曹妃甸海域围填海工程动力地貌环境遥感分析-水利水运工程学报.PDF

第3期 水 利 水 运 工 程 学 报 No.3 摇 2013年6月 HYDRO鄄SCIENCE AND ENGINEERING Jun. 2013 曹妃甸海域围填海工程动力地貌环境遥感分析 1,2 2 2 2 2 2 侯庆志 , 季荣耀 , 左利钦 , 陆永军 , 王艳红 , 陆摇 彦 (1. 南京师范大学 地理科学学院, 江苏 南京摇 210046;2. 南京水利科学研究院 水文水资源及水利工程科学 国家重点实验室, 江苏 南京摇 210029) 摘要:利用1993—2011年的4景TM及HJ-1A/ 1B卫星影像,结合2003年水下地形图,以ArcGIS为工具,进 行了渤海湾曹妃甸海域近20年来围填海工程造成的岸线变化监测和水动力环境及冲淤演变影响分析.结果表 明,前10年围填海规模不大,岸线推进缓慢,围填海范围在2003年的0 m等深线以内,仅局部地区向海推进约 1.3 km;后10年岸线显著向海推进,最近5年的围填海区域已经深入到2003年0 m等深线以下,但基本在2003 年5 m等深线以内. 目前的围填海方案对水动力影响甚微,离岸沙坝内外有冲有淤,但深槽和水道稳定性良好. 针对今后10年的围填海规划方案,需要进一步加强包括遥感手段在内的现场监测研究以及渤海湾内多个围填 海工程对曹妃甸海域的累积影响研究. 关摇 键摇 词:曹妃甸;围填海;海岸线;遥感;GIS;动力地貌 中图分类号:P748摇 摇 摇 摇 摇 文献标志码:A摇 摇 摇 摇 摇 文章编号:1009-640X(2013)03-0001-07 位于海岸带的滩涂既是重要的湿地资源,也是重要的土地资源,近年来不少海岸滩涂已被大规模围填开 发,围填范围也已由过去的高滩围填转至中低滩.海岸线变化是监测区域填海造地进程的最关键指标,常规 的岸线变化研究主要利用历史海图、地形图和剖面监测等,但这些方法不仅费时、费力,而且动态连续性差, 且因滩涂范围广、通达度差,地形地貌和水动力的直接观测很难实现,给相关研究带来了极大不便.遥感具有 同步观测范围广、信息获取速度快、成本低、信息量大、更新周期短、可比性强(如中巴资源卫星已经提供1m [1] 分辨率的影像)等突出优势,成为海岸线变化监测的重要手段之一 ,目前已经应用于国内的珠江口、杭州 湾、长江口、江苏沿海、黄河口、锦州湾等.研究区所在的渤海湾也有不少学者进行了围填海进程的岸线变化 [2] [3] 监测,并进行相关的环境影响分析,研究的时间尺度甚至长达百年 .如温庆可等 基于多期Landsat TM等 遥感数据,运用单一类型变化率模型、区域动态度模型和动态转移矩阵,指出人类活动驱动下环渤海的湿地 [4] 变化比自然驱动更明显,滩地和海涂减少最明显.范素英等 研究表明,曹妃甸海域1993—2007年间三角洲 湿地减少77%,以大清河口捞鱼尖为界,东部岸线表现为向陆侵进,最大侵进长度为500 m;西部岸线表现为 向海退缩,最大退缩长度为1000 m. 大型海岸带工程的建设必将对近岸海域动力地貌环境产生一定的影响,现有数学模型和物理模型可以 [5-9] 对一定时期内规划围填海方案影响下的水动力环境变化及滩槽演变进行预测,如陆永军等 从水动力和 泥沙环境的角度研究了曹妃甸海域规划围填海方案的工程效应.但鉴于研究区域曹妃甸具有十分重要的开 发价值,加强短期尤其是近期动态监测仍十分必要.因此,本文基于遥感影像研究了近20年来曹妃甸海域的 围填海产生的海岸线变化,并在此基础上进行了水动力及冲淤演变影响分析. 摇 摇 收稿日期:2012-09-28 摇 摇 基金项目:国家自然科学基金资助