基于遥感的近30年来胶州湾海域海岸线变化研究

李勃　孙涛　褚建伟　张威　李娃

摘要：本文以胶州湾海域为主要研究区域，以1986年和2016年2期LandsatETM/TM影像为数据源，通过目视解译的方法提取出海岸线，系统分析海岸线的时空变化特征，并根据这些变化特征探讨其变化原因。海岸线变迁的主要驱动因素表现为填海造陆、人工养殖池的扩建、沿岸港口的扩建。

关键词：胶州湾；ETM/TM；海岸线；动态演化

1引言

海岸线是陆地与海洋相互作用的前沿，不仅是海域与陆地的分界线，更对海岸带生态资源、湿地生态系统、潮滩面积变化等具有重要的指示作用。因此，快速准确地监测海岸线时空特征，以便为决策部门提供动态的、科学有效的信息，以实现海岸带自然资源的综合可持续利用具有重要意义。国内有侯西勇等叫做了中国整个大陆海岸线的研究，希望对海岸线变化有系统的监测，实现对大陆海岸线资源的保护、开发与管理。国外则有Boak等也对海岸线的划分及提取做了详细的讨论。本文以Landsat数据为基础，通过地理空间数据云网站（http：∥WWW.gscloud.cn/）获取免费的数据，将遥感和地理信息系统技术相结合，并将多时相胶州湾海岸线进行叠加，并从岸线形状、岸线变化速率、港口扩建、养殖池面积变化等角度出发，获得海岸线的时空变化，以期为海岸带资源环境综合治理提供信息与决策支持。

2研究区概况与数据

胶州湾古称胶澳，是位于中国黄海中部、胶东半岛南岸、山东省青岛市境内的半封闭海湾，近似喇叭形。地理区域范围为35°38′-36。°18′N，120°04′-120°23′E，是一个与黄海相通的半封闭型海湾，因古时属胶州所辖，故而得名。胶州湾是青岛的母亲湾，有南胶河、大沽河等注入，湾内港阔水深，风平浪静，海水终年不冻，为天然优良港湾。湾口为青岛港（包括青岛老港区、黄岛油港区、前湾新港区和董家口港区等四大港区）。目前胶州湾全境由青岛市管辖，沿岸政区按逆时针方向依次为市南区、市北区、李沧区、城阳区、胶州市、黄岛区（开发区）。

数据源包括1986年LandsatTM影像（30m）和2016年LandsatETM+影像（30m）。在ArcGIS中通过目视解译进行矢量化海岸线时，需要建立线属性文件，此时赋予线属性文件与遥感影像相同的投影坐标系，这既可以保证海岸线的位置不会发生偏移，也能统计出海岸线的总长度。

3结果分析

研究時段内，人工开发海岸带是造成海岸线变迁的主要原因，但是不同地区的驱动因素不同，表现的形式也不同。胶州湾地区的海岸线一直呈现负增长趋势，主要和其地理位置有关：，人为的进行填海造陆、围海养殖池的扩建，使得胶州湾的半封闭型海域缩小，相应的海岸线长度就会减少，因此，胶州湾地区海岸线一直呈现负增长趋势。

由于其特殊的地理位置，人们依托胶州湾优越的自然条件，以湾兴港、以港兴市。在1986-2016年期间，胶州湾海岸线的变化强度为-1.16%，土地扩增面积达74.43km²，其中由于填海造陆、港口建设所增加的面积达5575km²，占总面积的75%，由人工养殖池的扩建增加面积达18.71km²，占总面积的25%。可以发现，城市快速发展的同时，人们对胶州湾的影响也越来越大，如1986年青岛至黄岛轮渡航线建成通航：1988年黄岛二期油码头建成：1990年建成了前湾新港区一期工程的2个泊位。而在2000

年以后，胶州湾沿海开发建设更加多样，海底隧道的开通、跨海大桥的建设等均改变了自然海岸线的走向。自古以来，我们国家就有“逐水而居”的传统，经过历代的演变，由图1、图2的对比可知，在1986年胶州湾沿岸主要是围海养殖池、基岩质海岸线，而在2016年则主要是居民区，海岸线也向海一面发生了位移。总的来说胶州湾海岸线变化强度持续稳定，不同时间段内起伏不大，在全区范围内，变化强度最小，次于江苏省和上海市。

结论：综上所述，近30年来胶州湾胶州湾扩增的土地面积达74.43km²，其中由于填海造陆、港口建设所增加的面积达55.75km²，占总面积的75%。而影响其变化的主要原因是人为因素，如填海造陆、港口扩建、围海养殖池的增加，这都改变了海岸线的原始形态：海岸线的变化也和城市的发展、地理位置、人口等因素有关，是一个多种因素共同作用的结果，不能一概而论；对于自然海岸线，如基岩质海岸线，人类聚集比较稀疏的地方，主要是海浪的侵蚀影响其变化，人为因素比较少。endprint