加強山東省海岸線保護的建議

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)星圖像和野外實地考察，通過“GoogleEarth”的標尺功能，獲得山東省沿海各地區(qū)人工硬質(zhì)化海岸的圖像，從中分析計算出各區(qū)域人工硬質(zhì)化海岸線的長度，并進行了相關(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?shù)氐慕?jīng)濟、社會等因素密切相關(guān)。綜合而看，山東省海岸線受人類活動的影響較大，由此預測山東省的海岸硬質(zhì)化趨勢將進一步向港口化和重工業(yè)化的趨勢發(fā)展。并提出了關(guān)于海岸帶保護的相關(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)濟發(fā)展的前言地帶。由于受多種自然因素和各種人類活動的影響，海岸線并非保持固定不變。隨著社會經(jīng)濟的發(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、海岸帶管理和海洋工程中，發(fā)揮著重要的作用，同時具有一定的經(jīng)濟和社會價值?，F(xiàn)場探測是海岸線測繪的傳統(tǒng)方法，但這種技術(shù)耗時費力、效率低、工作周期長，難以快速反應海岸線的動態(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空信息等特點，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，本次實驗利用“GoogleEarth”實現(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，運用“GoogleEarth”軟件中的標尺功能，測量硬質(zhì)化海岸線的長度，并進行統(tǒng)計分析。1.1研究區(qū)域選取山東省的人工硬質(zhì)化海岸為試驗研究對象。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，同遼東半島遙相對峙。據(jù)山東省最新一次國土資源綜合調(diào)查，統(tǒng)計得出海岸線長度為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，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)的應用，可以簡單快速的統(tǒng)計山東省人工海岸線的長度，為山東省海洋環(huán)境保護和經(jīng)濟發(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，可以看成是一個大的水域的邊界線。對于水域來說，由于其自身的循環(huán)和動力學規(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)卻保持相對的穩(wěn)定性與平衡性。當遙感影像比例尺寸較小，空間分辨率較低時，海岸線的位置可以用瞬時水位線的位置替代。當空間分辨率較高時，海岸部分與陸地部分在顏色上會有明顯的差別，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態(tài)檢測方面有重復觀測、覆蓋面廣、精度高等特點。利用遙感影像提取人工海岸線，運用“GoogleEarth”軟件中的標尺功能，從而獲取相應的數(shù)據(jù)（圖3）。同時，做一組平行數(shù)據(jù)，用以減小實驗誤差。在實驗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確度。查閱相關(guān)的歷史文獻資料，篩選有用信息，獲得真實可靠的數(shù)據(jù)。對于要實地調(diào)查的區(qū)域，首先使用收集的地圖資料對遙感圖像進行初校正，以便選定野外調(diào)查點的位置。通過以上兩種方法，彌補“GoogleEarth”進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計時的足不足。、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為活動引起的。本文研究人工硬質(zhì)化海岸線主要從以下兩個方面進行分析：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。隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和工業(yè)化進程的加速，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、海岸開發(fā)和重大港口所占比例逐漸增大。但缺少對海岸帶環(huán)境資源的開發(fā)利用的科學規(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)、海濱景觀破壞嚴重、局部海域污染嚴重、基礎(chǔ)設施建設不當引起的破壞性開發(fā)、海濱資源遭受建設性破壞等開發(fā)問題；侵占濕地、工廠化養(yǎng)殖、鹽田生產(chǎn)及鹽化工污染、防護林破壞及岸線退蝕等生態(tài)問題；沿海重大項目、產(chǎn)業(yè)布局缺乏協(xié)調(diào)等建設問題。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%?？梢?，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，及時掌握海岸線變化的原因及動態(tài)，加強對海岸線的管理，使海岸線得到保護是關(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。因為受黃河三角洲的影響，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294587.52濰坊90837.39東營289171.97濱州總計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，在實驗過程中，發(fā)現(xiàn)青島、威海以及煙臺等地區(qū)的海岸開發(fā)類型較為復雜，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以及重大海岸工程以及港口建設，這與當?shù)氐淖匀画h(huán)境以及經(jīng)濟發(fā)展密切相關(guān)。而對于濰坊以及濱州等海域面積較小，經(jīng)濟較不發(fā)達的區(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見的是，隨著經(jīng)濟的進一步發(fā)展，山東省沿岸未來海岸線的變化趨勢主要是以原始海岸轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ず０?。加強山東省海岸線保護的建議根據(jù)實驗數(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大的比例。因此，在開發(fā)利用資源的同時，應該充分加強人工海岸帶的管理。海岸帶資源不僅現(xiàn)在，而且將來都有多用途、利用開發(fā)強度大的特點。因此，加強山東省海岸線的保護具有重要的意義。3.1加強綜合管理，促進海岸線的保護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，應建立綜合海岸管理機制，加強對海岸線的綜合管理，加強海洋資源管理和合理利用，實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)機制進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。重點應該加強一下三方面管理協(xié)調(diào)職能：一是海岸線開發(fā)利用管理的協(xié)調(diào)機制；二是海岸線開發(fā)利用的協(xié)調(diào)機制；三是海岸線執(zhí)法的協(xié)調(diào)機制。3.3嚴格履行海岸線利用申請批準程序嚴格海岸線利用項目的使用論證，制定針對海岸線利用項目的論證大綱，對海岸線開發(fā)利用活動的影響及效益評估進行深入地分析預測，減少盲目性；建立論證單位、評審專家責任追究制，嚴把論證評審關(guān)。項目審批前，必須進行現(xiàn)場踏勘、充分征求有關(guān)部門意見。逐步建立對海岸線利用項目的動態(tài)監(jiān)測和后評估制度，及時發(fā)現(xiàn)、總結(jié)海岸線利用的經(jīng)驗和教訓，引導海岸線利用和保護走健康、可持續(xù)發(fā)展之路。3.4加強海岸線監(jiān)測管理信息系統(tǒng)建設目前，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，海岸線的管理應運用數(shù)字化、可視化、網(wǎng)絡化的信息表達方式，建立專門的海岸線動態(tài)監(jiān)測網(wǎng)，對海岸線實行全方位的監(jiān)視監(jiān)測，準確掌握我國海岸線現(xiàn)狀及動態(tài)變化趨勢，增強海岸線管理能力，為國民經(jīng)濟發(fā)展、國防軍事建設、海洋綜合管理提供全面的、多層次的海岸線信息共享服務。3.5提高公眾海岸線保護意識海岸線的改變有著復雜的原因，但從根本上說還在海洋發(fā)展觀和海洋意識上。海岸線縮短和海域生態(tài)環(huán)境等的改變，帶來的影響是長遠而深刻的，有時甚至是無法再恢復的。因此，應加強對海岸線保護的宣傳，提高公眾對海岸線保護的認知程度，特別是在教育體系及媒體中加強公眾對海岸線是珍貴的資源意識的宣傳，提升公眾對海岸線的保護意識，引起全社會對海岸線的關(guān)注和珍惜[4]。4.結(jié)論1）通過計算得出山東省各區(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?shù)亟?jīng)濟狀況的影響，對于經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)而言，人工海岸線結(jié)構(gòu)復雜，對環(huán)境的影響作用較大。2）提取山東省人工海岸線信息時采用的是遙感圖像的方法，這種方法雖然對海岸線進行了較為準確的提取，但是可能會存在一定的主觀因素，從而導致最終的數(shù)據(jù)統(tǒng)計有了一定的偏差。3）運用遙感技術(shù)，是進行海岸帶監(jiān)測一種較為有效的手段，它具有宏觀、準確、直觀等優(yōu)勢，在利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計等方法，更可以增強海岸帶的測量的科學性和精確性，為海岸帶管理部門的規(guī)劃和管理聽過準確的依據(jù)。4）從經(jīng)濟的發(fā)展和海洋海岸開發(fā)的戰(zhàn)略的角度對海岸線的保護提出建議，關(guān)注海岸帶資源