基于RS和GIS的厦金海域海岸带时空变迁及驱动力分析

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海岸带是位于海洋与陆地过渡的一个带状区域。改革开放以来,依托于海岸的地理空间区位和高生产力,在国家发展外向型经济的部署下,海岸带区域成为我国经济发展程度最高、资源开发利用最频繁、人口最密集的区域。厦金海域位于台湾海峡西岸中部、闽南金三角中心,东临台湾海峡,在行政管辖上涉及到厦门、泉州和金门三地。随着厦门和泉州工业化、城镇化进程加快,各类海洋工程建设规模不断扩大,如围海养殖、围海造地等,消耗了大量的自然岸线和潮滩湿地,对厦金海域的生态环境造成一定的影响,而处于不同体制下的金门,对海域的开发相对较小。因此,鉴于厦金海域所具有的特殊地理环境和经济地位,在该地区开展海岸带动态变化监测研究具有非常重要的意义。本论文利用1973~2016年不同年份的Landsat卫星遥感数据,基于地理信息系统的分析方法,在建立水边线和海岸线遥感提取方法以及进行海岸带土地利用分类的基础上,分析了厦金海域海岸线变迁、海岸带陆域的土地利用/覆盖变化以及潮滩湿地面积的变化特征,通过计算海岸带陆域开发强度指数初步探讨了自然和人为活动的驱动作用。主要研究结果如下:(1)首先分析了 1973~2016年间厦金海域海岸线的变化特征,发现1973~2016年间厦金海域的海岸线长度先减小后增加,且不同区域海岸线长度的变化趋势各不相同,与围填海活动有很大关系;近四十年来,人工岸线所占比例逐渐增加,尤其是建筑围堤所占比例;自然岸线保有率除金门大于80%外,翔安、南安和晋江三地均不足10%;从海岸线的空间变化上看,2003-2016年的变化最大,且基本上是以人为开发导致向海移动为主,其中,翔安的变化距离和强度最大,金门最小。此外,厦金海域部分岸段的海岸线在风浪侵蚀下会发生不同程度的侵蚀,尤以围头湾北岸及金门东南沿岸最为显著。(2)然后选择1993、2000、2005、2014年四期遥感影像,分析了 1993~2014厦金海域海岸带土地利用/覆盖和潮滩面积的变化。分析表明厦金海域海岸带土地利用格局主要是以农业用地和建筑用地为主,其次是人工湿地和林地。1993~2014年间厦金海域的建筑用地面积逐年增加,农业用地和人工湿地逐渐减少,增加的建筑用地主要是由农业用地和人工湿地转化而来的。在不同阶段,翔安、南安、晋江和金门的土地利用转换格局有所不同。1993~2000年间,翔安土地利用变化最明显的是盐田转换成养殖区,南安和晋江建筑用地增加较为显著,且大部分由农业用地转换而来;2000年以后,三个区域海岸带的建筑用地均逐年增加,其中翔安在2005~2014年增加幅度最大,主要是由农业用地和人工湿地(包括盐田和养殖区)转换而来;而南安和晋江的建筑用地除了由农业用地转换外,一部分也来自人工湿地的围填。与这三个区域相比,金门土地利用变化格局不太显著。1993~2014年间,厦金海域-1m~+2m区间的潮滩面积呈现出减少-增加-减少的波动特征,四个区域以翔安的潮滩面积变化幅度为最大。(3)最后探讨了海岸线、海岸带开发强度和潮滩面积变化的主要驱动力,包括自然因素和人为活动的影响。研究表明自然因素中的风浪作用是导致厦金海域岸线侵蚀的主要原因,而地形地貌是制约海岸带土地利用的方式及格局分布的一个重要因素。人口及经济发展与厦金海域海岸线及海岸带土地利用格局变化存在着密切关系。1993~2014年间厦金海域人口呈逐年增加的趋势,且多分布在沿岸一带,同时,各个分区海岸带开发强度指数的增加幅度和趋势各不相同。各个分区在城市化、工业化进程中经济结构调整、区域开发政策会显著影响建筑用地、农业用地及人工湿地等土地利用方式的转换以及海岸线利用方式的变化。厦金海域潮滩湿地面积的时空变化主要取决于潮滩上边界和下边界变化速率的对比关系,围填海、海域清淤工程等人为活动是厦金海域潮滩面积变化的重要影响因素。
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