（環(huán)境科學(xué)專業(yè)論文）膠州灣海岸帶空間資源利用時(shí)空演變.pdf

交通用海、漁業(yè)養(yǎng)殖組成，四者的利用面積之和約占研究區(qū)面積的9 4 。 開(kāi)發(fā)利用方式逐年分析上看，1 9 3 5 1 9 6 9 年，主要的開(kāi)發(fā)利用方式為鹽業(yè)用 海，1 9 6 9 - 2 0 0 2 年，鹽業(yè)用?；颈３植蛔?，養(yǎng)殖用海和城鄉(xiāng)工礦用海逐年增多。 城鄉(xiāng)工礦用海從1 9 8 7 年的4 增長(zhǎng)到2 0 0 2 年的1 9 。養(yǎng)殖用海從1 9 8 7 的3 2 增 長(zhǎng)到2 0 0 2 年的8 7 。 通過(guò)開(kāi)發(fā)利用方式時(shí)空轉(zhuǎn)置分析，1 9 6 9 1 9 8 7 年變化量最大的是灘涂轉(zhuǎn)化為 鹽業(yè)和漁業(yè)養(yǎng)殖。1 9 8 7 2 0 0 2 年變化面積最大依次為灘涂一漁業(yè)養(yǎng)殖、灘涂一城 鄉(xiāng)工礦、鹽業(yè)用海一漁業(yè)養(yǎng)殖。1 9 6 9 2 0 0 2 年面積變化前三位的類型依次為灘涂 一鹽業(yè)用海、灘涂一城鄉(xiāng)工礦、灘涂一交通用海。 構(gòu)建了海岸帶開(kāi)發(fā)利用強(qiáng)度指數(shù)和動(dòng)態(tài)度指數(shù)模型。膠州灣海岸帶灘涂的利 用自1 9 3 5 年以來(lái)，開(kāi)發(fā)強(qiáng)度逐漸增大，1 9 6 9 1 9 8 7 年開(kāi)發(fā)利用強(qiáng)度從1 1 3 增加 到1 4 9 ，2 0 0 2 年開(kāi)發(fā)強(qiáng)度為2 5 7 。1 9 6 9 1 9 8 7 年漁業(yè)養(yǎng)殖的動(dòng)態(tài)變化最大， 1 9 8 7 2 0 0 2 年城鄉(xiāng)工礦用海的動(dòng)態(tài)度最大。 通過(guò)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子和開(kāi)發(fā)利用面積變化之間的相關(guān)分析和回歸分析，對(duì)膠 州灣海岸帶開(kāi)發(fā)利用方式變化的驅(qū)動(dòng)力進(jìn)行了分析。膠州灣開(kāi)發(fā)利用時(shí)空演變是 人口增長(zhǎng)需求和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展雙重推動(dòng)下的表現(xiàn)。青島社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人地矛 盾加劇，必然會(huì)導(dǎo)致膠州灣各種利用類型之間的競(jìng)爭(zhēng)。 關(guān)鍵詞：膠州灣；海岸帶；空間資源；開(kāi)發(fā)利用；時(shí)空演變；驅(qū)動(dòng)因子 i i s p a t i a lr e s o u r c e su t i l i z a t i o nt e m p o s p a t i a le v o l u t i o no f j i a o z h oub a yc o a s t a lz o n e a b s tr a o t s p a t i a lr e s o u r c e su t i l i z a t i o ne v o l u t i o ns t u d yi s t h eb a s i ci s s u e so fc o a s t a l r e s p o n s e t oh u m a na c t i v i t i e sr e s e a r c h w i t ht h ec o n s t r u c t i o no fl a r g e s c a l e r e c l a m a t i o na n dt r a n s p o r tp r o j e c t s ，t h eg u l fa r e aa n dt i d a lp r i s mr e d u c e dq u i c k l y t h e r ea r ean u m b e ro fc o n t r a d i c t i o n sa n dp r o b l e m si nt h em a r i n em a n a g e m e n tw i t h t h ei n c r e a s eo fm a r i n er e s o u r c e se x p l o i t a t i o ni n t e n s i t ya n dd e n s i t y i ti sn e c e s s a r yt o m a k et h er e s e a r c ho fg u l fr e s o u r c e ss p a c e - t i m ee v o l u t i o na n dd r i v i n gf o r c ei no r d e rt o p r o v i d ec e r t a i nt e c h n i c a ls u p p o r tt ot h er a t i o n a lu s eo fn a t u r a lr e s o u r c e s f o c u s i n go n s p a t i a lr e s o u r c e su t i l i z a t i o ns p a c e - t i m ee v o l u t i o no fc o a s t a lz o n e ，t h i st h e s i sc h o s e j i a o z h o ub a ya sr e s e a r c ho b j e c t b yu s i n gm u l t i - s o u r c eg e o g r a p h i c a li n f o r m a t i o np r o c e s s i n gt e c h n i q u ea n d r e m o t es e n s i n gi m a g ep r o c e s s i n gt e c h n o l o g y , t h et h e s i se x t r a c t e dt h em a r i n es p a t i a l r e s o u r c e si n f o r m a t i o n 舶mn a u t i c a lc h a r t s ，t o p o g r a p h i cm a p s ，r e m o t es e n s i n gi m a g e s ， e t c t h ep r i n c i p a lc o n t e n t si n c l u d ec o a s t l i n e ，n a u t i c a lz e r ow a t e rd e p t hc o n t o u r , t i d a l f l a ta r e a ，u t i l i z a t i o no fc o a s t a lz o n e o nt h eb a s i so fg e o i n f o r m a t i c st u p ut h e o r y , c o n s t r u c t e dt h ed e v e l o p m e n ti n t e n s i t ya n dd y n a m i cd e g r e ee v a l u a t i o nm o d e l f u r t h e r , t h et h e s i sa n a l y z e dt h ed i s c i p l i n a r i a no ft h ec h a n g eo fc o a s t a lz o n eu t i l i z a t i o n f i n a l l y , a n a l y z e dt h ed r i v i n gf a c t o ru s i n gt h es e m i - q u a n t i t a t i v em e t h o d i h em a i nr e a s o n sf o r t h ed i s c r e p a n tm e a s u r i n gr e s u l to fj i a o z h o ub a yc o a s t l i n e a r ec o a s t l i n ed e f m i t i o n , d i f f e r e n ts c a l e s u s i n g1 ：100 0 0s c a l ec a r t o g r a p h i cp r e c i s i o n l e v e l ，c a l c u l a t e dt h ec o a s t l i n el e n g t ha n dt y p e sf r o mt o p o g r a p h i cm a p s ，c h a r t s ，r e m o t e s e n s i n gi m a g e s n e a r l y1 4 0y e a r s ，n a t u r a lc o a s t l i n er e d u c e dd r a m a t i c a l l yf r o m17 0 k m t o2 0 k m , a r t i f i c i a lc o a s t l i n eb e c o m et h em a i nt y p e d e p t hd a t u mu n i f i c a t i o nc a nu s ep r o f i l e ss l o p ec o r r e c t i o nw i t hp r o f i l ef i e l d m e a s u r e m e n t s t h eb o t hs i d e so fd a g ur i v e re s t u a r ym o v e ds e a w a r da b o u ta v e r a g e 2 2 k m i i i b a s e do nt h et h e o r i e sa n dm e t h o d so fg e o - i n f o r m a t i t st u p ua n dg e o g r a p h i c i n f o r m a t i o ns y s t e m ss p a t i a la n a l y s i s ，d i s c u s s e dt h eu t i l i z a t i o nc h a n g eo fj i a o z h o u b a y s i n c e1 9 3 5 ，d e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o nt y p e sg r a d u a l l yd i v e r s i t y , s o l a rs a l tw a s t h em a i nt y p ei n19 6 9 ，f i s h e r yb r e e d i n ga n dp o r tt e r m i n a li n c r e a s i n gy e a rb yy e a r f r o m19 8 7 t h ef o u rm a i nu t i l i z a t i o nt y p e sa r es o l a rs a l t ，i n d u s t r ya n dt r a n s p o r t a t i o n r e c l a m a t i o n ，f i s h e r yb r e e d i n g ，a c c o u n t e df o r9 8 i nt h ey e a r2 0 0 2 u s i n gt h et r a n s p o s ea n a l y s i s ，s a l tf i e l da n df i s h e r yt r a n s f o r mf r o mt i d a lf l a ti s t h eg r e a t e s tc h a n g ei na r e af r o m19 6 9t o19 8 7 t h et o pt h r e et r a n s f o r m a t i o n sa r et i d a l f l a tt of i s h e r y , t i d a lt oi n d u s t r m lr e c l a m a t i o n , s o l a rs a l tt of i s h e r y t h i st h e s i sa l s oc o n s t r u c t e dt h eu t i l i z a t i o ni n t e n s i t ya n dd y n a m i cd e g r e ei n d e x m o d e lo fc o a s t a lz o n e t h eu t i l i z a t i o ni n t e n s i t ya n dd y n a m i cd e g r e ei n c r e a s ey e a rb y y e a rf r o m19 35 t h eu t i l i z a t i o ni n t e n s i t yi n d e xi n c r e a s e sf r o m1 13t o 1 4 9b e t w e e n 19 6 9 - 19 8 7 ，a n dt h ei n d e xi s2 5 7i ny e a r2 0 0 2 t h em o s th i g hd y n a m i cd e g r e ei s f i s h e r yb r e e d i n gf r o m19 6 9t o19 8 7 ，a n di n d u s t r i a lr e c l a m a t i o nf r o m19 8 7 t o2 0 0 2 t h r o u g ht h ec o r r e l a t i o na n dr e g r e s s i o na n a l y s i sb e t w e e nt h es o c i o - e c o n o m i c f a c t o r sa n dd e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o nf a c t o r s ，c o m et ot h ec o n c l u s i o n st h a tj i a o z h o u b a yc o a s t a lz o n ed e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o nm o d ee v o l u t i o ni st h er e s u l to ft h ed u a l p r o m o t i o n o fs o c i o - e c o n o m i c d e v e l o p m e n t a n d p o p u i a t l o n n e e d s w i t ht h e d e v e l o p m e n to fq i n g d a os o c i o - e c o n o m i ca n dp o p u i a t l o ng r o w t h , t h eh u m a n - l a n d c o n t r a d i c t i o ni n t e n s i f i c a t i o n ，w i l li n e v i t a b l yl e a dt ot h ec o m p e t i t i o nb e t w e e na m o n g v a r i o u st y p e so fj i a o z h o ub a ys p a t i a lr e c o u r s e su t i l i z a t i o n k e yw o r d s ：j i a o z h o ub a y ；s p a t i a lr e s o u r c e s ；d e v e l o p m e n ta n d u t i l i z a t i o n ；t e m p o s p a t i a le v o l u t i o n i v 圖表縣錄 圈2 1 膠州灣形勢(shì)圖8 圖3 - 1 膠姍灣l a n d s a t5 和l a n d s a t7 遙感影像1 4 圈3 2 膠州灣大橋g p s 點(diǎn)和女姑山控制點(diǎn)測(cè)量1 s 圖3 3 膠州灣布爾莎模型轉(zhuǎn)換參數(shù)計(jì)算。l s 瞵3 罐e r d a sg e o c o r r e c t | o n 圖像空閥坐標(biāo)校正1 6 圖3 5l a n d s a tt m5 、4 、3 波段融合效果2 0 圖3 6 遙感圖像各種融合效果對(duì)比。2 l 圖4 1 海岸線多源多時(shí)相數(shù)據(jù)處理流程2 6 圖4 2 李村河和洋河陰的海岸線位置2 7 翻4 3 不同類型海岸線界定方法2 8 圖4 。4 海瘁線在不同長(zhǎng)度吃例尺上的表達(dá)2 9 圈4 5a r c g i s 中柵格豳的閾值分割技術(shù)一3 0 圈4 - 6a r c s c a n 中自動(dòng)矢量化選項(xiàng)和參數(shù)的設(shè)置3 1 豳4 7l a n d s a t t m 圖像的闕蕊分割技術(shù)3 2 圈4 - 8 直方圖均衡后線性拉伸效果3 2 圈4 9l a n d s a tt m5 、4 、3 波段合成影像上的海岸線特征3 3 圈4 1 0 遵摻拉矮一普黨法化筒示意圖3 s 圈4 1 1a r c g i s 軟件的形狀識(shí)別技術(shù)和節(jié)點(diǎn)自動(dòng)正規(guī)化技術(shù)3 s 圖4 1 2 膠州灣1 9 3 5 年海岸線類型分布網(wǎng)3 6 豳4 1 3 膠州灣1 9 3 5 年和1 8 6 3 年海岸線對(duì)比圖。3 7 閹夸1 4 膠州灣1 9 6 9 年海岸線類型分布圈3 7 圖4 1 5 膠州灣1 9 6 9 年和1 9 3 5 年海岸線對(duì)比圖3 8 圈4 1 6 膠州灣1 9 8 7 年海岸線類型分布湖3 8 圖4 1 7 膠州灣1 9 8 7 年與1 9 6 9 年海岸線對(duì)比圖。3 9 圖4 1 8 膠州灣2 0 0 2 年海岸線類型分布圖3 9 圖4 1 9 膠州灣2 0 0 2 年與1 9 8 7 年海岸線對(duì)比圖一4 0 圖4 - 2 0 海岸線長(zhǎng)度年際變化 圈4 2 1 膠州灣1 8 6 8 2 0 0 2 年海岸線變遷圖4 l 圈4 2 21 8 6 3 “2 0 0 2 年膠州灣自然海岸線變化4 2 網(wǎng)4 2 31 8 6 3 “2 0 0 2 年膠州灣人工海岸線利用方式變化。4 2 圖4 2 41 8 6 3 “2 0 0 2 年膠髑灣膠州灣入工海岸線吾分比| 隼2 圖4 - 2 51 9 3 5 “2 0 0 2 年膠州灣不同類型海岸線百分比4 3 曛5 - 1 青島膠髑灣附近各個(gè)基準(zhǔn)西酶關(guān)系4 s 圈s 2 11 8 6 8 年和1 9 3 5 年海圖的典型剖面位置示意圖4 5 圖5 3s u r f e r 插值生成的改正前后的o m 等深線位置4 6 圖5 4s u r f e r 中三維搔值中設(shè)置4 7 圖s 一51 8 6 8 “2 0 0 2 年海圖蕊等深線和大沽河日遷移4 8 圖5 6 膠州灣1 8 6 3 “2 0 0 2 年灘涂演變4 9 圈s 一7 膠州灣灘涂資源時(shí)空變化s o 圈5 8 地學(xué)信息圖譜生成流程s 2 圈5 9h i s 變換波段融合后效果圖5 4 圈5 1 0 不同地物遙感圖像光譜曲線5 4 圖s 一王l 遙感圖像紋理分析效果s s 圈s 1 2 遙感圖像線性拉伸后的光譜曲線s 6 圖s 1 3 遙感影像自動(dòng)提取結(jié)果5 7 圈s - 1 4 遙感影像目視解譯信息特征5 8 闡5 1 5a r c g i s 空間分祈及拓?fù)洳僮鱯 9 圈s 1 61 8 6 8 “2 0 0 2 年殲發(fā)利用方式統(tǒng)計(jì)分析表 圖5 1 71 8 6 8 “2 0 0 2 年開(kāi)發(fā)利用利用方式累計(jì)百分比變化6 0 圖s 1 81 8 6 8 2 0 0 2 年不同開(kāi)發(fā)利用方式所占百分比統(tǒng)計(jì)圖6 1 圖5 1 9 膠州灣1 9 3 5 年和1 9 6 9 年開(kāi)發(fā)利用方式圖。6 l 圈5 2 0 膠州灣1 9 8 7 年海岸帶開(kāi)發(fā)利用方式圖一6 2 圖s 。2 1 膠州灣1 9 8 7 年海岸帶開(kāi)發(fā)利用方式圖6 2 圖5 。2 2 開(kāi)發(fā)利用類型的年際變化和趨勢(shì)6 3 圖5 2 3 開(kāi)發(fā)零l 用方式匿分眈交純。醚 圖5 2 4 開(kāi)發(fā)利用強(qiáng)度年際變化6 5 圖5 2 5 單一開(kāi)發(fā)利用動(dòng)態(tài)度變化6 6 圖5 2 6 膠媸灣1 9 8 7 年和2 0 0 2 年開(kāi)發(fā)利用方式弱 圖5 2 7 綜合開(kāi)發(fā)利用動(dòng)態(tài)度變化6 7 圖5 2 81 9 6 9 年至1 9 8 7 年開(kāi)發(fā)利用方式演變圖。6 8 圖5 2 91 9 6 9 年至1 9 8 7 年開(kāi)發(fā)利用方式弱積轉(zhuǎn)置6 8 圖5 3 01 9 8 7 年至2 0 0 2 年開(kāi)發(fā)利用方式演變圖。6 9 圖s 3 11 9 8 7 年至2 0 0 2 年開(kāi)發(fā)利用方式砸積轉(zhuǎn)置6 9 圈s 3 21 9 6 9 年至2 0 0 2 年開(kāi)發(fā)利用方式演變圖7 0 圈s 3 31 9 6 9 年至2 0 0 2 年舞發(fā)剝用方式演變珀 圖5 3 41 9 6 9 年至2 0 0 2 年開(kāi)發(fā)利用方式麗積轉(zhuǎn)置7 l 圈6 - 1 漁業(yè)養(yǎng)殖回歸分櫥擬合程度7 s 圈6 - 2 港西吞吐量和豳內(nèi)生產(chǎn)總值線形關(guān)系7 6 圖6 3 開(kāi)發(fā)利用面積和社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)回闕分析7 7 圖6 - 4 日本大阪灣港腳規(guī)劃現(xiàn)狀7 9 v 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作取得的成果。 除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品或成果。 對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本聲明的法律結(jié)果由本人 承擔(dān)。 學(xué)位論文作者簽名： 磊1 休 日期：7 少揮y 月“日 學(xué)位論文使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解國(guó)家海洋局第一海洋研究所關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即； 按照本所要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版本；研究所有權(quán)保存學(xué)位論文的印刷本和電子版， 并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；研究所可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；研究 所同時(shí)授權(quán)中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所將本學(xué)位論文收錄到中國(guó)學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò) 向社會(huì)公眾提供信息服務(wù)。 本論文屬于 ( 請(qǐng)?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打 保密口，在年解密后適用本授權(quán)說(shuō)明。 不保密口。 學(xué)位論文作者簽名：；川群朱 日期：艫辟占月彩日 ：蔞尊 日期d 啞睜廠月彩日 第一章引言 1 選題意義 第一章引言弟一早ji 商 空間資源利用的時(shí)空演變分析是目前全球變化研究的核心課題之一，國(guó)際地圈一生 物圈計(jì)劃( i g b p ) 和陸地一海洋的相互作用( l o i c z ) 都把研究全球變化、人類活動(dòng)影響 下海岸環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)變化及其反饋?zhàn)饔玫囊?guī)律性作為其研究核心之一。其中海岸帶空 間資源利用的時(shí)空演變分析是研究人類活動(dòng)與海岸響應(yīng)最基本的課題【1 1 。 海灣是多種海洋資源的復(fù)合區(qū)，港灣資源的開(kāi)發(fā)利用是促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因 素。受自然稟賦條件和社會(huì)經(jīng)濟(jì)等因子的影響，海灣的灘涂圍墾和開(kāi)發(fā)利用變化經(jīng)過(guò)了 一段復(fù)雜的過(guò)程，海灣空間資源的利用有其本身的特殊性、多樣性、敏感性等特點(diǎn)，海 灣空間資源的時(shí)空變化綜合反映了自然環(huán)境變化和人類活動(dòng)對(duì)海灣的影響。由于人類對(duì) 港灣資源開(kāi)發(fā)缺乏宏觀認(rèn)識(shí)、綜合觀點(diǎn)、長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃、資源保護(hù)意識(shí)，一些優(yōu)良的海灣伴 隨著城鄉(xiāng)工礦填海、交通運(yùn)輸填海等工程的大規(guī)模進(jìn)行，海灣的面積和納潮量不斷減小， 海灣資源開(kāi)發(fā)利用強(qiáng)度、密度的進(jìn)一步加大，海灣開(kāi)發(fā)利用和管理中出現(xiàn)許多矛盾和問(wèn) 題，因此有必要對(duì)海灣空間資源利用的時(shí)空演變及其動(dòng)力學(xué)機(jī)制進(jìn)行研究，為實(shí)現(xiàn)海灣 空間資源的最優(yōu)化合理利用提供一定的技術(shù)支持。 本文以國(guó)家9 0 8 專項(xiàng)“海岸帶開(kāi)發(fā)活動(dòng)的環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)”( 9 0 8 0 2 0 2 0 6 ) 和山東省 9 0 8 專項(xiàng)“海岸帶開(kāi)發(fā)活動(dòng)的環(huán)境效應(yīng)評(píng)價(jià)( s d 9 0 8 0 2 - 0 2 0 6 ) 課題為依托，選擇膠州灣 為研究對(duì)象，探討膠州灣海岸帶開(kāi)發(fā)活動(dòng)的時(shí)空演變規(guī)律，研究膠州灣海岸帶資源利用 發(fā)生、發(fā)展的演變過(guò)程。 2 研究范圍 本文的研究空間邊界為膠州灣灣口兩個(gè)對(duì)應(yīng)岬角的連線與海灣海岸線所圍成的海 域。膠州灣海岸帶空間資源的本體包括灘涂、水體、航道、岸線、濱海濕地、海底等， 其中灘涂、近岸水域、海岸線是受高強(qiáng)度、大規(guī)模、高密度的人類開(kāi)發(fā)活動(dòng)影響最為顯 著、最敏感的空間資源類型。因此，本文著重研究膠州灣的海岸線、灘涂、近岸水域的 開(kāi)發(fā)利用方式的時(shí)空演變，具體包括海岸線和海圖0 m 等深線之間的灘涂部分，此外還 包括近1 4 0 年以來(lái)發(fā)生大規(guī)模圍填活動(dòng)的港口、碼頭、城鄉(xiāng)工礦所占用的灘涂和海域。 其中海島海岸線之上的島嶼陸部不在本次研究范圍之內(nèi)。 碩士學(xué)位論文膠州灣海岸帶空間資源利用時(shí)空演變 3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3 1 國(guó)外研究現(xiàn)狀 海灣和海岸帶的研究一直備受各個(gè)國(guó)家和學(xué)術(shù)界的關(guān)注。國(guó)際地圈與生物圈計(jì)劃 ( i g b p ) 專門(mén)設(shè)立了海岸帶的陸海相互作用( l o i c z ) 計(jì)劃，來(lái)促進(jìn)地球表層陸地和海洋兩 大系統(tǒng)的界面研究。l o i c z 把海岸帶的資源資源利用和社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和自然 科學(xué)的綜合模型作為重要研究領(lǐng)域。2 0 0 1 年，i g b p 、全球環(huán)境變化的人文因素計(jì)戈i j ( i h d p ) 和世界氣候研究計(jì)封j ( w c r p ) 聯(lián)合召開(kāi)的全球變化國(guó)際大會(huì)上，又把海岸帶的人地相互 作用列為重要議題1 2 j 。 世界各個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家非常重視優(yōu)良港灣的利用和海岸帶研究。如美國(guó)n o a a 的 c c a p ( c o a s t a lc h a n g ea n a l y s i sp r o g r a m ) 計(jì)劃利用l a n d s a tt m 、s p o t 等遙感數(shù)據(jù)和航空 相片監(jiān)測(cè)美國(guó)海岸濕地及其毗鄰陸地的變化【3 】。同時(shí)針對(duì)切斯比克灣、墨西哥灣、長(zhǎng)島 海峽、普捷灣盆地等區(qū)域開(kāi)了一系列研究與保護(hù)；美國(guó)東海岸聯(lián)合聯(lián)邦環(huán)?？偸鸷腿?一區(qū)( 弗吉尼亞州、馬里蘭州、賓夕法尼亞州和華盛頓特區(qū)) 對(duì)切斯比克灣進(jìn)行了近二十幾 年的整治過(guò)程，整個(gè)灣區(qū)的管理信息系統(tǒng)業(yè)務(wù)化水平不斷提高，運(yùn)行機(jī)制日趨完善【4 j 。 1 9 8 9 年和1 9 9 3 年基本完成了切斯比克灣綜合整治基礎(chǔ)信息平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)，實(shí) 現(xiàn)了支撐該灣區(qū)綜合整治管理和各類信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)化運(yùn)行和相關(guān)信息的實(shí)時(shí)傳輸和 發(fā)布。到目前為止，己經(jīng)在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上發(fā)布了整個(gè)灣區(qū)的大比例尺w e b g i s 管理信息 系統(tǒng)。k e v i nw h i t e 以尼羅河三角洲為研究區(qū)域，采用點(diǎn)擴(kuò)展分割法對(duì)該區(qū)域的1 9 8 4 、 1 9 8 7 、1 9 9 0 年的l a n d s a t 數(shù)據(jù)進(jìn)行海陸分離，以確定海岸線的變化率，研究表明，盡管 l a n d s a t3 0 米分辨率的數(shù)據(jù)相對(duì)較為粗糙，但是足以監(jiān)測(cè)海岸線的變化趨勢(shì) 5 1 ；f e m a n d o a l o n s o p e r e z 通過(guò)對(duì)l a n d s a t 數(shù)據(jù)監(jiān)督分類得到了休達(dá)港沿岸土地利用土地覆蓋變化趨 勢(shì)【6 j ；w m u t t i t a n o n 等人采用1 9 9 0 、1 9 9 2 、1 9 9 6 、1 9 9 9 年的l a n d s a t 5 數(shù)據(jù)對(duì)泰國(guó)本東 灣( b a nd o nb a y ) 進(jìn)行監(jiān)督分類，結(jié)果表明，在養(yǎng)蝦場(chǎng)、紅樹(shù)林區(qū)、城鎮(zhèn)用地逐漸增長(zhǎng)的 同時(shí)，農(nóng)田和未開(kāi)墾土地卻在逐漸減少i7 i 。 3 2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國(guó)關(guān)注海岸帶陸海相互作用的研究機(jī)構(gòu)有中科院地理與資源環(huán)境研究所，國(guó)家海 洋局海洋研究所、南京大學(xué)海岸與海島開(kāi)發(fā)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、華東師范大學(xué)河口海岸研 究所、中科院海岸帶可持續(xù)發(fā)展研究所等。幾十年來(lái)，產(chǎn)生了眾多海灣和海岸帶的論著， 有助于我們對(duì)海灣的理解和深入的研究。中國(guó)海灣志對(duì)我國(guó)的海灣的自然條件、社 會(huì)經(jīng)濟(jì)因素、資源狀況和開(kāi)發(fā)利用歷史和存在問(wèn)題作了全面的闡述：陳則實(shí)、王文海、 第一章引言 吳桑云等編著的中國(guó)海灣引論，對(duì)海灣理論體系進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)和深入的研究8 】： 吳桑云、劉寶銀編寫(xiě)的中國(guó)海灣信息系統(tǒng)技術(shù)一海灣本底、遙感信息、服務(wù)平臺(tái)， 對(duì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字海洋，構(gòu)建數(shù)字海灣信息服務(wù)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)共享，社會(huì)化服務(wù)等方面進(jìn)行 了探討【9 1 。 膠州灣是青島的“母親灣 ，膠州灣港深水闊，浪小波輕，是難得的天然良港。國(guó) 內(nèi)眾多學(xué)者從地質(zhì)構(gòu)造、沉積動(dòng)力、污染控制、生態(tài)保護(hù)、生物多樣性、濕地等方面進(jìn) 行了眾多研究。 劉學(xué)先等通過(guò)研究膠州灣零米以下面積和總面積的變化及灣口納潮量變化規(guī)律，預(yù) 測(cè)未來(lái)的變化趨勢(shì)，重點(diǎn)討論了1 9 3 5 1 9 8 5 年的水域變化【l 川；鄭全安等通過(guò)遙感與海圖 融合的方法，分析了膠州灣總水域和總岸線長(zhǎng)度的變化【l l 】；邊淑華、胡澤健等通過(guò)多期 海圖的對(duì)比分析研究了膠州灣近百年來(lái)的岸線變遷和沖於變化【1 2 】；華鋒等通過(guò)遙感數(shù)據(jù) 和海圖等歷史資料對(duì)比分析計(jì)算了膠州灣海岸線變遷和納潮量的變化 1 3 j 。膠州灣開(kāi)發(fā)利 用方面，王文海從膠州灣面積變化和泥沙來(lái)源等方面探討了膠州灣開(kāi)發(fā)利用中應(yīng)該注意 的幾個(gè)問(wèn)題；劉佳佳、管磊等，通過(guò)利用l a n d s a t e t m 和t e r r a a s t e r 數(shù)據(jù)分析了膠州 灣海岸線的變化和土地利用方式的變革【1 4 1 ；谷東起利用遙感影像數(shù)據(jù)，采用景觀生態(tài)學(xué) 的方法對(duì)膠州灣濕地特征進(jìn)行了研究l l 5 j 新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)的圍海造地經(jīng)歷了三次大的圍海造地高潮。第一次新中國(guó)成 立初期的圍海曬鹽；第二次是2 0 世紀(jì)6 0 年代中期至7 0 年代，圍墾海涂擴(kuò)張農(nóng)業(yè)用地； 第三次是8 0 年代中后期到9 0 年代初的灘涂圍墾養(yǎng)殖熱潮；目前已有形成以工業(yè)和城鎮(zhèn) 建設(shè)為主的第四次高潮之勢(shì)【l6 1 。圍海造陸在緩和我國(guó)沿海地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)對(duì)土地資 源的需求，尤其是緩解耕地、鹽田、海水養(yǎng)殖、城市、港口、工礦企業(yè)等方面的用地矛 盾，發(fā)揮了重要作用。 膠州灣的開(kāi)發(fā)利用伴隨著不同階段的發(fā)展需要，同樣經(jīng)過(guò)了大規(guī)模圍填海階段。膠 澳志上記載的1 9 2 8 年膠州灣的總水域面積為5 6 0 k m 2 ，國(guó)家海洋局北海分局測(cè)量資料： 膠州灣的水域面積從1 9 2 8 年以來(lái)的7 0 多年間，膠州灣的面積減少了1 9 3 k m 2 ，膠州灣 的水域面積僅有1 9 2 8 年盼6 6 。 綜上所述，在以往的眾多研究中，為了研究課題的需要，把用海岸線或者說(shuō)是圍海 基線作為海岸線，然后分析海岸線的動(dòng)態(tài)變化和面積的變遷。對(duì)海岸線的概念和界定上 的不一致，膠州灣海岸線和面積的研究數(shù)據(jù)產(chǎn)生了分歧。因此，有必要對(duì)膠州灣海岸線 長(zhǎng)度及其利用的變遷規(guī)律進(jìn)行探討。膠州灣的研究多側(cè)重于地質(zhì)構(gòu)造、沉積動(dòng)力等自然 變遷，很少有把膠州灣作為一種獨(dú)立本體，來(lái)研究其海岸帶開(kāi)發(fā)活動(dòng)的發(fā)生、發(fā)展演變 規(guī)律。膠州灣水域面積的減少在短時(shí)間內(nèi)主要是人類開(kāi)發(fā)活動(dòng)引起的，因此有必要研究 碩士學(xué)位論文 膠州灣海岸帶空間資源利用時(shí)空演變 膠州灣減少了的海域面積主要進(jìn)行了何種開(kāi)發(fā)利用方式，以及這些開(kāi)發(fā)利用類型是如何 演變的，有助于了解人類活動(dòng)與海岸響應(yīng)之間的關(guān)系。 4 研究思路和技術(shù)路線 人類活動(dòng)對(duì)海岸的影響主要集中在海岸帶的近岸水域，主要表征為海岸線長(zhǎng)度和利 用方式變遷、灘涂面積變化、覆蓋方式演變等方面。為了提取這些信息，本文需要綜合 處理膠州灣18 6 3 2 0 0 2 年五期海圖、地形圖、遙感影像等數(shù)據(jù)源，在對(duì)數(shù)據(jù)源進(jìn)行數(shù)據(jù) 融合和歸一化處理的基礎(chǔ)上，綜合提取了海岸線信息、海圖o m 等深線的位置，并分析 了海岸線長(zhǎng)度和利用方式的變化特點(diǎn)；利用空間分析技術(shù)建立了海岸帶開(kāi)發(fā)利用方式演 變的地學(xué)信息圖譜。 為了描述膠州灣海岸帶開(kāi)發(fā)利用方式的演變規(guī)律，本文嘗試構(gòu)建了海岸帶開(kāi)發(fā)利用 強(qiáng)度、開(kāi)發(fā)利用動(dòng)態(tài)度模型，并利用時(shí)空轉(zhuǎn)置矩陣方法對(duì)不同利用方式的相互轉(zhuǎn)化進(jìn)行 了分析。進(jìn)一步利用相關(guān)分析技術(shù)半定量的分析了利用方式變化的驅(qū)動(dòng)因子。利用回歸 技術(shù)對(duì)未來(lái)膠州灣用海需求進(jìn)行了預(yù)測(cè)，并針對(duì)現(xiàn)存用海矛盾提出了相關(guān)的建議。 ，； l f 嘲ill l 形翻 |l l 遙感陶l(shuí)llj 五能睦劃等i 宴地勘測(cè)數(shù)擬 ， ：一j 一一l j l 一l ，一 j ， ：j 。 上 工： ： ；” 審”畢標(biāo)寡繾4 l - - q 腰鬃沿艾統(tǒng)+ t - q 空悶番髓h 州f 守聞掬建 f 圖1 - 1 研究方法和技術(shù)路線圖 第一章引言 5 論文結(jié)構(gòu) 第一章，介紹選題意義、研究?jī)?nèi)容和研究范圍；國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和研究歷史； 膠州灣空間資源利用的研究現(xiàn)狀和存在的主要問(wèn)題；論文的總體框架 和主要研究方法。 第二章，對(duì)膠州灣的基本概況做簡(jiǎn)要描述，其中對(duì)涉及空間資源開(kāi)發(fā)利用方式 演變的重點(diǎn)數(shù)據(jù)和歷史資料進(jìn)行說(shuō)明。 第三章，多源信息融合技術(shù)。探討多源、多比例尺、多尺度、多分辨率的海圖、 地形圖、矢量數(shù)據(jù)、g p s 數(shù)據(jù)等長(zhǎng)時(shí)間序列數(shù)據(jù)的融合歸一化中的主 要問(wèn)題；空間數(shù)據(jù)和歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)集成構(gòu)建時(shí)空演變數(shù)據(jù)庫(kù)中的主要 技術(shù)難點(diǎn)和存在的主要問(wèn)題。 第四章， 膠州灣海岸線的時(shí)空變異和利用方式的時(shí)空演變規(guī)律。通過(guò)探討不同 數(shù)據(jù)源中海岸線的位置界定方法和提取技術(shù)，研究了近1 4 0 年來(lái)膠州 灣海岸線的位置和長(zhǎng)度的變遷；對(duì)海岸線利用方式類型結(jié)合國(guó)家相關(guān) 的技術(shù)規(guī)程和研究區(qū)的實(shí)際特點(diǎn)，進(jìn)行了分類，并統(tǒng)計(jì)分析了海岸線 的不同利用方式時(shí)空演變規(guī)律和變化的原因。 第五章， 膠州灣海岸帶開(kāi)發(fā)利用方式時(shí)空演變的規(guī)律。首先在水深基準(zhǔn)面統(tǒng)一 的基礎(chǔ)上，分析了灘涂面積的變化。然后運(yùn)用遙感影像增強(qiáng)技術(shù)、數(shù) 字化技術(shù)、g i s 拓?fù)浞治龊童B加計(jì)算分析技術(shù)綜合提取1 4 0 年來(lái)海岸 帶地區(qū)的開(kāi)發(fā)利用方式類型；構(gòu)建了地學(xué)信息圖譜和時(shí)空轉(zhuǎn)移矩陣； 深層次上研究了海灣海岸帶的開(kāi)發(fā)利用強(qiáng)度、開(kāi)發(fā)利用動(dòng)態(tài)度的時(shí)空 變化。 第六章，膠州灣開(kāi)發(fā)利用方式變化的驅(qū)動(dòng)力分析。通過(guò)定性和定量?jī)煞矫?，?析了膠州灣開(kāi)發(fā)利用方式變化的原因；通過(guò)相關(guān)分析，選擇社會(huì)經(jīng)濟(jì) 相關(guān)指標(biāo)和開(kāi)發(fā)利用方式變化數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)單分析了開(kāi)發(fā)利用方式變化的 主要驅(qū)動(dòng)力因素，對(duì)未來(lái)空間資源利用簡(jiǎn)單進(jìn)行了探討。 第七章，結(jié)論與展望。總結(jié)論文的研究成果，提出研究中存在的主要問(wèn)題和不 足，展望下一步研究工作。 碩士學(xué)位論義膠州灣海岸帶空間汝源利用時(shí)空演變 小結(jié) 海岸帶開(kāi)發(fā)利用方式的時(shí)空演變分析是分析人類活動(dòng)與海岸響應(yīng)的基礎(chǔ)工作，對(duì)海 岸帶開(kāi)發(fā)利用強(qiáng)度、動(dòng)態(tài)度和驅(qū)動(dòng)力的研究是優(yōu)化海岸帶管理的必要基礎(chǔ)。膠州灣海域 面積的減少在短時(shí)聞內(nèi)主要是人類開(kāi)發(fā)活動(dòng)引起的。失了優(yōu)化膠州灣用海管理，有必要 研究膠州灣海岸帶人類活動(dòng)與海岸響應(yīng)的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程和演變規(guī)律。 第二章研究區(qū)概況 第二章研究區(qū)概況 膠州灣自然環(huán)境概況隧 膠州灣位于黃海之濱，由東半島的南岸，環(huán)灣地帶均為青島市轄區(qū)。膠州灣是以團(tuán) 島頭與薛家島腳子石連線為界、與黃海相通的半封蔽式海灣。膠州灣又以團(tuán)島頭和黃島 的黃由噔連線分為內(nèi)灣幫外灣。內(nèi)灣中又有滄口灣、酮島灣，外灣有黃島翦灣、海西灣 等小灣，灣內(nèi)原有的陰島( 紅島) 、團(tuán)島、黃島均與陸地相連。 膠州灣沿岸自東向西分別與青島市老市區(qū)、嶗山縣( 區(qū)) 、膠州市、膠南縣( 市) 、 黃島區(qū)相鄰。海灣東側(cè)和南側(cè)陸域?yàn)閸魃缴降匕恐樯缴降?，北部和西部則為膠萊河平原 及丘陵。膠州灣大部海岸為基巖海岸，只有紐石崖繳北至出蹙底為粉砂淤泥葳海岸。 本區(qū)的氣候其套碉顯的海洋性特征。鬃年年平均氣溫1 2 。3 4c ，平均降水量 7 5 5 6 m m 。風(fēng)的季節(jié)性明顯，春夏基本一致，盛行s e 向風(fēng)；秋冬基本致，盛行n - n w 肉風(fēng)。此外，臺(tái)風(fēng)、暴潮、寒潮、海冰是本區(qū)災(zāi)害性天氣現(xiàn)象，常對(duì)本區(qū)生產(chǎn)生活構(gòu)成 影響。 膠翔灣沿岸水系較發(fā)育，尤其是北餐l 陸送溺流較多，呈放射狀輻聚匯流予海灣，但 沒(méi)有大河入海，影響其泥沙來(lái)源和水文狀況的河流主囂是山溪性雨源河流。主要有：洋 河、南膠萊溺、大浩河、墨水河、幺沙溺、李樹(shù) 霹。其中最大的是大沽河，其次是南膠 萊河、自沙河。上述河流都是從團(tuán)島黃島線以= | 藝注入膠州灣的，在其以南入灣的河 流只有辛安河，流域面積為5 8 時(shí)。 膠州灣為淺水海灣，總體上呈簸箕形直傾斜在灣口區(qū)又轉(zhuǎn)而東傾斜，灣內(nèi)平均水深 7 0 m ，最大水深在灣習(xí)附近局部可達(dá)7 1m 。膠矧?yàn)潮辈繛橛倌喾凵澳液０叮睘┹^寬， 因受大沽河和洋河泥沙來(lái)源影響，岸灘逐漸淤漲，為淤漲海岸。紅石崖至辛島東海岸為 沙質(zhì)海岸，海岸相對(duì)穩(wěn)定。青島市區(qū)、紅島、黃島及薛家島之突出部分為基巖海岸，潮 閬帶較窄，屬于侵蝕海岸或穩(wěn)定海岸，膠髑灣海底地形總昀特點(diǎn)是除灣頂部分外，東部 深、西部淺。1 0m 以淺至潮間帶之間的水下淺灘，地形緩慢傾斜。在黃島前灣和海西灣， 絕大部分水深小予5m ，水下地形單諼，坡度平緩，平均坡薄1 o 。1 2 5 o 。 膠州灣主要受制于兩個(gè)波浪系統(tǒng)，一個(gè)是灣內(nèi)產(chǎn)生的小尺度短風(fēng)區(qū)的自生風(fēng)浪，周 期小，成長(zhǎng)發(fā)展快；另一個(gè)是以涌滾形式傳入灣內(nèi)的外海風(fēng)浪，周麓較大，波離較灣內(nèi) 臼生浪大。據(jù)實(shí)測(cè)資料，該灣強(qiáng)浪向?yàn)閑 ，最大波高為3 1 m ；次強(qiáng)浪向?yàn)閚 n e 向，最大 碩士學(xué)位論文膠州灣海岸帶空間資源利用時(shí)空演變 波高為22 m 。常浪向?yàn)閟 e ，頻率為2 1 ：次常浪向?yàn)閚 w ，頻率為1 7 。膠州灣的波浪主 要是小浪，中浪很少，十分之一大波波高小于0 5 m 的頻率分別為9 0 左右，大浪只有在 臺(tái)風(fēng)天氣才偶然出現(xiàn)。 膠州灣屬規(guī)則半日潮類型，有低潮日不等現(xiàn)象。一般平均高潮位位于海圖零點(diǎn)以上 3 8 m ，平均低潮位位于海圖零點(diǎn)以上1 0 2 m ，平均潮差27 8 m ，最大潮差可達(dá)4 7 5 m 。 潮流總的特點(diǎn)是漲潮流速大于落潮流速，漲潮時(shí)小于落潮時(shí)，一般短1 2 小時(shí)， 黃山嘴附近最大漲潮流速為2 7 6 c m s ，發(fā)生在9 月份，比最大落潮流速一般大1 5 c m s 以上。潮流的基本運(yùn)動(dòng)形式為往復(fù)流，最大潮流流速方向與海岸線平行，在轉(zhuǎn)流期間灣 定附近海域有旋渦形成。在外灣口、內(nèi)灣口和中沙礁兩側(cè)的深水通道形成三處強(qiáng)流區(qū)， 均為比較典型的往復(fù)流，流速可達(dá)1 9 1 c m s 。而在膠州灣的一些小海灣，如海西灣、黃 島前灣、膠州灣的西部( 紅島至紅石崖以西) 海域，形成弱潮流區(qū)，大潮平均流速一般 不超過(guò)2 0 c m s 。 圈2 1 膠州灣形勢(shì)圖 2 膠州灣開(kāi)發(fā)利用概述”8 ，“ ? 2 ，0 愁 膠卅l 灣三里河考古資料表明，在大汶口文化時(shí)期，膠卅灣沿海的先民就開(kāi)始了漁獵 生活，這便是膠州灣開(kāi)發(fā)的開(kāi)始。膠州灣大規(guī)模的海上交通的發(fā)展則“肇于唐而興于宋”。 第二章研究區(qū)概況 膠州灣是一個(gè)天然港灣，經(jīng)過(guò)近百年的建設(shè)，目前青島港包括大港、中港、黃島油 港三部分組成。青島港口的建設(shè)經(jīng)過(guò)了不同的階段。第一次是1 8 9 8 年末至1 9 0 8 年，將 開(kāi)辟大鮑島所出的石料土方用以建筑小港碼頭，將鏟除小鮑島高坡的土石方就近用于建 筑大港碼頭，1 9 0 1 年小港即告竣工。1 9 0 4 年3 月6 日