刘荣娟^,1,2, 濮励杰^,1,2, 朱明^1,2, 郄璐^1,2, 周扬帆^1,21. 南京大学地理与海洋科学学院,南京 210023
2. 自然资源部海岸带开发与保护重点实验室,南京 210023

Spatio-temporal evolution and influence mechanism of shorelines and tidal flat reclamation during 2000-2020 in Rudong, Jiangsu province

LIU Rongjuan^,1,2, PU Lijie^,1,2, ZHU Ming^1,2, QIE Lu^1,2, ZHOU Yangfan^1,21. School of Geography and Ocean Science, Nanjing University, Nanjing 210023, China
2. Key Laboratory of Coastal Zone Exploitation and Protection, Ministry of Natural Resources, Nanjing 210023, China

通讯作者: 濮励杰（1965-）,男,江苏吴江人,博士,教授,博士生导师,主要从事土地利用与生态环境响应研究。E-mail: ljpu@nju.edu.cn

收稿日期:2020-08-7接受日期:2020-11-3

基金资助:

江苏省海洋科技创新专项项目(HY2018-3) 南京大学优秀博士研究生创新能力提升计划B(202001B041) 国家自然科学基金项目(41871083)

Received:2020-08-7Accepted:2020-11-3
作者简介 About authors
刘荣娟（1990-）,女,河北沧州人,博士研究生,主要从事土地利用与生态环境响应研究。E-mail: lrj61887@163.com







摘要
利用8景遥感影像及土地利用数据,基于DSAS数字岸线分析法、改进的水体指数法（MNDWI）等,分析了江苏省如东县2000—2020年海岸线及滩涂围垦时空动态特征,结合围垦地区土地利用方式变化提取了海岸线与围垦变化的相关性,并阐述了其变迁原因与影响机制。结果表明：在自然与人为因素共同作用下,2000—2020年如东县海岸线整体呈现增长趋势,21年来海岸线延长了18.79 km,同时以63.84 m/a（EPR）和74.47 m/a（LRR）的速度向海扩张。至2020年为止如东县共围垦滩涂及海域46359.53 hm²,陆地面积增加9089.25 hm²,2010—2015年陆地面积扩张速度最快。围垦面积与海岸线长度呈显著正相关关系,港口建设是影响海岸线变化最显著的土地利用方式,其次为未利用地、盐场和养殖用地。
关键词： 江苏如东;海岸线;滩涂围垦;DSAS;土地利用

Abstract
Research on the characteristics and reasons of the shorelines' spatio-temporal evolution is of great significance for remote sensing monitoring, coastal resources sustainable utilization, and ecological environment management of the coastal zone. With the remote sensing and GIS technology, based on 8 remote sensing images and land use data from 2000 to 2020, etc., the digital shoreline analysis system (DSAS), modified normalized difference water index (MNDWI), and Pearson correlation coefficient method were used in this study. The spatio-temporal dynamic characteristics of shorelines and tidal flat reclamation area, combined with the change of land use in the reclamation area, extracted the correlation characteristics of the shorelines and reclamation changes from 2000-2020 were studied, and the reason and impact of their changes were analyzed. The results indicated that the shorelines of Rudong in Jiangsu province showed an overall growth trend during 2000-2020. In the last 21 years, the shoreline has been extended by 18.79 km, and at the same time it has expanded to the sea at a rate of 63.84 m/a (end point rate, EPR) and 74.47 m/a (linear regression rate, LRR) respectivily, which reflected the obvious spatial difference. Until 2020, 46,359.53 hm² of tidal flats have been reclaimed in Rudong, and the land area increased by 9089.25 hm². The land area expansion rate was the largest from 2010 to 2015. Among the seven types of land use in the reclamation area (farmland, aquafarm land, residential land, unused land, other land for construction, salt farmland and port), the area of farmland and other land for construction showed an increasing trend while the area of unused land showed a decreasing trend. The reclamation area has a significant positive correlation with the length of the shorelines. Port construction significantly affected shoreline variation, followed by unused land, salt farmland, and aquafarm land. The expansion of coastal cities and the implementation of coastal management policies played an important role in guiding and promoting changes in shorelines and reclamation activities. This research aims to provide accurate basic data support and decision-making basis for the sustainable development management and protection of coastal resources in Jiangsu.
Keywords：shorelines;tidal flat reclamation;DSAS;land use;Rudong


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本文引用格式
刘荣娟, 濮励杰, 朱明, 郄璐, 周扬帆. 2000—2020年江苏省如东海岸线与滩涂围垦时空演变及影响机制[J]. 地理研究, 2021, 40(8): 2367-2379 doi:10.11821/dlyj020200744
LIU Rongjuan, PU Lijie, ZHU Ming, QIE Lu, ZHOU Yangfan. Spatio-temporal evolution and influence mechanism of shorelines and tidal flat reclamation during 2000-2020 in Rudong, Jiangsu province[J]. Geographical Research, 2021, 40(8): 2367-2379 doi:10.11821/dlyj020200744

1 引言

海岸带区域是海洋与陆地生态系统的过渡地带,海岸线是海岸带的重要组成部分,受全球气候变化、地壳运动和地域人类活动的影响,海岸线变化具有复杂、敏感和多变性^[1]。据统计,自20世纪40年代以来中国大陆海岸线呈现出明显的岸线人工化改变,超过68%的海岸向海推进,陆地面积增加了近1.42万km^2[2]。海岸线的改变对潮间带滩涂面积与资源分布、湿地生态系统会产生直接影响,进而导致海岸带环境发生变化^[3]。当前海岸带面临的开发压力随着海洋经济的迅速发展而不断增大,作为了解海岸带问题的基础,典型沿海区域的岸线动态及影响机制研究具有重要意义。

由于海岸线位置及滩涂信息具有动态变化特征,进行岸线实地测量的难度较大,遥感和GIS技术在海岸线动态研究中被广泛应用^[4,5,6]。在全国尺度上,高志强等认为围填海工程促使海岸线向海洋方向推进,并促进了中国海岸线的增长^[7];从某一具体区域或岸段尺度来看,分别有****针对辽东湾^[8]、渤海湾^[9]、珠江湾^[10]等区域的海岸线变化进行了细致分析,并逐步改进了海岸线的提取方法。也有****在总结海岸线开发存在的问题及其对海岸带影响的基础上,指出当前及未来中国海岸带综合管理的重点与策略^[11]。在江苏中部海岸带区域,相关****也借助遥感监测等手段对近几十年来海岸线和沿海土地利用模式的时空变化过程实现了定量分析,研究发现围垦是导致海岸带空间格局变化的主要原因,这也是该地区海岸线演变特征的主要和特殊之处^[6,12]。然而现有研究仍缺乏对江苏沿海滩涂围垦、海岸线与土地利用变迁之间动态关系的分析。海岸线开发利用格局是人类活动对区域内岸线空间及利用强度影响的重要表征,深入探讨海岸线变化与各种自然、人为因素间的关系对于江苏沿海地区的环境保护和可持续发展具有重要意义。

本研究选择江苏省中部海岸线动态变化明显区域——如东县岸段为研究区,基于遥感影像对2000—2020年的海岸线和围垦区范围进行提取,分析了不同区域不同岸段的海岸线变化情况,同时针对围垦区域的时空动态和利用类型演变特征进行了细致阐述,探讨了海岸线与围垦活动的相互关系。

2 研究区概况与数据来源

2.1 研究区概况

江苏省如东县位于中国东部沿海地区（120°42′E~121°22′E、32°12′N~32°36′N）（图1）,濒临黄海,主要受到亚热带和海洋性季风气候影响,光照与降水量充足。2019年末,如东县常驻人口101万,地区生产总值1053亿元（根据2020年如东县国民经济和社会发展统计公报）。该地区海岸线漫长,滩涂宽阔平坦,是江苏沿海粉砂淤泥质平原海滩的主要组成部分。近海海域沙洲散布,北部岸线外有蒋家沙、竹根沙、太阳沙、火星沙,东部岸线外接有腰沙、冷家沙等沙洲。此外,如东县是江苏省沿海主要围垦分布区,沿海人类活动频繁,滩涂围垦、大型港口建设、沿海养殖等对海岸线变化和区域经济发展产生了重要影响^[7]。

图1

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图1研究区位置

Fig. 1Location of the study areac (Rudong, Jiangsu province, China)

2.2 数据来源与处理

表1为研究所需8景遥感影像的具体信息,均来自于地理空间数据云平台（ http://www.gscloud.cn/）,同一年份选取影像保证时间差异不超过1个月,云量不大于10%。然后基于ENVI 5.3进行预处理工作,主要包括几何校正、辐射定标、FLASSH大气校正、影像拼接与裁剪等。并采用条带修复工具修复因传感器故障造成的Landsat7 ETM影像条带缝隙问题。其他辅助数据如2000—2020年土地利用数据和地形数据等,来自于资源环境数据云平台（ http://www.resdc.cn/）和国家海洋信息中心（ http://www.nmdis.org.cn/）等。研究区围垦历史数据来自于江苏省国土空间规划。

Tab. 1
表1
表1遥感影像数据来源
Tab. 1Data source of remote sensing images

序列号	卫星及传感器	行列号	时间
1	Landsat8 OLI	119/037	2020/5/19
2	Landsat8 OLI	119/037	2015/10/13
3	Landsat7 ETM	119/037+118/038	2010/4/30+2010/5/25
4	Landsat7 ETM	119/037+118/038	2005/6/3+2005/6/12
5	Landsat5 TM	119/037+118/038	2000/6/13+2000/5/21

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3 研究方法

3.1 海岸线与围垦区提取方法

3.1.1 岸线信息提取 海岸线研究应用中通常采用干湿分界线、植被分界线、平均大潮高潮线或平均海平面线等作为代替^[1]。理论上海岸线应该与实际水陆边界线一致,但因为潮汐与不定期风暴潮的影响,水陆边界线具有瞬时性和波动性特征^[13]。经卫星遥感影像提取的岸线为某一时刻的瞬时水陆边界线,相较于平均大潮高潮线等更容易获取,并且可以保证数据的时空连贯性,是当前海岸线变化研究中应用最广的方法^[14]。如东岸线是典型的粉砂淤泥质海岸,沿岸滩涂面积较大,自20世纪50年代起通过围垦的方式使部分滩涂形成了大量农田和港口等^[12]。2000年以来大规模围填海工程的兴起使研究区人工岸线占比越来越高,2016年已全部替换为人工岸线^[15]。因此采用与平均高潮位时间接近的水陆边界线作为解译标志进行海岸线提取是可行的。为尽量减少真实潮位与影像提取信息之间的误差,尽量保证影像获取时间与研究区平均高潮位时间一致^[16]。

首先基于目视解译方法,识别岸线影像上的色调、纹理及形态分布特征等来确定解译标志,并采用改进的归一化水体指数（MNDWI）进行海陆分类^[17]。MNDWI通过利用遥感影像的绿色波段（Green）和中红外波段（MIR）进行归一化差值处理,从而凸显水体识别水陆边界线的方法,具体计算公式为：

（1）MNDWI=(Green-MIR)/(Green+MIR)
最后为避免海水养殖区等对水陆边界线提取的混淆,结合研究区实际情况及地形图、潮汐数据等资料对其进行修正,以获取研究区2000—2020年的海岸线矢量文件（图2a）。

图2

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图2LRR与EPR计算方法说明

Fig. 2Calculation method description of LRR and EPR



3.1.2 滩涂围垦信息提取 如东沿海垦区主要包括盐场、农场、养殖场等利用类别,在标准假彩色合成遥感影像中,农场主要呈现红色,养殖场主要呈现深蓝色,盐场主要呈现亮白色,垦区外围由人工建造的规则堤坝围筑建成,易于识别。经过人机交互目视解译,进行逐年影像对比,将新增地块作为当年开发的垦区,使用ENVI 5.3软件提取不同时段的围垦分布区域。并根据如东县沿海实际情况,将当前围垦地区的土地利用形式划分为农用地、养殖用地、居民点、其它建设用地、盐场、港口与未利用地七类。

3.1.3 精度评价 分别在海岸线上和研究区内部随机选取200个采样点,对照2020年遥感影像,结合Google Earth卫星图对每个采样点进行海/陆属性和土地利用属性判别,以验证海岸线提取与围垦区域土地利用形式判定的精度。最终海陆属性分类正确的点数为179个,精度达到89.5 %;土地利用类型估计正确的点数为183个,分类精度91.5 %,符合本次研究的精度要求。

3.2 基于DSAS系统的海岸线变迁分析方法

3.2.1 DSAS系统与参数设置 数字岸线分析系统（Digital Shoreline Analysis System,DSAS）是美国地质调查局研发的用以计算海岸线时空变化速率的定量分析系统,可以结合ArcGIS 10.5平台模拟计算出一段时期内海岸线的时空变化速率^[18]。模型计算过程及主要参数设置如下：① 根据研究区实际情况设置一条水域型基线,总长度73 km;② 设置横断线（Transects）间隔200 m,长度20000 m,平滑距离500 m（可以使横断线垂直于海岸,有效测量海岸线变化）,最终生成336条横断线。在进行空间叠加与分析前,根据要求将所有海岸线空间图层统一转换到以米为单位的横轴墨卡托投影。

系统内线性回归变化速率法（LRR）与终点变化速率法（EPR）都是基于测量到的海岸线位置随时间的差异计算海岸线变化率的方法,变化速率以每年沿横断线测量的海岸线移动距离表示,单位为m/a。由于本研究基线设置为水域型,位于研究区东侧海洋地区,当变化速率结果为正表示该时段内海岸线逐渐靠近基线向海洋一侧扩张,为负表示逐渐远离基线即向陆地迁移。计算原理如图2b~图2d所示。

3.2.2 线性回归变化速率（Linear Regression Rate,LRR） LRR方法基于最小二乘法利用横断线与海岸线相交的点,拟合计算出多条海岸线的线性回归变化率。该方法简单易操作,但容易受数据本身特征影响,且需要3个日期以上的海岸线^[18]。计算公式为：

（2）y=∑i=1nxi-x?yi-y?+y?-ax?x
式中：y代表海岸线空间位置;x为统计年份;公式前半部分为拟合的常数截距; y?-ax?为回归斜率,代表每个单位x变化对应的y变化,即LRR。

3.2.3 终点变化速率（End Point Rate,EPR） EPR方法是将海岸线净移动距离（Net shoreline movement,NSM）除以海岸线变动经过的时间差,计算简单,且只需两个海岸线日期,但在计算多条海岸线变化率时会忽略局部信息^[18]。计算公式为：

（3）Ei,j=NSMj.i△Yj,i
式中：E_{i j}代表岸线终点变化速率;NSM_j,i为第j与第i期海岸线净移动距离;DU_j,i为相应海岸线年份数差值。

3.3 相关性分析

基于SPSS 22.0软件,运用皮尔森相关系数法,计算海岸线长度与围垦面积变化及其土地利用情况的相关系数,其中置信区间设置为95%和99%,显著性水平为α=0.05或α=0.01,图像处理在R语言平台完成。

4 结果分析

4.1 如东县海岸线长度及变化率分析

根据遥感解译与岸线矢量化结果,对提取的2000—2020年共5期海岸线长度及变迁速率进行分析。21年来海岸线整体延长了18.79 km,年均增长率达到0.94 km/a（图3a）。据统计,掘苴口-遥望港口岸段的增长速度略快于北部海岸。基于DSAS中EPR和LRR计算方法,分析2000—2020年如东海岸线变化率及空间分布（图3b~图3c）。发现海岸线呈现向海扩张趋势,变化速率为63.84 m/a（EPR）和74.47 m/a（LRR）。从空间差异角度来看,北凌河口-掘苴口岸段变化速率为45.24 m/a（EPR）和49.93 m/a（LRR）,最大变化速率达到199.79 m/a（EPR）和213.16 m/a（LRR）;而掘苴口-遥望港口岸段海岸线变化速率为75.58 m/a（EPR）和89.96 m/a（LRR）,最大变化速率为214.73 m/a（EPR）和240.97 m/a（LRR）,明显高于北部岸线。图3d显示,海岸线扩张移动显著的区域主要为养殖区、港口建设区以及综合开发建设区。

图3

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图32000—2020年如东海岸线时空变化

Fig. 3Spatial and temporal changes in coastline in Rudong from 2000 to 2020



根据EPR终点变化速率趋势,可以将2000—2020年分为平稳波动（2000—2005年,EPR=-7.92 m/a）、加快淤涨（2005—2010年,EPR= 97.22 m/a）、快速扩张（2010—2015年,EPR=137.78 m/a）和缓慢淤涨（2015—2020年,EPR=31.97 m/a）4个阶段（图4）。另外,4个阶段内海岸线变化均呈现明显的空间差异,图3d中的A区表现出缓慢侵蚀-快速扩张的趋势,在2010—2015年扩张速率达到最大;B区和C区一直保持缓慢扩张趋势,B区在2005—2010年变化速率最大,C区因为港口建设需要在2005—2015年呈现明显向海推进现象,并在2012年建设完成后基本保持稳定;D区在河口自身的冲刷淤积作用与大规模开发活动影响下,是整个研究区扩张速率最大的地区。

图4

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图4各时间段海岸线终点变化速率（EPR）

Fig. 4Change of coastline end point rate in each time period

4.2 如东县滩涂围垦动态与土地利用变化分析

4.2.1 围垦区与侵蚀/扩张区域面积变化 通过对提取的围垦区进行空间分析发现（表2）,至2020年如东共围垦海涂46359.53 hm²,其中23418.85 hm²在2000年以前已匡围完成,2010—2015年围垦规模增加了11260.76 hm²;2010年以后的围垦活动主要集中于研究区南部,近几年来为保护海岸带生态环境围垦规模大大减少。

Tab. 2
表2
表2如东县沿海围垦与侵蚀扩张区域面积
Tab. 2Area change of coastal reclamation and erosion/accretion area in Rudong（单位：hm²）

	侵蚀面积	扩张面积	净增加面积	围填海新增面积
1951—2000年	-	-	-	23418.85
2000—2005年	1419.11	1468.54	49.42	2928.81
2005—2010年	296.40	3504.23	3207.83	11260.76
2010—2015年	132.72	4878.74	4746.01	6758.30
2015—2020年	40.55	1177.68	1137.23	1992.82

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叠加两期海岸线形成若干封闭面空间,依据其侵蚀/扩张属性分析该区域陆地面积变化（图5）。2005—2010年研究区净增加陆地面积3207.83 hm²,在各岸段均匀分布,较前一阶段增幅达65倍左右。2010—2015年陆地面积扩张最显著,净增面积4746.01 hm²,主要分布于研究区南部掘苴口-遥望港口岸段,2015年以来增长速度放缓,至2017年围垦活动基本停止。总体来看,如东县陆地面积的变化主要源于近年来围垦活动的开展,21年来如东县陆地净增加面积总和达到9089.25 hm²,这些新增的陆地主要转化为养殖用地、农用地和其它建设用地,成为重要的土地后备资源。

图5

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图5各时间段海岸带侵蚀扩张变化

Fig. 5Changes in erosion and accretion of coastal zones in each time period



4.2.2 围垦区土地利用变化 以当前如东县围垦范围为基础,叠加2000—2020年土地利用分布数据（其中2020年土地利用分布图在2019年土地利用数据基础上经人工目视解译完成）,结果如图6和表3所示。可以发现：① 农用地与居民点分布面积保持相对稳定。② 养殖用地面积呈现逐阶段大幅增加趋势,年增长率为374.20 hm²/a,从2000年的4304.60 hm²增长至2020年的12162.95 hm²,是围垦区域的最主要利用方式,占2020年围垦总面积的26.27%,主要分布在研究区南部大豫镇。③ 其他建设用地面积在2005年之后呈倍增加,并于2015年达到5971.09 hm²,是研究区增长率最大的利用方式,主要分布于北部居民点和农用地附近。④ 随着养殖区和沿海园区等的扩张,未利用地面积大幅减少,年变化率为-760.22 hm²/a,集中分布在研究区东部外围。⑤ 港口主要在2005年、2010年和2012年修建,当前总面积3626.12 hm²。

图6

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图62000—2020年围垦区域土地利用动态分布图

Fig. 6The dynamic distribution of land use in the reclamation area from 2000 to 2020



Tab. 3
表3
表32000—2020年如东沿海滩涂围垦区土地利用面积统计
Tab. 3Statistics of land use in coastal reclamation area in Rudong from 2000 to 2020（单位：hm²）

年份	农用地	养殖用地	居民点	其他建设用地	盐场	港口	未利用地
2000	13407.10	4304.60	188.95	0.00	826.37	0.00	26580.01
2005	13372.61	5254.43	165.91	83.20	1024.36	988.06	24904.91
2010	13456.85	9426.37	207.07	2478.96	1128.91	2024.33	17206.81
2015	13309.71	9308.25	436.06	5971.09	1533.24	3626.12	12145.55
2020	13537.12	12162.95	691.47	5263.74	1529.28	3626.12	9495.38

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4.3 如东围垦活动对海岸线演变的影响

图7为如东海岸线及围垦面积与土地利用情况之间的相关性分析结果。该结果表明,围垦总面积与海岸线长度呈现显著正相关关系,海岸线长度随围垦面积的扩张而增加,围垦活动是海岸线长度变化及向海推进的主要驱动力。

图7

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图7如东围垦及利用类型与海岸线演变影响关系

Fig. 7Correlation analysis between reclamation area, utilization type and coastline evolution



影响如东海岸线最重要的土地利用方式是港口建设。未利用地、盐场和农用地面积与海岸线长度呈负相关关系,港口、其它建设用地、居民点、养殖用地面积与之呈正相关关系,港口面积与海岸线长度达到显著正相关水平。主要原因是港口、养殖场以及未利用地中的沿海滩涂等主要分布在研究区陆地范围的外围,其面积增长会直接导致海岸线向海洋方向推进,直接影响岸线长度;而其他土地利用方式的改变则主要通过反馈经济结构和人类活动影响的方式,间接影响岸线长度。

5 结论与讨论

5.1 结论

本研究借助遥感和GIS技术,利用DSAS和MNDWI方法,对江苏如东2000—2020年海岸线及围垦区域进行提取与监测,分析了二者的时空动态演变特征,并结合围垦地区土地利用方式变化,分析了海岸线与围垦变化的相关性特征,以探索其变迁的原因与影响机制,主要结论如下：

（1）在自然与人类活动因素共同作用下,21年来如东县海岸线延长了18.79 km,同时以63.84 m/a（EPR）和74.47 m/a （LRR）的速度向海扩张。至2020年如东县共围垦滩涂46359.53 hm²,陆地面积净增加了9089.25 hm²,2010—2015年陆地面积扩张速度最快,主要分布于研究区南部掘苴口-遥望港口岸段。

（2）农业种植和渔业养殖是围垦区最主要的利用方式,七类土地利用形式中养殖场与其他建设用地面积呈增加趋势,而未利用地面积呈减少趋势。

（3）滩涂围垦活动是如东海岸线延长并向海推进的主要驱动力,海岸线长度随围垦面积的增加而增加。显著影响海岸线变化的土地利用方式是港口建设,其次为未利用地、盐场和养殖用地。沿海城市扩张、海岸带保护与利用管理政策的实施对海岸线与围填海活动的变迁具有重要的引导和推动作用。

5.2 讨论

5.2.1 如东海岸线演变成因分析 如东县2000—2020年海岸线整体延长,并呈现向海洋扩张趋势。同时自然岸线被人工岸线所取代,岸线属性趋于稳定。其变化原因可以归纳为两个方面：① 自然因素。如东岸线位于废黄河口南侧,沿海滩涂为粉砂淤泥质,本身属于淤长型岸段,自然地理环境下表现为向海推进特征,自从黄河北归之后其淤长属性更加稳定^[15,19]。据《江苏沿海滩涂围垦开发利用规划》统计,自江苏省20世纪80年代海洋调查至908近海海洋调查的20多年,如东岸段海岸线向海推进平均距离为1.04 km,当前沿海滩涂仍在以一定的速度向海淤长。② 人为因素。在短时间内人为因素相比自然因素对海岸线变化的影响程度更为剧烈。通过对遥感影像提取的如东沿海围垦区进行分析,结合不同围垦年份的空间位置与利用属性进行对比发现,如东县用地属性由以农用地为主向以养殖用地和建设用地为主过渡,海岸线长度增加的同时其形状也由自然弯曲变得平直。2010年之后拼茶镇和大豫镇外侧沿海地区开展了海上乐园项目建设,这使得两段岸线在此之后的扩张速度尤为明显。尤其大豫镇沿海滩涂因具备良好的自然条件,2010年之后进行大量渔场、公共娱乐设施和港口建设,其海岸线推进速度远高于其他地区。由此可见,围海养殖、港口建设等功能对土地的需求是如东海岸线变化范围和程度较大的主要原因。

5.2.2 滩涂围垦演变特征及成因分析 如东县的围垦规模位列南通市沿海各县第一,总面积达4.64万hm²。研究区沿海滩涂的自然条件是围垦特征演变的自然因素,如东滩涂出露面积达8.12万hm²,在江苏省沿海各县中仅次于东台县,潮间带滩涂平均宽度3~11 km,高程普遍在2 m以下,面积广阔的滩涂成为如东重要的后备土地资源,开发潜力巨大^[20]。

人为因素的影响包括区域经济发展和政策两方面。2000—2020年,如东县经济发展迅速,城市化率由36.09%增加至59.97%,2019年末,第二、第三产业生产总值较2000年增长了20余倍。此外,如东县耕地21年来减少了101.31 km²,建设用地和水域分别增加了146.41 km²和92.85 km²,但围垦区农用地则呈现小幅增加趋势。这表明如东县整体耕地可能被工矿和城镇用地所占用,但沿海围垦活动一定程度上补充了整个县域损失的耕地,并围垦了大量滩涂用于沿海工业、港口发展和渔业养殖^[21]。

滩涂资源开发政策也是如东围垦活动演变的重要影响因素。九五期间,“海上苏东”的百万亩滩涂加速围垦开发战略进一步推动了如东围垦活动的大范围开展。2010年江苏省政府颁布《江苏沿海滩涂围垦开发利用规划纲要》,要求到2015年全省匡围滩涂130万亩。这一段时间以来的政策引导着沿海地区全面性综合性的开发,围填海规模也随之增长,但受限于自然条件与保护生态环境的目的,匡围增长速度有所下降。自2016年起,随着国家湿地生态建设工作要求的不断加强,江苏沿海滩涂保护与管理工作受到高度重视,《江苏省湿地保护修复制度实施方案》明确要求遏制湿地面积减少趋势,加强自然岸线保护修复,提升湿地生态功能,自此围垦工程几乎不再扩大。这一系列政策影响了如东沿海围垦进程与土地利用变化。综上所述,经济发展、政策演变等是促进沿海地区围填海工程快速发展和围垦面积增加的主要驱动因素。

如东县陆地面积的大量增加,在一定程度上缓解了内陆地区因粮食供给和城市扩张带来的压力,但未利用地面积的大幅缩减,也说明围填海工程对于海岸带地区生态环境压力的增加也是不容忽视的。随着临海产业的发展,入海河流污染、沿海鸟类栖息地减小等自然环境问题必将造成海岸带中长期发展压力加大。如何保证滩涂资源的可持续利用,促进滩涂经济的可持续发展是值得深入研究与思考的问题。

致谢：

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利用遥感、GIS技术对珠江口湾区1960~2012年海岸线以及海岸带土地利用进行监测,通过定量化、空间化方法监测海岸线和土地利用的时空变化,并分析二者的关系,进而探究珠江口湾区海岸线变迁的原因。研究结果表明,1960~2012年,珠江口湾区海岸线长度由1 134.95 km增至1 508.02 km,在此期间,湾区新增的陆地面积为878.11 km²;从空间上看,广州、珠海及深圳市在珠江口五市中不仅海岸线增长幅度较显著,新增陆地面积也较大; 1960~2012年,珠江口湾区建设用地扩张幅度非常大,增长了33.05倍,城镇建设和农业发展等人类活动是52 a来珠江口湾区海岸线发生显著变化的重要原因。
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运用3S技术,采用水体指数法（MNDWI）、分形维数法、土地利用转移矩阵和回归分析等方法,以环渤海海岸带1980、1985、1990、1995、2000、2005、2010、2015和2017年9个时期TM遥感影像为主数据源,研究近40 a围填海活动影响下的环渤海海岸线动态演变特征。结果表明：1980~2017年环渤海海岸线增加了1 159.9 km,分形维数持续增加,岸线呈曲折化。其中,人工岸线增长了1 977.9 km,自然岸线减少了80%。重点变化区域包括黄河三角洲及莱州湾、渤海湾、辽东湾顶部、普兰店湾等地区。1980~2017年环渤海围填海的面积增加了1 988.5 km ²。主要类型由养殖池、盐田及农用地向养殖池、盐田、建筑用地转化。围填海活动与岸线长度、属性变化呈显著线性关系。综上,水产养殖、围海晒盐、农田开垦、工业化和城镇化建设等围填海活动影响了岸线长度及属性等特征的变化。
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以江苏省海岸1973-2012年的Landsat MSS/TM/ETM+遥感影像为数据源,利用遥感和GIS技术,对江苏省海岸线的时空变化进行分析。结果表明：显著侵蚀岸段以废黄河口为中心,北至新淮河口,南至双洋港,长度约79.05 km,占研究区岸线总长度的8%；淤涨岸段以弶港为中心,北至运粮河口,南至新中港,长约715.50 km,占72%；其它部分稳定岸段与淤涨岸段相间存在。最大侵蚀速率为-23.37±11.92 m/a,位于废黄河口南侧；最大淤涨速率为445.37±66.80 m/a,位于射阳河口南侧。围垦是江苏省岸线变化的主要因素。总的来看,1973年以来40年间共围垦1912.4 km²,1980年前后出现了一个围垦高峰,之后围垦强度明显减弱且进入休养期,90年代以后围垦又普遍加强。
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以辽东湾北部区为研究对象,利用1977~2014年Landsat卫星的5期遥感影像作为数据源,通过RS和GIS技术,分析研究区海岸线空间格局变化以及围垦区内外滨海湿地景观的演替路径与模式。结果表明：① 研究期内海岸线长度呈波动增长且整体表现为向海扩张趋势。1985~1993年和2002~2014年是辽东湾北部区海岸带显著发生向陆侵蚀和向海扩张时期,大凌河河口西岸和大辽河河口西岸的自然岸线大量转为人工岸线。② 围垦活动已经使研究区85%的自然滨海湿地转为人工滨海湿地和非湿地,景观破碎度不断增强,但在2002~2014年,芦苇、潮间带盐沼植被在围垦区外围逐渐生长,景观多样性持续增加。③ 在围垦区内部,传统的景观演替路径是自然滨海湿地-内陆盐植/芦苇-水产养殖/耕地-建设用地。然而,由于先进的围垦和快速脱盐技术,滨海湿地景观演替的路径不仅简化而且时间缩短。④ 不同的围垦强度和方式显著地影响区域景观格局的演变。加强保护大辽河西岸由水产养殖到内陆盐植的逆向演替以及双台子河河口两岸的湿地区域,对于区域生态环境改善具有重要意义。
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