加强山东省海岸线保护的建议

山东省人工海岸遥感图像获取与结果分析摘要：基于“GoogleEarth”的卫星图像和野外实地考察，通过“GoogleEarth”的标尺功能，获得山东省沿海各地区人工硬质化海岸的图像，从中分析计算出各区域人工硬质化海岸线的长度，并进行了相关的数据分析。研究表明，不同区域人工海岸线的类型差异较为显著，这与当地的经济、社会等因素密切相关。综合而看，山东省海岸线受人类活动的影响较大，由此预测山东省的海岸硬质化趋势将进一步向港口化和重工业化的趋势发展。并提出了关于海岸带保护的相关建议。关键词：人工海岸；硬质化；遥感图像；山东省海岸线是海洋和陆地交界的特殊地带，是人类赖以生存和发展的重要场所，是现在经济发展的前言地带。由于受多种自然因素和各种人类活动的影响，海岸线并非保持固定不变。随着社会经济的发展，我国海岸人工硬质化现象日渐明显，特别是人为的影响更加突出。海岸硬质化的危害主要是破坏沿岸海水域内生物的栖息地，造成生物多样性锐减。因此，人工海岸线变化检测，在海岸带环境保护、海岸带管理和海洋工程中，发挥着重要的作用，同时具有一定的经济和社会价值。现场探测是海岸线测绘的传统方法，但这种技术耗时费力、效率低、工作周期长，难以快速反应海岸线的动态变化。由于遥感具有全天候、大范围以及同步获取不同尺度时空信息等特点，遥感图像处理技术为监测海岸线的长度提供了方便而重要的途径。为了快速获取山东省海岸岸线硬质化的现状，本次实验利用“GoogleEarth”实现遥感图像的海岸线监测和提取[1]。方法和原理利用遥感技术提取人工海岸线，根据提取的海岸线，获取该地区的“GoogleEarth”遥感图像，运用“GoogleEarth”软件中的标尺功能，测量硬质化海岸线的长度，并进行统计分析。1.1研究区域选取山东省的人工硬质化海岸为试验研究对象。山东省位于中国东部沿海、黄河下游，东经114°47.5′－122°42.3′、北纬34°22.9′一38°24.01′之间。境域包括半岛和内陆两部分，山东半岛突出于渤海与黄海之中，同辽东半岛遥相对峙。据山东省最新一次国土资源综合调查，统计得出海岸线长度为2531公里。1.2研究目的公开资料显示，1996-2007年，渤海填海造地面积551平方公里，沿海滩涂湿地面积减少了718平方公里，年均减少1%以上。同时，环渤海海岸线由1970年的5399公里缩短为2000年的5139公里，总长度缩短了260公里。仅就山东省而言，20年来，填海造田、围海养殖使海湾面积减少了2.20万公顷，海岸线长度因此缩短了186公里。因此，通过遥感图像处理技术的应用，可以简单快速的统计山东省人工海岸线的长度，为山东省海洋环境保护和经济发展提供一定的理论依据。1.3岸线的提取海岸线是指海陆分界线，在我国系指多年平均高潮时海陆分界线。本文所提到的海岸线只是水边线，即卫星过顶时刻拍摄的水陆分界线，没有考虑到海水悬浮泥沙、潮位、季节等因素的影响，不是真正意义上的海岸线[2]。但由于所测量的人工硬质化海岸线受潮汐、季节等各种因素的影响较少，故暂且忽略水陆分界线与海岸线的区别。山东省的海岸有多重类型，大致可以分为人工海岸和自然海岸两大类。自然岸线包含基岩、砂质、泥质、河口、生物海岸等，人工岸线包含海堤、港口、其它人工海岸等。利用遥感图像快速获取海岸线，主要的依据为：海岸线作为海洋与陆地的交界线，可以看成是一个大的水域的边界线。对于水域来说，由于其自身的循环和动力学规律不同，在形状、大小、水质等方面也存在着差异，从而呈现出空间上的多变性。尽管水域在空间上表现出复杂的变化，但是在影响上有其共同特征：首先，从色调方面看，水域一般情况下成液态具有动态的连续性，与周围的陆地在影像上有明显的差异。虽然其水质随空间有较大的变化，但其影像色调却保持相对的稳定性与平衡性。当遥感影像比例尺寸较小，空间分辨率较低时，海岸线的位置可以用瞬时水位线的位置替代。当空间分辨率较高时，海岸部分与陆地部分在颜色上会有明显的差别，因此提取海岸线是可以充分利用色彩信息来取得满意的结果。区分“GoogleEarth”图像中自然海岸线和人工海岸线的方法：（1）人工海岸中的港口码头和围垦养殖堤坝由水泥和石头构成，其反射率明显高于水体，且海岸线平直；（2）基岩对光谱的反射率特性使其灰度值明显高于水体与淤泥质海岸的反射率，而且基岩海岸有植被覆盖[3]。图1人工海岸图2自然海岸卫星遥感信息在海岸动态检测方面有重复观测、覆盖面广、精度高等特点。利用遥感影像提取人工海岸线，运用“GoogleEarth”软件中的标尺功能，从而获取相应的数据（图3）。同时，做一组平行数据，用以减小实验误差。在实验的过程中确保岸线提取的精度和人工岸线与自然岸线划分的准确度。查阅相关的历史文献资料，筛选有用信息，获得真实可靠的数据。对于要实地调查的区域，首先使用收集的地图资料对遥感图像进行初校正，以便选定野外调查点的位置。通过以上两种方法，弥补“GoogleEarth”进行数据统计时的足不足。、图3人工海岸线的卫星提取测量图结果与分析我国海岸线总长度3.2万公里，其中大陆海岸线1.8万公里，岛屿海岸线1.4万公里。目前，山东省海岸线长度仅次于福建省、广东省、浙江省，居全国第四位。据山东省最近一次的国土综合调查，发现海岸长2531公里，比之前通用的数字3121公里少了590公里。分析认为，海岸线减少的主要原因是沿海开发，包括港口码头、盐田、虾池的修建及填海造陆等认为活动引起的。本文研究人工硬质化海岸线主要从以下两个方面进行分析：其一是人工硬质化海岸线的长度，其二是海岸线类型的变化。随着社会经济的发展和工业化进程的加速，海岸线由原始的基岩海岸、砂质海岸、淤泥质海岸变为人工工程海岸过程中往往出现海岸线平直化，海岸线长度也随之改变。在2000年以前，海岸开发类型及变化趋势单一，原始淤泥质海岸线被开发为人工养殖海岸。2000年后，随着山东省沿海城市开发战略的提升和规划的加快实施，随着各城市步入工业大规模开发的阶段，海岸建设、海岸开发和重大港口所占比例逐渐增大。但缺少对海岸带环境资源的开发利用的科学规划，海洋产业结构和布局不够合理。就目前海岸带发展与保护而言，已经出现了资源破坏和不合理利用等问题，主要包括岸线资源和土地的无序开发、海滨景观破坏严重、局部海域污染严重、基础设施建设不当引起的破坏性开发、海滨资源遭受建设性破坏等开发问题；侵占湿地、工厂化养殖、盐田生产及盐化工污染、防护林破坏及岸线退蚀等生态问题；沿海重大项目、产业布局缺乏协调等建设问题。因此，获取人工硬质化海岸线的长度具有十分重要的意义。根据表1可知，山东省人工硬质化海岸线长度为1297公里，占山东省海岸线的51.2%。可见，人工硬质化海岸带在海岸带的发展中占据着越来越重要的作用，因此，及时掌握海岸线变化的原因及动态，加强对海岸线的管理，使海岸线得到保护是关键且十分必要的。根据山东省海洋与渔业部门的资料，经过实地勘测，并结合最新卫星影像分析，山东东营的海岸线增长了62.33公里。据研究，新增长的60多公里海岸线，位于黄河入海处的东营市沿海，主要是由于黄河带入海中的泥砂新造陆地所致。这使得东营市海岸线由350.34公里增加到412.67公里[4]。而由表1可知，东营市的人工硬质化海岸线长度为289.17公里。因为受黄河三角洲的影响，东营海岸带开发类型较为单一，主要是堤坝、栈桥、港口为主。因此，海岸带变化不仅受自然原因的影响，而且也受到人类开发的影响。表1山东省各区域人工硬质化海岸线长度地区人工硬质化海岸线长度（单位：m）日照147330.25青岛222205.39威海204424.15烟台294587.52潍坊90837.39东营289171.97滨州总计48154.801296711.47由表1可以看出，山东省不同沿海城市人工海岸线的长度（以下数据不涉及海水养殖区域），由表2数据可以观察得到，青岛、威海、烟台以及东营的人工硬质化海岸线在全省所占比例较大，在实验过程中，发现青岛、威海以及烟台等地区的海岸开发类型较为复杂，不仅包括由原始淤泥质海岸线开发而成的人工养殖海岸，而且还包括海岛建设以及重大海岸工程以及港口建设，这与当地的自然环境以及经济发展密切相关。而对于潍坊以及滨州等海域面积较小，经济较不发达的区域，人工硬质化海岸带开发类型则较为单一，主要是一堤坝、栈桥、港口为主。可以预见的是，随着经济的进一步发展，山东省沿岸未来海岸线的变化趋势主要是以原始海岸转变为人工海岸。加强山东省海岸线保护的建议根据实验数据可以知道，山东省的人工硬质化海岸在海岸线中占有相当大的比例。因此，在开发利用资源的同时，应该充分加强人工海岸带的管理。海岸带资源不仅现在，而且将来都有多用途、利用开发强度大的特点。因此，加强山东省海岸线的保护具有重要的意义。3.1加强综合管理，促进海岸线的保护与利用海岸问题不仅是沿海土地问题，还包括国土整体发展问题。因此，应建立综合海岸管理机制，加强对海岸线的综合管理，加强海洋资源管理和合理利用，实施海洋资源的可持续发展是根本性措施。3.2健全和完善海岸线综合管理协调机制进一步健全和完善海岸带综合管理体制，通过全面、统一的管理来协调的解决海岸线利用中的问题。重点应该加强一下三方面管理协调职能：一是海岸线开发利用管理的协调机制；二是海岸线开发利用的协调机制；三是海岸线执法的协调机制。3.3严格履行海岸线利用申请批准程序严格海岸线利用项目的使用论证，制定针对海岸线利用项目的论证大纲，对海岸线开发利用活动的影响及效益评估进行深入地分析预测，减少盲目性；建立论证单位、评审专家责任追究制，严把论证评审关。项目审批前，必须进行现场踏勘、充分征求有关部门意见。逐步建立对海岸线利用项目的动态监测和后评估制度，及时发现、总结海岸线利用的经验和教训，引导海岸线利用和保护走健康、可持续发展之路。3.4加强海岸线监测管理信息系统建设目前，我国海洋环境监测已形成了“卫星、航空遥感和海上监测网、站结合”的全方位监控、多要素监测的立体监测系统，海域使用管理也建立了“海域监视监测网”，这些为海岸线的管理奠定了良好的基础。在此基础上，海岸线的管理应运用数字化、可视化、网络化的信息表达方式，建立专门的海岸线动态监测网，对海岸线实行全方位的监视监测，准确掌握我国海岸线现状及动态变化趋势，增强海岸线管理能力，为国民经济发展、国防军事建设、海洋综合管理提供全面的、多层次的海岸线信息共享服务。3.5提高公众海岸线保护意识海岸线的改变有着复杂的原因，但从根本上说还在海洋发展观和海洋意识上。海岸线缩短和海域生态环境等的改变，带来的影响是长远而深刻的，有时甚至是无法再恢复的。因此，应加强对海岸线保护的宣传，提高公众对海岸线保护的认知程度，特别是在教育体系及媒体中加强公众对海岸线是珍贵的资源意识的宣传，提升公众对海岸线的保护意识，引起全社会对海岸线的关注和珍惜[4]。4.结论1）通过计算得出山东省各区域人工海岸线的长度，了解到不同区域的人工海岸线类型有所差异。得知人工海岸线的类型不仅受到自然条件的影响，还受到当地经济状况的影响，对于经济较发达地区而言，人工海岸线结构复杂，对环境的影响作用较大。2）提取山东省人工海岸线信息时采用的是遥感图像的方法，这种方法虽然对海岸线进行了较为准确的提取，但是可能会存在一定的主观因素，从而导致最终的数据统计有了一定的偏差。3）运用遥感技术，是进行海岸带监测一种较为有效的手段，它具有宏观、准确、直观等优势，在利用数据统计等方法，更可以增强海岸带的测量的科学性和精确性，为海岸带管理部门的规划和管理听过准确的依据。4）从经济的发展和海洋海岸开发的战略的角度对海岸线的保护提出建议，关注海岸带资源