（环境科学专业论文）胶州湾海岸带空间资源利用时空演变.pdf

交通用海、渔业养殖组成，四者的利用面积之和约占研究区面积的9 4 。 开发利用方式逐年分析上看，1 9 3 5 1 9 6 9 年，主要的开发利用方式为盐业用 海，1 9 6 9 - 2 0 0 2 年，盐业用海基本保持不变，养殖用海和城乡工矿用海逐年增多。 城乡工矿用海从1 9 8 7 年的4 增长到2 0 0 2 年的1 9 。养殖用海从1 9 8 7 的3 2 增 长到2 0 0 2 年的8 7 。 通过开发利用方式时空转置分析，1 9 6 9 1 9 8 7 年变化量最大的是滩涂转化为 盐业和渔业养殖。1 9 8 7 2 0 0 2 年变化面积最大依次为滩涂一渔业养殖、滩涂一城 乡工矿、盐业用海一渔业养殖。1 9 6 9 2 0 0 2 年面积变化前三位的类型依次为滩涂 一盐业用海、滩涂一城乡工矿、滩涂一交通用海。 构建了海岸带开发利用强度指数和动态度指数模型。胶州湾海岸带滩涂的利 用自1 9 3 5 年以来，开发强度逐渐增大，1 9 6 9 1 9 8 7 年开发利用强度从1 1 3 增加 到1 4 9 ，2 0 0 2 年开发强度为2 5 7 。1 9 6 9 1 9 8 7 年渔业养殖的动态变化最大， 1 9 8 7 2 0 0 2 年城乡工矿用海的动态度最大。 通过对社会经济因子和开发利用面积变化之间的相关分析和回归分析，对胶 州湾海岸带开发利用方式变化的驱动力进行了分析。胶州湾开发利用时空演变是 人口增长需求和社会经济发展双重推动下的表现。青岛社会经济的发展，人地矛 盾加剧，必然会导致胶州湾各种利用类型之间的竞争。 关键词：胶州湾；海岸带；空间资源；开发利用；时空演变；驱动因子 i i s p a t i a lr e s o u r c e su t i l i z a t i o nt e m p o s p a t i a le v o l u t i o no f j i a o z h oub a yc o a s t a lz o n e a b s tr a o t s p a t i a lr e s o u r c e su t i l i z a t i o ne v o l u t i o ns t u d yi s t h eb a s i ci s s u e so fc o a s t a l r e s p o n s e t oh u m a na c t i v i t i e sr e s e a r c h w i t ht h ec o n s t r u c t i o no fl a r g e s c a l e r e c l a m a t i o na n dt r a n s p o r tp r o j e c t s ，t h eg u l fa r e aa n dt i d a lp r i s mr e d u c e dq u i c k l y t h e r ea r ean u m b e ro fc o n t r a d i c t i o n sa n dp r o b l e m si nt h em a r i n em a n a g e m e n tw i t h t h ei n c r e a s eo fm a r i n er e s o u r c e se x p l o i t a t i o ni n t e n s i t ya n dd e n s i t y i ti sn e c e s s a r yt o m a k et h er e s e a r c ho fg u l fr e s o u r c e ss p a c e - t i m ee v o l u t i o na n dd r i v i n gf o r c ei no r d e rt o p r o v i d ec e r t a i nt e c h n i c a ls u p p o r tt ot h er a t i o n a lu s eo fn a t u r a lr e s o u r c e s f o c u s i n go n s p a t i a lr e s o u r c e su t i l i z a t i o ns p a c e - t i m ee v o l u t i o no fc o a s t a lz o n e ，t h i st h e s i sc h o s e j i a o z h o ub a ya sr e s e a r c ho b j e c t b yu s i n gm u l t i - s o u r c eg e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o np r o c e s s i n gt e c h n i q u ea n d r e m o t es e n s i n gi m a g ep r o c e s s i n gt e c h n o l o g y , t h et h e s i se x t r a c t e dt h em a r i n es p a t i a l r e s o u r c e si n f o r m a t i o n 舶mn a u t i c a lc h a r t s ，t o p o g r a p h i cm a p s ，r e m o t es e n s i n gi m a g e s ， e t c t h ep r i n c i p a lc o n t e n t si n c l u d ec o a s t l i n e ，n a u t i c a lz e r ow a t e rd e p t hc o n t o u r , t i d a l f l a ta r e a ，u t i l i z a t i o no fc o a s t a lz o n e o nt h eb a s i so fg e o i n f o r m a t i c st u p ut h e o r y , c o n s t r u c t e dt h ed e v e l o p m e n ti n t e n s i t ya n dd y n a m i cd e g r e ee v a l u a t i o nm o d e l f u r t h e r , t h et h e s i sa n a l y z e dt h ed i s c i p l i n a r i a no ft h ec h a n g eo fc o a s t a lz o n eu t i l i z a t i o n f i n a l l y , a n a l y z e dt h ed r i v i n gf a c t o ru s i n gt h es e m i - q u a n t i t a t i v em e t h o d i h em a i nr e a s o n sf o r t h ed i s c r e p a n tm e a s u r i n gr e s u l to fj i a o z h o ub a yc o a s t l i n e a r ec o a s t l i n ed e f m i t i o n , d i f f e r e n ts c a l e s u s i n g1 ：100 0 0s c a l ec a r t o g r a p h i cp r e c i s i o n l e v e l ，c a l c u l a t e dt h ec o a s t l i n el e n g t ha n dt y p e sf r o mt o p o g r a p h i cm a p s ，c h a r t s ，r e m o t e s e n s i n gi m a g e s n e a r l y1 4 0y e a r s ，n a t u r a lc o a s t l i n er e d u c e dd r a m a t i c a l l yf r o m17 0 k m t o2 0 k m , a r t i f i c i a lc o a s t l i n eb e c o m et h em a i nt y p e d e p t hd a t u mu n i f i c a t i o nc a nu s ep r o f i l e ss l o p ec o r r e c t i o nw i t hp r o f i l ef i e l d m e a s u r e m e n t s t h eb o t hs i d e so fd a g ur i v e re s t u a r ym o v e ds e a w a r da b o u ta v e r a g e 2 2 k m i i i b a s e do nt h et h e o r i e sa n dm e t h o d so fg e o - i n f o r m a t i t st u p ua n dg e o g r a p h i c i n f o r m a t i o ns y s t e m ss p a t i a la n a l y s i s ，d i s c u s s e dt h eu t i l i z a t i o nc h a n g eo fj i a o z h o u b a y s i n c e1 9 3 5 ，d e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o nt y p e sg r a d u a l l yd i v e r s i t y , s o l a rs a l tw a s t h em a i nt y p ei n19 6 9 ，f i s h e r yb r e e d i n ga n dp o r tt e r m i n a li n c r e a s i n gy e a rb yy e a r f r o m19 8 7 t h ef o u rm a i nu t i l i z a t i o nt y p e sa r es o l a rs a l t ，i n d u s t r ya n dt r a n s p o r t a t i o n r e c l a m a t i o n ，f i s h e r yb r e e d i n g ，a c c o u n t e df o r9 8 i nt h ey e a r2 0 0 2 u s i n gt h et r a n s p o s ea n a l y s i s ，s a l tf i e l da n df i s h e r yt r a n s f o r mf r o mt i d a lf l a ti s t h eg r e a t e s tc h a n g ei na r e af r o m19 6 9t o19 8 7 t h et o pt h r e et r a n s f o r m a t i o n sa r et i d a l f l a tt of i s h e r y , t i d a lt oi n d u s t r m lr e c l a m a t i o n , s o l a rs a l tt of i s h e r y t h i st h e s i sa l s oc o n s t r u c t e dt h eu t i l i z a t i o ni n t e n s i t ya n dd y n a m i cd e g r e ei n d e x m o d e lo fc o a s t a lz o n e t h eu t i l i z a t i o ni n t e n s i t ya n dd y n a m i cd e g r e ei n c r e a s ey e a rb y y e a rf r o m19 35 t h eu t i l i z a t i o ni n t e n s i t yi n d e xi n c r e a s e sf r o m1 13t o 1 4 9b e t w e e n 19 6 9 - 19 8 7 ，a n dt h ei n d e xi s2 5 7i ny e a r2 0 0 2 t h em o s th i g hd y n a m i cd e g r e ei s f i s h e r yb r e e d i n gf r o m19 6 9t o19 8 7 ，a n di n d u s t r i a lr e c l a m a t i o nf r o m19 8 7 t o2 0 0 2 t h r o u g ht h ec o r r e l a t i o na n dr e g r e s s i o na n a l y s i sb e t w e e nt h es o c i o - e c o n o m i c f a c t o r sa n dd e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o nf a c t o r s ，c o m et ot h ec o n c l u s i o n st h a tj i a o z h o u b a yc o a s t a lz o n ed e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o nm o d ee v o l u t i o ni st h er e s u l to ft h ed u a l p r o m o t i o n o fs o c i o - e c o n o m i c d e v e l o p m e n t a n d p o p u i a t l o n n e e d s w i t ht h e d e v e l o p m e n to fq i n g d a os o c i o - e c o n o m i ca n dp o p u i a t l o ng r o w t h , t h eh u m a n - l a n d c o n t r a d i c t i o ni n t e n s i f i c a t i o n ，w i l li n e v i t a b l yl e a dt ot h ec o m p e t i t i o nb e t w e e na m o n g v a r i o u st y p e so fj i a o z h o ub a ys p a t i a lr e c o u r s e su t i l i z a t i o n k e yw o r d s ：j i a o z h o ub a y ；s p a t i a lr e s o u r c e s ；d e v e l o p m e n ta n d u t i l i z a t i o n ；t e m p o s p a t i a le v o l u t i o n i v 图表县录 圈2 1 胶州湾形势图8 图3 - 1 胶姗湾l a n d s a t5 和l a n d s a t7 遥感影像1 4 圈3 2 胶州湾大桥g p s 点和女姑山控制点测量1 s 图3 3 胶州湾布尔莎模型转换参数计算。l s 瞵3 罐e r d a sg e o c o r r e c t | o n 图像空阀坐标校正1 6 图3 5l a n d s a tt m5 、4 、3 波段融合效果2 0 图3 6 遥感图像各种融合效果对比。2 l 图4 1 海岸线多源多时相数据处理流程2 6 图4 2 李村河和洋河阴的海岸线位置2 7 翻4 3 不同类型海岸线界定方法2 8 图4 。4 海瘁线在不同长度吃例尺上的表达2 9 圈4 5a r c g i s 中栅格豳的阈值分割技术一3 0 圈4 - 6a r c s c a n 中自动矢量化选项和参数的设置3 1 豳4 7l a n d s a t t m 图像的阙蕊分割技术3 2 圈4 - 8 直方图均衡后线性拉伸效果3 2 圈4 9l a n d s a tt m5 、4 、3 波段合成影像上的海岸线特征3 3 圈4 1 0 遵掺拉矮一普党法化筒示意图3 s 圈4 1 1a r c g i s 软件的形状识别技术和节点自动正规化技术3 s 图4 1 2 胶州湾1 9 3 5 年海岸线类型分布网3 6 豳4 1 3 胶州湾1 9 3 5 年和1 8 6 3 年海岸线对比图。3 7 阉夸1 4 胶州湾1 9 6 9 年海岸线类型分布圈3 7 图4 1 5 胶州湾1 9 6 9 年和1 9 3 5 年海岸线对比图3 8 圈4 1 6 胶州湾1 9 8 7 年海岸线类型分布湖3 8 图4 1 7 胶州湾1 9 8 7 年与1 9 6 9 年海岸线对比图。3 9 图4 1 8 胶州湾2 0 0 2 年海岸线类型分布图3 9 图4 1 9 胶州湾2 0 0 2 年与1 9 8 7 年海岸线对比图一4 0 图4 - 2 0 海岸线长度年际变化 圈4 2 1 胶州湾1 8 6 8 2 0 0 2 年海岸线变迁图4 l 圈4 2 21 8 6 3 “2 0 0 2 年胶州湾自然海岸线变化4 2 网4 2 31 8 6 3 “2 0 0 2 年胶州湾人工海岸线利用方式变化。4 2 图4 2 41 8 6 3 “2 0 0 2 年胶髑湾胶州湾入工海岸线吾分比| 隼2 图4 - 2 51 9 3 5 “2 0 0 2 年胶州湾不同类型海岸线百分比4 3 曛5 - 1 青岛胶髑湾附近各个基准西酶关系4 s 圈s 2 11 8 6 8 年和1 9 3 5 年海图的典型剖面位置示意图4 5 图5 3s u r f e r 插值生成的改正前后的o m 等深线位置4 6 图5 4s u r f e r 中三维搔值中设置4 7 图s 一51 8 6 8 “2 0 0 2 年海图蕊等深线和大沽河日迁移4 8 图5 6 胶州湾1 8 6 3 “2 0 0 2 年滩涂演变4 9 圈s 一7 胶州湾滩涂资源时空变化s o 圈5 8 地学信息图谱生成流程s 2 圈5 9h i s 变换波段融合后效果图5 4 圈5 1 0 不同地物遥感图像光谱曲线5 4 图s 一王l 遥感图像纹理分析效果s s 圈s 1 2 遥感图像线性拉伸后的光谱曲线s 6 图s 1 3 遥感影像自动提取结果5 7 圈s - 1 4 遥感影像目视解译信息特征5 8 阐5 1 5a r c g i s 空间分祈及拓扑操作s 9 圈s 1 61 8 6 8 “2 0 0 2 年歼发利用方式统计分析表 图5 1 71 8 6 8 “2 0 0 2 年开发利用利用方式累计百分比变化6 0 图s 1 81 8 6 8 2 0 0 2 年不同开发利用方式所占百分比统计图6 1 图5 1 9 胶州湾1 9 3 5 年和1 9 6 9 年开发利用方式图。6 l 圈5 2 0 胶州湾1 9 8 7 年海岸带开发利用方式图一6 2 图s 。2 1 胶州湾1 9 8 7 年海岸带开发利用方式图6 2 图5 。2 2 开发利用类型的年际变化和趋势6 3 图5 2 3 开发零l 用方式匿分眈交纯。醚 图5 2 4 开发利用强度年际变化6 5 图5 2 5 单一开发利用动态度变化6 6 图5 2 6 胶媸湾1 9 8 7 年和2 0 0 2 年开发利用方式弱 图5 2 7 综合开发利用动态度变化6 7 图5 2 81 9 6 9 年至1 9 8 7 年开发利用方式演变图。6 8 图5 2 91 9 6 9 年至1 9 8 7 年开发利用方式弱积转置6 8 图5 3 01 9 8 7 年至2 0 0 2 年开发利用方式演变图。6 9 图s 3 11 9 8 7 年至2 0 0 2 年开发利用方式砸积转置6 9 圈s 3 21 9 6 9 年至2 0 0 2 年开发利用方式演变图7 0 圈s 3 31 9 6 9 年至2 0 0 2 年舞发剥用方式演变珀 图5 3 41 9 6 9 年至2 0 0 2 年开发利用方式丽积转置7 l 圈6 - 1 渔业养殖回归分橱拟合程度7 s 圈6 - 2 港西吞吐量和豳内生产总值线形关系7 6 图6 3 开发利用面积和社会经济数据回阙分析7 7 图6 - 4 日本大阪湾港脚规划现状7 9 v 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作取得的成果。 除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品或成果。 对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人 承担。 学位论文作者签名： 磊1 休 日期：7 少挥y 月“日 学位论文使用授权说明 本人完全了解国家海洋局第一海洋研究所关于收集、保存、使用学位论文的规定，即； 按照本所要求提交学位论文的印刷本和电子版本；研究所有权保存学位论文的印刷本和电子版， 并提供目录检索与阅览服务；研究所可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；研究 所同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中国学位论文全文数据库，并通过网络 向社会公众提供信息服务。 本论文属于 ( 请在以上方框内打 保密口，在年解密后适用本授权说明。 不保密口。 学位论文作者签名：；川群朱 日期：舻辟占月彩日 ：蒌尊 日期d 哑睁厂月彩日 第一章引言 1 选题意义 第一章引言弟一早ji 商 空间资源利用的时空演变分析是目前全球变化研究的核心课题之一，国际地圈一生 物圈计划( i g b p ) 和陆地一海洋的相互作用( l o i c z ) 都把研究全球变化、人类活动影响 下海岸环境和生态系统变化及其反馈作用的规律性作为其研究核心之一。其中海岸带空 间资源利用的时空演变分析是研究人类活动与海岸响应最基本的课题【1 1 。 海湾是多种海洋资源的复合区，港湾资源的开发利用是促进地方经济发展的重要因 素。受自然禀赋条件和社会经济等因子的影响，海湾的滩涂围垦和开发利用变化经过了 一段复杂的过程，海湾空间资源的利用有其本身的特殊性、多样性、敏感性等特点，海 湾空间资源的时空变化综合反映了自然环境变化和人类活动对海湾的影响。由于人类对 港湾资源开发缺乏宏观认识、综合观点、长远规划、资源保护意识，一些优良的海湾伴 随着城乡工矿填海、交通运输填海等工程的大规模进行，海湾的面积和纳潮量不断减小， 海湾资源开发利用强度、密度的进一步加大，海湾开发利用和管理中出现许多矛盾和问 题，因此有必要对海湾空间资源利用的时空演变及其动力学机制进行研究，为实现海湾 空间资源的最优化合理利用提供一定的技术支持。 本文以国家9 0 8 专项“海岸带开发活动的环境效应评价”( 9 0 8 0 2 0 2 0 6 ) 和山东省 9 0 8 专项“海岸带开发活动的环境效应评价( s d 9 0 8 0 2 - 0 2 0 6 ) 课题为依托，选择胶州湾 为研究对象，探讨胶州湾海岸带开发活动的时空演变规律，研究胶州湾海岸带资源利用 发生、发展的演变过程。 2 研究范围 本文的研究空间边界为胶州湾湾口两个对应岬角的连线与海湾海岸线所围成的海 域。胶州湾海岸带空间资源的本体包括滩涂、水体、航道、岸线、滨海湿地、海底等， 其中滩涂、近岸水域、海岸线是受高强度、大规模、高密度的人类开发活动影响最为显 著、最敏感的空间资源类型。因此，本文着重研究胶州湾的海岸线、滩涂、近岸水域的 开发利用方式的时空演变，具体包括海岸线和海图0 m 等深线之间的滩涂部分，此外还 包括近1 4 0 年以来发生大规模围填活动的港口、码头、城乡工矿所占用的滩涂和海域。 其中海岛海岸线之上的岛屿陆部不在本次研究范围之内。 硕士学位论文胶州湾海岸带空间资源利用时空演变 3 国内外研究现状 3 1 国外研究现状 海湾和海岸带的研究一直备受各个国家和学术界的关注。国际地圈与生物圈计划 ( i g b p ) 专门设立了海岸带的陆海相互作用( l o i c z ) 计划，来促进地球表层陆地和海洋两 大系统的界面研究。l o i c z 把海岸带的资源资源利用和社会经济影响、社会经济和自然 科学的综合模型作为重要研究领域。2 0 0 1 年，i g b p 、全球环境变化的人文因素计戈i j ( i h d p ) 和世界气候研究计封j ( w c r p ) 联合召开的全球变化国际大会上，又把海岸带的人地相互 作用列为重要议题1 2 j 。 世界各个发达国家非常重视优良港湾的利用和海岸带研究。如美国n o a a 的 c c a p ( c o a s t a lc h a n g ea n a l y s i sp r o g r a m ) 计划利用l a n d s a tt m 、s p o t 等遥感数据和航空 相片监测美国海岸湿地及其毗邻陆地的变化【3 】。同时针对切斯比克湾、墨西哥湾、长岛 海峡、普捷湾盆地等区域开了一系列研究与保护；美国东海岸联合联邦环保总署和三州 一区( 弗吉尼亚州、马里兰州、宾夕法尼亚州和华盛顿特区) 对切斯比克湾进行了近二十几 年的整治过程，整个湾区的管理信息系统业务化水平不断提高，运行机制日趋完善【4 j 。 1 9 8 9 年和1 9 9 3 年基本完成了切斯比克湾综合整治基础信息平台和网络平台的建设，实 现了支撑该湾区综合整治管理和各类信息系统的业务化运行和相关信息的实时传输和 发布。到目前为止，己经在网络平台上发布了整个湾区的大比例尺w e b g i s 管理信息 系统。k e v i nw h i t e 以尼罗河三角洲为研究区域，采用点扩展分割法对该区域的1 9 8 4 、 1 9 8 7 、1 9 9 0 年的l a n d s a t 数据进行海陆分离，以确定海岸线的变化率，研究表明，尽管 l a n d s a t3 0 米分辨率的数据相对较为粗糙，但是足以监测海岸线的变化趋势 5 1 ；f e m a n d o a l o n s o p e r e z 通过对l a n d s a t 数据监督分类得到了休达港沿岸土地利用土地覆盖变化趋 势【6 j ；w m u t t i t a n o n 等人采用1 9 9 0 、1 9 9 2 、1 9 9 6 、1 9 9 9 年的l a n d s a t 5 数据对泰国本东 湾( b a nd o nb a y ) 进行监督分类，结果表明，在养虾场、红树林区、城镇用地逐渐增长的 同时，农田和未开垦土地却在逐渐减少i7 i 。 3 2 国内研究现状 我国关注海岸带陆海相互作用的研究机构有中科院地理与资源环境研究所，国家海 洋局海洋研究所、南京大学海岸与海岛开发国家重点实验室、华东师范大学河口海岸研 究所、中科院海岸带可持续发展研究所等。几十年来，产生了众多海湾和海岸带的论著， 有助于我们对海湾的理解和深入的研究。中国海湾志对我国的海湾的自然条件、社 会经济因素、资源状况和开发利用历史和存在问题作了全面的阐述：陈则实、王文海、 第一章引言 吴桑云等编著的中国海湾引论，对海湾理论体系进行了系统的总结和深入的研究8 】： 吴桑云、刘宝银编写的中国海湾信息系统技术一海湾本底、遥感信息、服务平台， 对实现数字海洋，构建数字海湾信息服务系统和网络数据共享，社会化服务等方面进行 了探讨【9 1 。 胶州湾是青岛的“母亲湾 ，胶州湾港深水阔，浪小波轻，是难得的天然良港。国 内众多学者从地质构造、沉积动力、污染控制、生态保护、生物多样性、湿地等方面进 行了众多研究。 刘学先等通过研究胶州湾零米以下面积和总面积的变化及湾口纳潮量变化规律，预 测未来的变化趋势，重点讨论了1 9 3 5 1 9 8 5 年的水域变化【l 川；郑全安等通过遥感与海图 融合的方法，分析了胶州湾总水域和总岸线长度的变化【l l 】；边淑华、胡泽健等通过多期 海图的对比分析研究了胶州湾近百年来的岸线变迁和冲於变化【1 2 】；华锋等通过遥感数据 和海图等历史资料对比分析计算了胶州湾海岸线变迁和纳潮量的变化 1 3 j 。胶州湾开发利 用方面，王文海从胶州湾面积变化和泥沙来源等方面探讨了胶州湾开发利用中应该注意 的几个问题；刘佳佳、管磊等，通过利用l a n d s a t e t m 和t e r r a a s t e r 数据分析了胶州 湾海岸线的变化和土地利用方式的变革【1 4 1 ；谷东起利用遥感影像数据，采用景观生态学 的方法对胶州湾湿地特征进行了研究l l 5 j 新中国成立以来，我国的围海造地经历了三次大的围海造地高潮。第一次新中国成 立初期的围海晒盐；第二次是2 0 世纪6 0 年代中期至7 0 年代，围垦海涂扩张农业用地； 第三次是8 0 年代中后期到9 0 年代初的滩涂围垦养殖热潮；目前已有形成以工业和城镇 建设为主的第四次高潮之势【l6 1 。围海造陆在缓和我国沿海地区国民经济各部门对土地资 源的需求，尤其是缓解耕地、盐田、海水养殖、城市、港口、工矿企业等方面的用地矛 盾，发挥了重要作用。 胶州湾的开发利用伴随着不同阶段的发展需要，同样经过了大规模围填海阶段。胶 澳志上记载的1 9 2 8 年胶州湾的总水域面积为5 6 0 k m 2 ，国家海洋局北海分局测量资料： 胶州湾的水域面积从1 9 2 8 年以来的7 0 多年间，胶州湾的面积减少了1 9 3 k m 2 ，胶州湾 的水域面积仅有1 9 2 8 年盼6 6 。 综上所述，在以往的众多研究中，为了研究课题的需要，把用海岸线或者说是围海 基线作为海岸线，然后分析海岸线的动态变化和面积的变迁。对海岸线的概念和界定上 的不一致，胶州湾海岸线和面积的研究数据产生了分歧。因此，有必要对胶州湾海岸线 长度及其利用的变迁规律进行探讨。胶州湾的研究多侧重于地质构造、沉积动力等自然 变迁，很少有把胶州湾作为一种独立本体，来研究其海岸带开发活动的发生、发展演变 规律。胶州湾水域面积的减少在短时间内主要是人类开发活动引起的，因此有必要研究 硕士学位论文 胶州湾海岸带空间资源利用时空演变 胶州湾减少了的海域面积主要进行了何种开发利用方式，以及这些开发利用类型是如何 演变的，有助于了解人类活动与海岸响应之间的关系。 4 研究思路和技术路线 人类活动对海岸的影响主要集中在海岸带的近岸水域，主要表征为海岸线长度和利 用方式变迁、滩涂面积变化、覆盖方式演变等方面。为了提取这些信息，本文需要综合 处理胶州湾18 6 3 2 0 0 2 年五期海图、地形图、遥感影像等数据源，在对数据源进行数据 融合和归一化处理的基础上，综合提取了海岸线信息、海图o m 等深线的位置，并分析 了海岸线长度和利用方式的变化特点；利用空间分析技术建立了海岸带开发利用方式演 变的地学信息图谱。 为了描述胶州湾海岸带开发利用方式的演变规律，本文尝试构建了海岸带开发利用 强度、开发利用动态度模型，并利用时空转置矩阵方法对不同利用方式的相互转化进行 了分析。进一步利用相关分析技术半定量的分析了利用方式变化的驱动因子。利用回归 技术对未来胶州湾用海需求进行了预测，并针对现存用海矛盾提出了相关的建议。 ，； l f 嘲ill l 形翻 |l l 遥感陶lllj 五能睦划等i 宴地勘测数拟 ， ：一j 一一l j l 一l ，一 j ， ：j 。 上 工： ： ；” 审”毕标寡缱4 l - - q 腰鬃沿艾统+ t - q 空闷番髓h 州f 守闻掬建 f 图1 - 1 研究方法和技术路线图 第一章引言 5 论文结构 第一章，介绍选题意义、研究内容和研究范围；国内外研究现状和研究历史； 胶州湾空间资源利用的研究现状和存在的主要问题；论文的总体框架 和主要研究方法。 第二章，对胶州湾的基本概况做简要描述，其中对涉及空间资源开发利用方式 演变的重点数据和历史资料进行说明。 第三章，多源信息融合技术。探讨多源、多比例尺、多尺度、多分辨率的海图、 地形图、矢量数据、g p s 数据等长时间序列数据的融合归一化中的主 要问题；空间数据和历史统计数据集成构建时空演变数据库中的主要 技术难点和存在的主要问题。 第四章， 胶州湾海岸线的时空变异和利用方式的时空演变规律。通过探讨不同 数据源中海岸线的位置界定方法和提取技术，研究了近1 4 0 年来胶州 湾海岸线的位置和长度的变迁；对海岸线利用方式类型结合国家相关 的技术规程和研究区的实际特点，进行了分类，并统计分析了海岸线 的不同利用方式时空演变规律和变化的原因。 第五章， 胶州湾海岸带开发利用方式时空演变的规律。首先在水深基准面统一 的基础上，分析了滩涂面积的变化。然后运用遥感影像增强技术、数 字化技术、g i s 拓扑分析和叠加计算分析技术综合提取1 4 0 年来海岸 带地区的开发利用方式类型；构建了地学信息图谱和时空转移矩阵； 深层次上研究了海湾海岸带的开发利用强度、开发利用动态度的时空 变化。 第六章，胶州湾开发利用方式变化的驱动力分析。通过定性和定量两方面，分 析了胶州湾开发利用方式变化的原因；通过相关分析，选择社会经济 相关指标和开发利用方式变化数据，简单分析了开发利用方式变化的 主要驱动力因素，对未来空间资源利用简单进行了探讨。 第七章，结论与展望。总结论文的研究成果，提出研究中存在的主要问题和不 足，展望下一步研究工作。 硕士学位论义胶州湾海岸带空间汝源利用时空演变 小结 海岸带开发利用方式的时空演变分析是分析人类活动与海岸响应的基础工作，对海 岸带开发利用强度、动态度和驱动力的研究是优化海岸带管理的必要基础。胶州湾海域 面积的减少在短时闻内主要是人类开发活动引起的。失了优化胶州湾用海管理，有必要 研究胶州湾海岸带人类活动与海岸响应的发生、发展过程和演变规律。 第二章研究区概况 第二章研究区概况 胶州湾自然环境概况隧 胶州湾位于黄海之滨，由东半岛的南岸，环湾地带均为青岛市辖区。胶州湾是以团 岛头与薛家岛脚子石连线为界、与黄海相通的半封蔽式海湾。胶州湾又以团岛头和黄岛 的黄由噔连线分为内湾帮外湾。内湾中又有沧口湾、酮岛湾，外湾有黄岛翦湾、海西湾 等小湾，湾内原有的阴岛( 红岛) 、团岛、黄岛均与陆地相连。 胶州湾沿岸自东向西分别与青岛市老市区、崂山县( 区) 、胶州市、胶南县( 市) 、 黄岛区相邻。海湾东侧和南侧陆域为崂山山地翱珠山山地，北部和西部则为胶莱河平原 及丘陵。胶州湾大部海岸为基岩海岸，只有纽石崖缴北至出蹙底为粉砂淤泥葳海岸。 本区的气候其套碉显的海洋性特征。鬃年年平均气温1 2 。3 4c ，平均降水量 7 5 5 6 m m 。风的季节性明显，春夏基本一致，盛行s e 向风；秋冬基本致，盛行n - n w 肉风。此外，台风、暴潮、寒潮、海冰是本区灾害性天气现象，常对本区生产生活构成 影响。 胶翔湾沿岸水系较发育，尤其是北餐l 陆送溺流较多，呈放射状辐聚汇流予海湾，但 没有大河入海，影响其泥沙来源和水文状况的河流主嚣是山溪性雨源河流。主要有：洋 河、南胶莱溺、大浩河、墨水河、幺沙溺、李树 霹。其中最大的是大沽河，其次是南胶 莱河、自沙河。上述河流都是从团岛黄岛线以= | 艺注入胶州湾的，在其以南入湾的河 流只有辛安河，流域面积为5 8 时。 胶州湾为浅水海湾，总体上呈簸箕形直倾斜在湾口区又转而东倾斜，湾内平均水深 7 0 m ，最大水深在湾习附近局部可达7 1m 。胶矧湾北部为淤泥粉砂囊海岸，潮滩较宽， 因受大沽河和洋河泥沙来源影响，岸滩逐渐淤涨，为淤涨海岸。红石崖至辛岛东海岸为 沙质海岸，海岸相对稳定。青岛市区、红岛、黄岛及薛家岛之突出部分为基岩海岸，潮 阆带较窄，属于侵蚀海岸或稳定海岸，胶髑湾海底地形总昀特点是除湾顶部分外，东部 深、西部浅。1 0m 以浅至潮间带之间的水下浅滩，地形缓慢倾斜。在黄岛前湾和海西湾， 绝大部分水深小予5m ，水下地形单谖，坡度平缓，平均坡薄1 o 。1 2 5 o 。 胶州湾主要受制于两个波浪系统，一个是湾内产生的小尺度短风区的自生风浪，周 期小，成长发展快；另一个是以涌滚形式传入湾内的外海风浪，周麓较大，波离较湾内 臼生浪大。据实测资料，该湾强浪向为e ，最大波高为3 1 m ；次强浪向为n n e 向，最大 硕士学位论文胶州湾海岸带空间资源利用时空演变 波高为22 m 。常浪向为s e ，频率为2 1 ：次常浪向为n w ，频率为1 7 。胶州湾的波浪主 要是小浪，中浪很少，十分之一大波波高小于0 5 m 的频率分别为9 0 左右，大浪只有在 台风天气才偶然出现。 胶州湾属规则半日潮类型，有低潮日不等现象。一般平均高潮位位于海图零点以上 3 8 m ，平均低潮位位于海图零点以上1 0 2 m ，平均潮差27 8 m ，最大潮差可达4 7 5 m 。 潮流总的特点是涨潮流速大于落潮流速，涨潮时小于落潮时，一般短1 2 小时， 黄山嘴附近最大涨潮流速为2 7 6 c m s ，发生在9 月份，比最大落潮流速一般大1 5 c m s 以上。潮流的基本运动形式为往复流，最大潮流流速方向与海岸线平行，在转流期间湾 定附近海域有旋涡形成。在外湾口、内湾口和中沙礁两侧的深水通道形成三处强流区， 均为比较典型的往复流，流速可达1 9 1 c m s 。而在胶州湾的一些小海湾，如海西湾、黄 岛前湾、胶州湾的西部( 红岛至红石崖以西) 海域，形成弱潮流区，大潮平均流速一般 不超过2 0 c m s 。 圈2 1 胶州湾形势图 2 胶州湾开发利用概述”8 ，“ ? 2 ，0 愁 胶卅l 湾三里河考古资料表明，在大汶口文化时期，胶卅湾沿海的先民就开始了渔猎 生活，这便是胶州湾开发的开始。胶州湾大规模的海上交通的发展则“肇于唐而兴于宋”。 第二章研究区概况 胶州湾是一个天然港湾，经过近百年的建设，目前青岛港包括大港、中港、黄岛油 港三部分组成。青岛港口的建设经过了不同的阶段。第一次是1 8 9 8 年末至1 9 0 8 年，将 开辟大鲍岛所出的石料土方用以建筑小港码头，将铲除小鲍岛高坡的土石方就近用于建 筑大港码头，1 9 0 1 年小港即告竣工。1 9 0 4 年3 月6 日