基于高分辨遥感影像的围填海演变分析——以长兴岛附近海域为例

梁婷婷

（辽宁师范大学地理科学学院，辽宁大连116029）

前言

围填海是人类开发利用海岸资源的一种重要方式，虽然能够扩展人类生存空间，缓解沿海地区土地利用紧张的局面，但大规模无节制的围填海开发利用活动给海洋生态环境带来巨大负面效应[1]。国内外众多学者运用R S和GIS等技术多角度出发对围填海活动进行了分析评价，并取得一定成果[2]。本文以长兴岛附近海域为研究区，分别以G F-1及Z Y-3卫星数据为数据源，利用面向对象的方法进行研究区2005年和2017年围填海利用类型信息的提取，通过计算动态度和开发强度指数对其围填海分布情况及演变进行分析，以期为长兴岛海域管理和海洋生态保护提供科学依据。

1 研究区及数据来源

长兴岛位于渤海南部、辽东半岛西南、瓦房店市西部，地处复州湾与葫芦山湾之间海域，其特点三面环海，一面与陆地相连。

研究所用的数据均来自中国资源卫星应用中心（http://www.cr es d a.c om/C N/）。

2 研究方法

2.1 围填海信息提取

根据长兴岛海域现状和收集的社会经济统计资料等，确定5种围填海类型。对两期遥感影像数据进行多尺度分割、分类特征选取、建立相应模糊分类及最近邻分类规则[3]等操作，实现了基于面向对象的围填海信息分类提取，并通过分类精度检验法得到分类精度较高的围填海分类信息（图1）。

2.2 围填海动态度

围填海利用动态度是用来表示某一研究区在一定时段内某种海域利用类型的数量变化情况，借鉴土地利用动态度的公式，定义围填海利用动态度公式[4]为：

式中：K为某一海域围填海类型的动态度；Ua、Ub为研究初期和研究末期该围填海利用类型的面积；（T2-T1）为研究时段。

2.3 围填海开发强度

围填海开发强度主要反映围填海利用的人类因素的影响程度。为了定量研究围填海利用程度，将各类围填海类型进行强度赋值，最终得到5种围填海利用强度分级指数（表1），给出了围填海开发强度的定量化表达式[5]为：

图1 围填海利用类型分布图

表1 海域利用类型及分级表

表2 长兴岛及附近海域不同类型围填海类型及面积

表3 长兴岛海域2005～2017年海域利用类型动态度单位：%

式中，L为围填海开发强度指数；Ai为第i级的海域利用程度分级指数；Ci为第i级围填海开发强度分级面积百分比；n为围填海开发强度的分级数。

3 结果分析

3.1 总量变化分析

根据上述提取方法，得到长兴岛附近海域2005年和2017年各类型围填海面积如表2所示，可知12年间除盐业用海以外，其余用海类型面积均增加，其中围填海面积增幅最大，共增加了15897.68ha，主要集中分布在董家口湾交流岛、长兴岛东北侧鲍肚咀及于家坨附近，面积占比一直最高并且2017年较2005年上升5%左右，这是由于长兴岛大力推进渔业现代化建设，需要进行大规模的围填海活动。其次是未利用和城镇建设用海类型，占总面积比例增加明显，都从3%以下增长到了10%以上。港口用海面积增加了364.63ha，但是占总围填海面积比例变化不大。与此四种类型相反，受经济因素的影响盐业用海面积减少了2095.58ha。

3.2 围填海利用类型动态度分析

由表3可以看出，12年间，盐业用海面积在减少，动态度为-0.02%；其他围填海类型面积均增加，其中城镇建设用海动态度最高，其动态度达1.52%，说明2005～2017年城镇建设用海开发利用变化较大，海域开发利用速度较快；盐业用海动态度最小，说明盐业用海转化趋于平缓，面积转化幅度相对来说较小。

3.3 围填海利用类型开发强度分析

通过计算，2005年和2017年的围填海开发强度分别为253.74和274.54，围填海开发强度不断提高，表明海域利用受人类影响越来越严重，同时海域利用程度提高，有利于海域资源的充分利用和合理开发。

4 结论与讨论

本文基于多源遥感影像，采用面向对象的方法提取长兴岛2005～2017年围填海信息，分析其分布状况及演变规律，发现12年间长兴岛附近海域围填海总面积达到36998.53ha，新增围填海面积15897.68ha。新增围填海面积主要类型为围海养殖、未利用、城镇建设用海，而盐业用海面积减少，其中围海养殖用海增加面积最大。城镇建设用海动态度最高，达到1.52%，而盐业用海动态度最小，围填海开发强度不断加强。

故在当前国家限制围填海开发的背景下，对沿海地区进行围填海演变规律研究的基础上，需要在不增加新的围填海面积的前提下，提高围填海利用效率，合理利用海域资源。