黄河入海口1996年清八汊改道以来河口段岸线变迁遥感监测

2018-04-25 06:24王安东
山东林业科技 2018年1期
关键词:入海口黄河口海岸线

王安东

(山东黄河三角洲国家级自然保护区管理局,山东 东营 257091)

1 引言

河口地区受入海径流和海洋潮汐的双重作用,岸线和环境的变化很快;河口又是人类活动剧烈的地理区域,城市密集,人口众多,围垦等人为活动[1]。河口岸线形态及发育演变对区域水生态系统产生复杂效应,对河口滩涂湿地的发育演变以及区域水文过程、物理化学过程、生物过程都会产生重要的影响[2]。黄河是我国含沙量最大的河流,大量的泥沙向海输入,对河口岸线有着直接的影响,开展黄河口岸线变迁监测成为黄河口区域生态系统调查的重要工作。

目前岸线监测手段有多种,遥感手段作为一种岸线快速监测手段已得到广泛应用,如在黄河三角洲、渤海湾三角洲、福建沿海及珠江三角洲等地区都相继开展了海岸线变迁的遥感研究[3-8],更多侧重岸线自动提取方法研究。黄河改道20年来,黄河口植被类型丰富多样,岸线不断变化,除了泥沙岸线,也有了由柽柳林、芦苇等组成的生物岸线,而目前黄河口附近的岸线变迁分析多侧重方法类分析,没有开展岸线精细分类和变迁分析。本文结合1996年Landsat TM影像和2016年Landsat 8 OLI卫星遥感数据以及现场调查数据,开展黄黄河口岸线变迁分析,给出了更精细的岸线分类和变迁分析,分析结果将为黄河口生态调查提供重要基础数据。

2 研究区域概况

研究区域位于山东省东营市黄河口入海口附近区域(118°37′-119°20′E,37°34′-37°52′N)。该区域植被类型丰富多样,是许多珍稀鸟类的栖息地。黄河是世界含沙量最大的河流之一,由于大量的泥沙输出口门,河口外滩涂变化明显,同时该区域受人类开发活动影响比较大,其中黄河改道是最重要的影响之一。自1996年对黄河入海路径由原来向东南入海改为向西北入海以来,滩涂发育发生了明显变化,因此带来的河口岸线也发生了急剧变化。

图1 研究区(Landsat8 OLI 5-4-3波段)

3 数据与处理

3.1 遥感数据

本文采用的遥感数据有1996年8月19日的Landsat 7 TM数据,分辨率30m,2016年8月26日的Landsat 8 OLI数据,全色波段分辨率15m,多光谱分辨率30m;数据来源于中国科学院计算机网络方式,分别1996年Landsat TM和2016年Landsat 8 OLI遥感数据提取黄河口区域岸线,其中岸线类型包括以柽柳、芦苇和盐地碱蓬为主构成的生物岸线以及以人工坝构成的人工岸线,1996年和2016年的黄河口岸线分布分别见图2.a.b。其标注黄色的岸线为人工岸线,标注绿色的为生物岸线。1996年信息中心地理空间数据云平台(http://www.gscloud.cn)。

表1 不同岸线类型的遥感解译标志

3.2 现场数据

经过现场调查,获取黄河口各种岸线现场照片,并用GPS获取岸线位置,用于建立遥感解译标志集。其中岸线类型主要由生物岸线和人工岸线两种类型,其中生物岸线主要由柽柳、芦苇、盐地碱蓬等潮滩植被构成,指潮滩植被生长区边界,也是平均大潮到达的地方。人工岸线主要是修建生态恢复池或围填海等形成的人工堤坝。

4 结果与分析

结合建立的遥感解译标志集,采用人机交互的黄河入海口改道初期,黄河口附近的岸线总长度为127.69km,其中人工岸线为27.97km,生物岸线为99.72 km,改道20年后的2016年,黄河口岸线总长度142.96km,其中人工岸线为59.01km,生物岸线为83.95km。

由图3岸线对结果比发现,1996-2016年20年以来,黄河口故道入海口门处岸线后退了6.9km,新改道的黄河口入海口门处岸线向海推进了7.9km;新的黄河口入海西侧岸线总体呈侵蚀趋势,黄河口故道西侧岸线呈向海推进趋势,在新黄河口河道和黄河故道之间的人工岸线没有明显变化。

图2 1996年与2016年黄河口岸线

表2 1996年与2016年岸线统计表

图3 1996-2016年20年变化图

5 结论与讨论

基于1996年Landsat TM和2016年Landsat8 OLI卫星遥感数据,结合现场调查建立的遥感解译集,采用人机交互的方式,提取了两期黄河口岸线。并对两期岸线进行比对,分析了20年来黄河口岸线的变迁,得到如下主要结论:

(1)黄河口岸线类型主要包括由柽柳、芦苇、盐地碱蓬构成的生物岸线和以堤坝为主的人工岸线,

(2)黄河口岸线总长度由原来的127.69km变为142.96km,其中人工岸线由1996年的27.97km增大至2016年的59.01km;生物岸线由1996年的99.72减少至2016年的83.95km;

(3)黄河口故道入海口门处岸线后退了6.9km,新改道的黄河口入海口门处岸线向海推进了7.9km;新的黄河口入海西侧岸线总体呈侵蚀趋势,黄河口故道西侧岸线呈向海推进趋势,在新黄河口河道和黄河故道之间的人工岸线没有明显变化。

参考文献:

[1]宋素青,刘爱智.河北省海岸线开发利用与保护研究[J].海洋开发与管理,2009,26(9) 43-46.

[2]陈小文,张 蔚,赵 慧,等.近30年来珠江河口岸线演变时空特征及效应,热带地理:2010,Vol.30(6),591-596

[3]于杰,杜飞雁,陈国宝,等.基于遥感技术的大亚湾海岸线的变迁研究[J].遥感技术与应用,2009(4):512-516.

[4]李猷,王仰麟,彭建,等.快速城市化地区海岸线分维动态演变研究——以深圳市为例[J].热带地理,2009,29(5):429-433.

[5]樊彦国,张淑芹,侯春玲,等.基于遥感影像提取海岸线方法的研究——以黄河三角洲地区黄河口段和刁口段海岸为例[J].遥感信息,2009,(4):67-70.

[6]蔡则健,吴曙亮.江苏海岸线演变趋势遥感分析[J].国土资源遥感,2002,(3):19-23.

[7]李学杰.应用遥感方法分析珠江口伶仃洋的海岸线变迁及其环境效应[J].地质通报,2007,26(2):215-222.

[8]叶小敏,纪育强,郑全安,等.胶州湾海岸线历史变迁的分形分析[J].海洋科学进展,2009,(4):495-501.

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