新沂市骆马湖蓄水范围内开发利用类型变化及原因分析
2021-12-11宋亚君蒋志昊王轶虹王冬梅
宋亚君,蒋志昊,王轶虹,王冬梅
(江苏省水利科学研究院,江苏 南京210017)
土地是人类赖以生存的资源,土地的开发利用受到了各界关注,成为当代学者研究重点之一。土地利用受人为因素、自然因素共同影响。随着社会经济飞速发展,自然因素对土地利用的影响越来越小,而经济、社会、技术、政策等各种人为因素在一定程度上起到了决定性作用[1]。湖泊是水资源的重要载体,是防御洪涝灾害的安全屏障。骆马湖作为沂沭泗地区重要的调蓄防洪湖泊,首要功能是防洪排涝,但是骆马湖蓄水范围内存在的围网、种植圈圩、养殖圈圩导致骆马湖水域面积严重萎缩、生态环境遭到破坏,防洪排涝能力下降。如何对骆马湖蓄水范围内开发利用结构进行升级优化,最大限度发挥骆马湖的价值和功能,成为管理者、决策者亟需思考的问题。
随着遥感技术的不断成熟,越来越多的学者将RS与GIS技术相结合,快速、准确地分析了某一区域土地开发利用类型的动态变化,为管理者合理利用土地资源提供了可靠依据。马梦茹等人基于Landsat遥感影像,运用面向对象的分类方法对两期影像进行了土地利用分类,对宁河县土地利用的分布特征和空间变化进行了研究,为宁河县土地利用结构调整和土地利用规划提供了一定的理论参考[2]。容芳芳基于RS技术,采用最大似然法对研究区域三期遥感影像进行监督分类,并利用混淆矩阵对分类结果进行精度评价,分析了土地利用类型的整体变化规律[3]。张红、马丽基于四期遥感影像,选用土地利用动态变化度、转移矩阵及景观指数方法揭示了达里雅博依绿洲土地利用的时空演变特征[4]。崔雪梅、崔贵玉将RS与GIS技术相结合,分析了北京市近十年土地利用变化情况[5]。本文选取了2012年、2017年、2021年三期航片,以新沂市骆马湖为研究区域,基于RS和GIS技术,提取了新沂市骆马湖蓄水范围内不同时期开发利用类型,同时结合骆马湖管理政策,分析不同时期骆马湖开发利用的变化情况及动态变化的主要原因。研究结果为实现骆马湖的科学管理,实现水资源与经济发展共同发展提供了参考。
1 研究区概况
1.1 研究区域概况
骆马湖地处江苏省北部,横跨宿迁、徐州两市,位于东经118°05′~118°19′,北纬34°00′~34°14′,骆马湖新沂市涉及到窑湾镇、草桥镇、棋盘镇、新店镇4个乡镇。历史上又名乐马湖、洛马湖、马乐湖,是江苏省的第四大淡水湖泊,正常蓄水位22.83m,南水北调规划蓄水位23.33m(国家85高程,以下相关数据都以此为基准)[6]。骆马湖是南水北调东线工程上以灌溉、防洪为主,同时兼顾养殖、航运、发电等功能的综合性湖泊,在南水北调工程中起着承上启下的作用。骆马湖新沂市境内蓄水范围面积约95.64km2,承担着宿迁地区重要的工农业用水及城市饮用水[7]。新沂市境内骆马湖出入湖河道共19条,见图1。其中主要入湖河道为中运河、老沂河、沂河,主要出湖河道为新沂河[6]。
图1 新沂市骆马湖出入湖水系图
1.2 数据源
本文主要用到新沂市骆马湖2012年0.3米分辨率航片、2017年1.0米分辨率卫片、2021年0.5米分辨率卫片,现场调查数据、江苏水利普查成果矢量数据,区县界,骆马湖保护范围线及蓄水范围线(CGCS2000)。
2 开发利用类型数据提取
2.1 遥感数据预处理
选取3年新沂市骆马湖境内清晰影像图在ERDAS软件中进行几何精纠正,配准后的像元误差不大于1个像元。为了提高图像的判读性能,突出骆马湖岸线的轮廓,对经过几何纠正后的图像,进行边缘增强处理。在控制点的选取上,因水面变化可能导致湖泊的改变,故选择明显、易于辨认、距离湖岸相对较远的变化较小的地物(如道路、桥梁、河流等)。
2.2 影像解译
建立不同时期新沂市骆马湖境内水域的遥感判读标志,对预处理的影像进行目视解译,绘制新沂市骆马湖境内开发利用现状。目视解译难以区分的边界区域,利用定量地物光谱计算来辅助分类:先从遥感图像上读取各样本点在各波段上的灰度值(DN值),并对样本的灰度值进行统计运算和数值分析,求出各样本点的辐射能量值,计算各样本点的反射率,对照典型地物波谱曲线进行地物分类。
2.3 现场调查
对影像上提取出的开发利用进行详细现场调查,最终形成新沂市骆马湖境内3个不同年份的开发利用类型数据。
3 开发利用类型结果分析
从3年数据可以看出,新沂市骆马湖蓄水范围内的开发利用形式有种植圈圩、养殖圈圩、其他圈圩(城镇建设、人工滩地、旅游开发、砂厂码头、房地产开发等)以及围网,其中养殖圈圩是最主要的开发利用类型,见图2。
图2 新沂市骆马湖境内2012、2017、2021年开发利用类型分布图
对比3年骆马湖的开发利用情况,2017年开发利用面积最大,2021年面积最小,相较于2017年减少19km2左右。其中,养殖圈圩均是当年面积最大的开发利用类型,且逐年呈明显递减趋势。种植圈圩、其他圈圩变化不大。2017年,围网面积激增,增加了5.913km2,2017年围网面积高达10.979km2,是2012年的2倍多,2021年围网面积减少至0.06km2,见表1。
表1 新沂市境内骆马湖2012、2017、2021年开发利用面积(单位:km2)
新沂市骆马湖开发利用分布具有鲜明的地域特点。养殖圈圩主要分布在东南部的新店镇,见图3。种植圈圩主要分布在北部的草桥镇,其中2.517km2是基本农田,见图4。其他圈圩主要分布在棋盘镇的北部和中部,主要以人工滩地为主,见图5。围网主要分布在窑湾镇,2012年围网面积占骆马湖窑湾镇水域面积的17%,2017年发展到28.5%左右,并出现了向棋盘镇扩张的趋势,见图6。
图3 新沂市骆马湖境内2012、2017、2021年养殖圈圩分布图
图4 新沂市骆马湖境内2012、2017、2021年种植圈圩分布图
图5 新沂市骆马湖境内2012、2017、2021年其他圈圩分布图
图6 新沂市骆马湖境内2012、2017、2021年围网分布图
从开发利用类型来看,2012、2017、2021年养殖圈圩约70%,远高于其他开发利用类型,种植圈圩约15%,围网约11%,其他圈圩比重最低,约为3.5%,见图7。其中围网所占比重由2017年的22%降低到2021年的0%,由此可见,清退围网已经取得突破性成效,新沂市骆马湖蓄水范围内围网问题已基本解决。另一方面,历年养殖圈圩的比重均远高于其他开发利用类型,养殖圈圩存在体量大,清退任务重的特点,所以在骆马湖的治理中,通过有效实施清退养殖圈圩,来恢复水域面积和调蓄功能成为了当前重点工作。
图7 2012、2017、2021年开发利用类型占比柱状图
4 土地利用类型变化原因分析
新沂市骆马湖蓄水范围内开发利用类型变化原因总结下来主要有两点:一方面是经济利益的驱使,主要体现在两大方面:一是渔业养殖的发展。骆马湖渔业养殖形式主要是圈圩和围网,2017年养殖围网面积高达10.979km2,2012年养殖圈圩面积更是发展到了36.057km2,虽然之后几年养殖圈圩面积有所减少,但仍然占用了大量水域面积。二是采砂现象的盛行。由于采砂具有的特殊性,在全面禁止采砂前,采砂相关的法律比较分散,甚至一度出现立法空白,这导致许多行政管理问题凸显,加之受采砂暴利的驱使,大量不法者在骆马湖湖区开采,非法采砂行为失去控制,骆马湖非法采砂暴露的问题日趋严峻。据统计,截止2015年6月,骆马湖水域采砂船约1200条,中转船约1000条,运砂船、筛砂船共计约4000多条,全年全湖采砂量约1.1亿吨[7]。毫无节制的采砂,导致骆马湖湖底形态改变,迫使部分圈圩塌陷,这是2017年养殖圈圩面积缩小的主要原因之一。
另一方面是政策的引导、规范的管理。这点在多个方面得到了体现。一是2015年,中共中央、国务院印发《关于加快推进生态文明建设的意见》,政府发布“三部两省”通知。至此,治理非法采砂有法可依,骆马湖非法开采砂石全面禁止[8]。二是2016年年底,《关于全面推行河长制的意见》颁布,江苏省积极响应中央号召,严格落实河长制,实行一湖一策,将人与自然和谐相处的理念贯穿到骆马湖管理保护与开发利用的全过程中。河长制的推行,使骆马湖的管理更加科学化、规范化。三是骆马湖全面实施网格化管理,每个网格设置一位网格员,定期巡查骆马湖,有效遏制了非法占用水域的行为。四是2019年江苏省人民政府批复了关于新沂市骆马湖退圩还湖专项规划,规划提出38.522km2圈圩分批次全部清退,10.979km2的围网近期清除。2020年江苏省水利厅批复了关于骆马湖(新沂市)退圩还湖工程实施方案,通过清退圈圩,预计累计恢复自由水面面积30.722km2,自由水面面积增加至87.544km2。多项政策的出台和管理方案的落实,促进了骆马湖行洪排涝、供水、生态等多种功能的更好发挥,加速了骆马湖圈圩、围网的清退进度。在多方共同作用下,圈圩由2012年的36.057km2,清退至2021年的23.132km2,围网已接近全面清退。
5 结束语
历史上,骆马湖圈圩围垦问题就较为突出,导致湖泊调蓄能力和水质指标下降,直接影响了地区发展和湖泊功能的正常发挥。随着一系列政策的出台及落实,这一问题逐步得到解决,骆马湖的调蓄能力,水生态环境得到改善。本文针对新沂市骆马湖存在的圈圩围垦问题进行了动态跟踪和详尽解析,研究结果对促进骆马湖健康发展、推进幸福河湖建设具有积极意义。