围填海影响下东海区主要海湾形态时空演变

doi:10.11821/dlxb202001010

地理学报 ›› 2020, Vol. 75 ›› Issue (1): 126-142.doi: 10.11821/dlxb202001010

围填海影响下东海区主要海湾形态时空演变

李加林^1,^2,³, 王丽佳¹

^1. 宁波大学地理与空间信息技术系,宁波 315211
^2. 宁波大学东海研究院,宁波 315211
^3. 宁波陆海国土空间利用与治理协同创新中心,宁波 315211

收稿日期:2018-12-30 修回日期:2019-11-23 出版日期:2020-01-25 发布日期:2020-03-25
作者简介:李加林(1973-), 男, 浙江台州人, 教授, 博士生导师, 主要从事海岸带开发与保护研究。E-mail: nbnj2001@163.com
基金资助:
国家自然科学基金委—浙江两化融合联合基金(U1609203);国家自然科学基金项目(41976209);国家社科基金项目(16ZDA050)

Spatial and temporal evolutions of the major bays in the East China Sea under the influence of reclamation

LI Jialin^1,^2,³, WANG Lijia¹

^1. Department of Geography & Spatial Information Technology, Ningbo University, Ningbo 315211, Zhejiang, China;
^2. Donghai Institute of Ningbo University, Ningbo 315211, Zhejiang, China
^3. Collaborative Innovation Center for Land and Marine Spatial Utilization and Governance Research at Ningbo University, Ningbo 315211,Zhejiang, China

Received:2018-12-30 Revised:2019-11-23 Published:2020-01-25 Online:2020-03-25
Supported by:
National Natural Science Foundation of China-Zhejiang Joint Fund for the Integration of Industrialization and Informatization(U1609203);National Natural Science Foundation of China(41976209);National Social Science Foundation of China(16ZDA050)

摘要/Abstract

摘要：

围填海影响下海湾形态变化能够深刻反映人类活动对海湾自然环境的影响程度,分析海湾形态变化对合理高效地利用与保护海湾资源具有重要意义。研究以东海区12个主要海湾（包括陆域与水域）为研究区,基于20世纪90年代以来6个时期的Landsat TM/OLI遥感影像数据,通过海湾岸线与湾面形态分析东海区主要海湾的变化特征,探讨围填海强度与海湾形态变化之间的相关性。主要结论为：① 1990—2015年,东海区主要海湾岸线总长度共波动增长66.65 km,2005—2010年间海湾开发最活跃,阶段内岸线增长量达38 km。岸线长度三沙湾最大（439 km）,泉州湾最小（105 km）;兴化湾增长最多（54.53 km）,罗源湾缩短最多（25.75 km）。自然岸线与人工岸线长度此消彼长,岸线人工化程度不断加强,东海北部海湾岸线总长度大于南部海湾。② 1990—2015年,东海区海湾岸线共向海推进26.93 km,合1.08 km/a,在1995—2000年及2005—2010年间推进最多,分别达7.10 km和 6.00 km,在1990—1995年间推进量最小,为2.97 km。杭州湾（4.93 km）和兴化湾（4.15 km）岸线向海推进距离最长,厦门湾推进（0.55 km）最短;东海南部海湾岸线迁移量平缓,北部海湾则更为剧烈,是东海区岸线迁移变化的主体。③ 1990—2015年间东海区主要海湾水域总面积由初期的13.85 km2减少至12.29 km2,累积减少11.23 %,海湾形状不断向复杂化演变。其中杭州湾海湾水域面积减少量最多,达到0.726 km2,占研究区的46.69 %。空间上,北部海湾水域面积减少量更大,而南部海湾水域面积减小速率更快。④ 1990年以来,东海区主要海湾人工化指数平均值和岸线开发强度指数均有所上涨,21世纪以来的开发利用度显著提高。南部（闽）海湾的开发利用程度较北部（浙沪）更为深入,北部海湾开发强度的年际波动差异更大。海湾开发强度与海湾岸线长度、人工岸线长度、海湾形态指数呈正相关关系,与自然岸线长度、海湾水域面积呈负相关关系。当海湾开发强度增加时,同时段内海湾围填海活动的强度也显著增加。

关键词: 围填海, 海湾岸线, 海湾形态变化, 海湾开发, 东海区

Abstract:

The spatial pattern changes of bays under the influence of reclamation can profoundly reflect how human activities affect the natural environments, which is important to effectively protect and utilize bay resources. Based on 6 Landsat TM/OLI remote sensing images during 1990-2015, this study analyzed the variations of major bays from the coastline and bay surface morphology and explored the correlation between the reclamation intensity and spatial pattern changes for the 12 major bays in the East China Sea (ECS). The main conclusions include that: (1) the length of the main bay coastline in the East China Sea, from 1990 to 2015, increased by 66.65 km. The extensive coastline growth was found during 2005-2010 and the growth reached 38 km. Sansha Bay has the longest coastline (439 km) and the shortest (105 km) was found in Luoyuan Bay; Xinghua Bay experienced the largest coastline growth (54.53 km) in the past decades, and the least was in Luoyuan Bay (25.75 km). In general, the artificial coastline continued to increase and the degree of artificialization had been continuously strengthened. (2) The coastline of the bay continuously moved to the sea, with a distance of 26.93 km (1.08 km/a). The most significant seaward expansions were found in 1995-2000 and 2005-2010, reaching 7.10 km and 6.00 km, respectively. Hangzhou (4.93 km) and Xinghua bays (4.15 km) experienced the largest seaward expansion of coastline, while Xiamen Bay had the shortest (0.55 km). (3) The total area of the major bay waters decreased from 13.85 km2 in 1990 to 12.29 km2 in 2015 in the East China Sea, down by 11.23%. Additionally, the morphological indices of the bays showed a continuous rise trend, which indicates that spatial patterns were transformed to be more complicated. The largest reduction with water area was observed in the Hangzhou Bay (0.726 km2), accounting for 46.69% of the research area. (4) The indexes of artificiality and development intensity showed a continuous rise trend. The utilization degree in the southern part of the study area is higher than that of the northern part, and the interannual fluctuation of the development intensity in the north is much varied. In addition, the bay development is positively correlated with the length of the coastline, the length of the artificial coastline and the shape index of the bay, and negatively correlated with the length of the natural coastline and the area of the waters. As the development intensity increased, the intensity of reclamation activities increased significantly.

Key words: reclamation, bay coastline, bay morphological changes, bay exploitation, the East China Sea

李加林, 王丽佳. 围填海影响下东海区主要海湾形态时空演变[J]. 地理学报, 2020, 75(1): 126-142.

LI Jialin, WANG Lijia. Spatial and temporal evolutions of the major bays in the East China Sea under the influence of reclamation[J]. Acta Geographica Sinica, 2020, 75(1): 126-142.

图/表 18

图1

表1

表2

海岸线分类体系及解译标志

分类标准	岸线类型	说明	解译标志
自然岸线	基岩岸线	由基岩组成的海岸线	基岩岸线凹凸感强,植被呈绿色,植被覆盖度较高的山体呈鲜绿色,覆盖度较低的山体则呈现浅褐色。基岩与水体分界线则为基岩岸线。
	砂砾质岸线	由砂砾堆积而成的海岸线	此类岸段多呈条带状,亮度不高,纹理均匀,呈土黄色或白色,潮水淹没区颜色较暗,岸线位置可取亮度或纹理变化之处。
	河口岸线	入海河口与海洋的分界线	海岸线在河流入海处被径流切断,可以最靠近河口的道路桥梁或防潮闸作为分界线;也可以河口突然展宽处的突出点连线作为分界线。
	淤泥质岸线	包括主要由粉砂和黏土组成的淤泥光滩以及生长有芦苇、红树林等生物的淤泥滩	该岸段植被覆盖度较高,呈鲜绿色或墨绿色,植被与海水之间多裸露潮滩,呈暗褐色,两种颜色交界处即为淤泥质岸线所在处。在人工围垦区外围重新发育的淤泥滩边若没有植被覆盖,则将人工垦区外边界视为淤泥岸线。
人工岸线	养殖岸线	用于养殖的人工建筑物	养殖岸线主要是人工修筑的堤坝,在遥感影像上呈亮白色,内部为形状规则的田字形养殖池或耕地,颜色呈蓝黑色或绿色,堤坝所在处即为岸线。
	港口码头岸线	港口与码头形成的岸线	港口码头在影像上呈亮白色的规则条带状,并向海一侧延伸,原则上应以其外部形状为岸线。但受影响分辨率限制,本研究中以其与陆域部分相接的处的连线为海岸线。
	建设岸线	内部为工业或住宅等建筑用地的堤坝	此类岸线是工业或住宅等建筑用地外围的堤坝,在影像上呈紫红或淡粉色,形状较不规则,但与海水界限明显,其边界即为海岸线。
	防护岸线	用于防潮护岸形成的岸线	此类岸线是防潮护岸的海堤,一类是在影像上呈亮白色的条带状,向海一侧多发育有暗褐色的滩涂,一类是围填区域向海一侧的海堤已经闭合,但内部仍为海水（或围垦面积有限）,则将海堤视为岸线。

表2

表3

图2

图3

表4

图4

表5

图5

表6

表7

图6

图7

图8.

图9

图10

图11

参考文献 35

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流域名称	轨道号	流域名称	轨道号
杭州湾	118-39	三沙湾	119-41
象山港	118-39、118-40	罗源湾	119-42
三门湾	118-40	兴化湾	119-42
台州湾	118-40	湄州湾	119-42、119-43
乐清湾	118-40、118-41	泉州湾	119-43
温州湾	118-41	厦门湾	119-43

时间	1990年	1995年	2000年	2005年	2010年	2015年
海岸线总长度(km)	2782.14	2754.37	2782.32	2785.87	2823.87	2848.79
时期	1990—1995年	1995—2000年	2000—2005年	2005—2010年	2010—2015年	总计
海岸线总长度变化量(km)	-27.77	27.95	3.55	38.00	24.93	66.65

	1990—1995年		1995—2000年		2000—2005年		2005—2010年		2010—2015年		总计
	距离(km²)	占比(%)	距离(km²)	占比(%)	距离(km²)	占比(%)	距离(km²)	占比(%)	距离(km²)	占比(%)	距离(km²)
北部海湾	1.41	47.51	2.22	31.29	3.65	82.72	5.92	73.97	3.14	70.71	16.35
南部海湾	1.56	52.49	4.88	68.71	0.76	17.28	0.08	26.03	1.30	29.29	10.58
总计	2.97	100	7.10	100	4.41	100	6.00	100	4.44	100	26.93

年份	1990年	1990—1995年		1995年	1995—2000年		2000年	2000—2005年
指标	S(km²)	Δ(km²)	减少率(%)	S(km²)	Δ(km²)	减少率(%)	S(km²)	Δ(km²)	减少率(%)
北部海湾	10.389	-0.102	-0.98	10.288	-0.192	-0.0186	10.096	-0.272	-2.70
南部海湾	3.460	-0.036	-1.05	3.423	-0.111	-0.0324	3.312	-0.026	-0.78
总计	13.849	-0.138	-1.00	13.711	-0.303	-0.0221	13.408	-0.298	-2.22
年份	2005年	2005—2010年		2010年	2010—2015年		2015年	总计
指标	S(km²)	Δ(km²)	减少率(%)	S(km²)	Δ(km²)	减少率(%)	S(km²)	Δ(km²)	减少率(%)
北部海湾	9.824	-0.451	-4.59	9.373	-0.212	-0.023	9.161	-1.228	-11.82
南部海湾	3.286	-0.102	-3.09	3.185	-0.052	-0.016	3.133	-0.326	-9.43
总计	13.110	-0.552	-4.21	12.558	-0.264	-0.021	12.294	-1.555	-11.23

东海区海湾	1990年	1995年	2000年	2005年	2010年	2015年	平均值
杭州湾	1.79	1.77	1.82	1.86	1.85	1.85	1.82
象山港	3.53	3.52	3.47	3.48	3.46	3.51	3.49
三门湾	3.90	3.80	3.70	3.98	4.33	4.36	4.01
台州湾	1.63	1.63	1.65	1.73	1.99	2.00	1.77
乐清湾	2.68	2.72	2.72	2.53	2.62	2.59	2.65
温州湾	1.83	1.84	1.89	1.89	1.97	1.99	1.90
三沙湾	4.61	4.66	4.57	4.56	4.61	4.90	4.65
罗源湾	2.91	2.64	2.66	2.64	2.65	2.65	2.69
兴化湾	2.07	2.08	2.70	2.70	2.83	2.88	2.54
湄洲湾	2.93	2.95	2.90	2.92	3.04	3.25	3.00
泉州湾	2.40	2.43	2.47	2.60	2.57	2.72	2.53
厦门湾	2.81	2.90	2.93	2.90	2.96	2.96	2.91
北部海湾平均值	2.56	2.54	2.54	2.58	2.70	2.72	2.61
南部海湾平均值	2.95	2.94	3.04	3.05	3.11	3.23	3.05
全部海湾平均值	2.76	2.74	2.79	2.82	2.91	2.97	2.83

围填海影响下东海区主要海湾形态时空演变

Spatial and temporal evolutions of the major bays in the East China Sea under the influence of reclamation

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	海湾类型	1990年	1995年	2000年	2005年	2010年	2015年	1990—2015年
平均值	河口湾	1.75	1.74	1.79	1.83	1.93	1.95	0.20
	基岩侵蚀湾	2.99	2.94	3.20	3.34	3.58	3.62	0.63
	构造湾	3.12	3.12	3.10	3.09	3.13	3.23	0.10
最大值	河口湾	1.83	1.84	1.89	1.89	1.99	2.00	0.17
	基岩侵蚀湾	3.90	3.80	3.70	3.98	4.33	4.36	0.46
	构造湾	4.61	4.66	4.57	4.56	4.61	4.90	0.29
最小值	河口湾	1.63	1.63	1.65	1.73	1.85	1.85	0.22
	基岩侵蚀湾	2.07	2.08	2.70	2.70	2.83	2.88	0.81
	构造湾	2.40	2.43	2.47	2.60	2.57	2.59	0.20