方式，建立專門的海岸線動(dòng)態(tài)監(jiān)測網(wǎng)，對(duì)海岸線實(shí)行全方位的監(jiān)視監(jiān)測，準(zhǔn)確掌握我國海岸線現(xiàn)狀及動(dòng)態(tài)變化趨勢(shì)，增強(qiáng)海岸線管理能力，為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、國防軍事建設(shè)、海洋綜合管理提供全面的、多層次的海岸線信息共享服務(wù)。3.5提高公眾海岸線保護(hù)意識(shí)海岸線的改變有著復(fù)雜的原因，但從根本上說還在海洋發(fā)展觀和海洋意識(shí)上。海岸線縮短和海域生態(tài)環(huán)境等的改變，帶來的影響是長遠(yuǎn)而深刻的，有時(shí)甚至是無法再恢復(fù)的。因此，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)海岸線保護(hù)的宣傳，提高公眾對(duì)海岸線保護(hù)的認(rèn)知程度，特別是在教育體系及媒體中加強(qiáng)公眾對(duì)海岸線是珍貴的資源意識(shí)的宣傳，提升公眾對(duì)海岸線的保護(hù)意識(shí)，引起全社會(huì)對(duì)海岸線的關(guān)注和珍惜[4]。4.結(jié)論1）通過計(jì)算得出山東省各區(qū)域人工海岸線的長度，了解到不同區(qū)域的人工海岸線類型有所差異。得知人工海岸線的類型不僅受到自然條件的影響，還受到當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)狀況的影響，對(duì)于經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)地區(qū)而言，人工海岸線結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)環(huán)境的影響作用較大。2）提取山東省人工海岸線信息時(shí)采用的是遙感圖像的方法，這種方法雖然對(duì)海岸線進(jìn)行了較為準(zhǔn)確的提取，但是可能會(huì)存在一定的主觀因素，從而導(dǎo)致最終的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)有了一定的偏差。3）運(yùn)用遙感技術(shù)，是進(jìn)行海岸帶監(jiān)測一種較為有效的手段，它具有宏觀、準(zhǔn)確、直觀等優(yōu)勢(shì)，在利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等方法，更可以增強(qiáng)海岸帶的測量的科學(xué)性和精確性，為海岸帶管理部門的規(guī)劃和管理聽過準(zhǔn)確的依據(jù)。4）從經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和海洋海岸開發(fā)的戰(zhàn)略的角度對(duì)海岸線的保護(hù)提出建議，關(guān)注海岸帶資源