基于遥感和GIS的山东省岸线时空变化监测

禚如庆

（山东师范大学地理与环境学院，山东 济南 250014）

新世纪新阶段，在社会经济加速发展的背景下，海洋国土的地位不断上升，各国对海洋的开发利用程度不断加大，海洋与陆地相接的沿海地带是陆地向海洋的过渡地区，是人类开发利用的重点。随着海洋资源开发利用程度的不断提高，海岸带开发利用中的矛盾也日益突出。山东省位居中国东部沿海，地理位置优越，海陆资源丰富多样，面临着更加广阔的发展进程。在山东沿海，乱占岸线、不合理开发海洋资源的现象频频发生，致使部分地区出现荒漠，海岸侵蚀严重，危及沿海地区的稳定及区域生态平衡［1］。海岸线与环境生态、社会经济、国防等都息息相关，因此海岸线变化的研究具有重要意义。

山东省海岸线长3000多公里，陆地海岸线总长约占全国的1/6，沿海辖7市，1991年省政府提出建设“海上山东”的战略构想；2009年4月，胡锦涛提出了“大力发展海洋经济，科学开发海洋资源，培育海洋优势产业，打造山东半岛蓝色经济区”的重大战略构想，山东省沿海经济得到大力发展，海岸线同时也发生了很大程度的变化。就研究方法而言，冯兰娣、朱晓鸽、申家双、马小峰等对海岸线的提取方法做了很大研究［2-5］；就研究范围而言，常军、吴泉源分别对黄河三角洲、龙口市的海岸线动态变化进行研究［6-7］。山东省海岸线的整体的变化方面的监测所做的研究还很少，本文利用1995年、2000年、2005年、2010年和2015年的TM和OLI遥感影像，提取山东省近20年的海岸线信息，对其动态变化进行分析。

1 研究方法

1.1 数据获取与预处理

获取海岸线信息提取用到的遥感影像为Landsat TM/OLI影像，每期8景，共40景，分辨率为30米，对影像进行几何校正和彩色合成。辅助资料的获取包括行政区划图和实测资料，为海岸线的解译的正确提供帮助。

1.2 海岸线信息提取

海岸线信息的提取采用人工目视解译的方法来提取，根据各类海岸线在标准假彩色的遥感影像上的色调，纹理以及空间形态等特征，结合野外实测等辅助资料进行提取。不同的海岸线具有不同的遥感影像特征，因此要采取不同的判读标准［8-9］。

2 结果分析

基于1995年、2000年、2005年、2010年、2015年5期的遥感影像，提取山东省海岸线信息，统计分析其变化特征。

2.1 山东省海岸线总长度变化分析

基于遥感影像的提取结果统计出1995年山东省海岸线长度2957.72km；2000年山东省海岸线长度2938.17km；2005年山东省海岸线长度2992.29km；2010年山东省海岸线长度3114.82km；2015年山东省海岸线长3323.84km。根据《山东统计年鉴2014》显示，山东省海岸线长度3345km，这个根据遥感影像提取的2015年山东省海岸线长度相差无几，可以确定海岸线的提取还是比较准确的。

山东省海岸线长度最近20年的变化是先减少然后再增加，海岸线长度最小的是2000年为2938.17km，比1995年减少了19.55km；2005年比2000年海岸线增加了54.12km；2010年比2005年增加了122.63km；2015年比2010年增加了123.84km。2000年与1995年相比新形成的岸线长度为181.61km，2005年与2000年相比新形成的海岸线长度为291.45km，2010年与2005年相比新形成的海岸线长度为441.11km，2015年与2010年相比新形成的海岸线长度为584.47km，是新形成岸线长度最大的一个时期。2015年与1995年相比较，新形成的海岸线长度为1114.05km，占2015年全部海岸线的33.52%。

2.2 海岸线变化引起的陆地面积变化分析

海岸线位置的变动的还会引起沿海地区陆地面积的变化。1995年到2000年，由于海岸线变化导致沿海地区陆地面积增加了172.86km2；2000年到2005年由于海岸线变化导致沿海地区陆地面积增加了188.10km2；2005年到2010年由于海岸线变化导致沿海地区陆地面积增加了288.43km2；2010年到2015年由于海岸线变化导致沿海地区陆地面积增加了313.11km2；是陆地面积增加最大的一个时期。沿海地区的面积是逐渐增加的，说明山东省海岸线的变动方向的整体趋势是向海洋移动。

2.3 沿海各市海岸线统计

通过遥感影像得到的山东省各个时期的海岸线信息，结合山东省行政区划图可以得到山东省沿海各市的海岸线信息，沿海各市的海岸线长度如表1所示。通过表1可以发现，滨州市的海岸线长度最小，威海市的海岸线长度最大；烟台市和日照市的海岸线长度逐渐增加，其他地市的海岸线整体上是增加的，但是并不是单调递增的，中间有一定程度的波动。

3 结论

近20年来山东省海岸线长度是先减少然在增加的，最小值出现在是2000年，为2938.17km；海岸线最大值出现在2015年，为3 323.84km。由于海岸线移动引起的沿海地区陆地面积的变化则是逐渐增加的，说明海岸线的整体的移动趋势是向海洋移动的。2015年与1995年相比，有33.52%的海岸线是新形成的，说明海岸线近20年来变化的程度比较大。由于海岸带的变化比较剧烈，并且海岸与社会经济、环境生态、国防军事等等息息相关，应该成立相关的海岸带管理机构或成立相关的法律，加强的海岸带的管理和保护。

表1 1995-2015年山东省海岸线长度统计 （km）

［1］娄成武，南珂.山东省海岸带管理派出机构构建探索［J］.中国海洋大学学报，2010（4）:32-35.

［2］冯兰娣，孙效功，胥可辉.利用海岸带遥感图像提取岸线的小波变换方法［J］.青岛海洋大学学报，2002，32（5）:777-781.

［3］朱小鸽.珠江口海岸线变化的遥感监测［J］.海洋环境科学，2002，21（2）:19-22.

［4］申家双，翟京生，郭海涛.海岸线提取技术研究［J］.海洋测绘，2009，29（6）:74-77.

［5］马小峰，赵冬至，邢小罡，等.海岸线卫星遥感提取方法研究［J］.海洋环境科学，2007，26（2）:185-189.

［6］常军.基于RS和GIS的黄河三角洲海岸线动态变化监测与模拟预测研究［D］.山东：山东师范大学，2001.

［7］吴泉源，侯志华，逄杰武，等.龙口市20年间海岸带变化的遥感监测［J］.地球信息科学，2007，9（2）:106-112.

［8］孙伟富，马毅，张杰，等.不同类型海岸线遥感解译标志建立和提取方法研究［J］.测绘通报，2011（3）:41-44.

［9］徐进勇，张增祥，赵晓丽，等.2000-2012年中国北方海岸线时空变化分析［J］.地理学报，2013，68（5）:651-660.