1976—2021年南澳岛海岸线时空演变及驱动因素分析

doi:10.3969/j.issn.1001-909X.2023.02.006

海洋学研究 ›› 2023, Vol. 41 ›› Issue (2): 71-82.DOI: 10.3969/j.issn.1001-909X.2023.02.006

1976—2021年南澳岛海岸线时空演变及驱动因素分析

甯子豪¹(), 蒋昌波¹^,²^,^*(), 隆院男¹^,³^,⁴, 伍志元¹^,³^,⁴, 马远¹

1.长沙理工大学水利与环境工程学院,湖南长沙 410114
2.湖南工业大学,湖南株洲 412007
3.水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室,湖南长沙 410114
4.洞庭湖水环境治理与生态修复湖南省重点实验室,湖南长沙 410114

收稿日期:2021-08-26 修回日期:2022-11-13 出版日期:2023-06-15 发布日期:2023-07-27
通讯作者: *蒋昌波(1970—),男,教授,主要从事海岸带开发利用与防灾减灾等方面的研究,E-mail:Jiangchb@csust.edu.cn。
作者简介:甯子豪(1997—),男,湖南省醴陵市人,主要从事海洋遥感方面的研究,E-mail:nzh_csust@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金重点项目(51839002);国家自然科学基金项目(51879015);国家自然科学基金项目(52171246)

Spatio-temporal evolution and driving factors analysis of the coastline in Nan’ao Island from 1976 to 2021

NING Zihao¹(), JIANG Changbo¹^,²^,^*(), LONG Yuannan¹^,³^,⁴, WU Zhiyuan¹^,³^,⁴, MA Yuan¹

1. School of Hydraulic and Environmental Engineering, Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114, China
2. Hu’nan University of Technology, Zhuzhou 412007, China
3. Key Laboratory of Water-Sediment Sciences and Water Disaster Prevention of Hu’nan Province, Changsha 410114, China
4. Key Laboratory of Dongting Lake Aquatic Eco-Environmental Control and Restoration of Hu’nan Province, Changsha 410114, China

Received:2021-08-26 Revised:2022-11-13 Online:2023-06-15 Published:2023-07-27

摘要/Abstract

摘要：

海岸线是描述海陆分界的重要地理要素之一,其在自然因素及社会经济因素的双重影响下发生着不同强度的动态演变。基于Landsat系列卫星遥感影像,通过RS、GIS技术结合实地勘察,分析了1976—2021年间南澳岛海岸线时空演变,并运用灰色关联分析法进行驱动因素分析。结果表明:1)45年来南澳岛海岸线变迁显著,长度增长了11.06 km,分形维数呈升高趋势;2)研究期内,岸线类型由基岩为主的自然岸线向人工岸线转化,岸线利用程度综合指数呈增长趋势,岸线结构呈单一至多元发展的态势;3)南澳岛海岸线演变有明显的镇区差异,后宅镇受人为因素影响大,其演变较为显著,云澳、深澳两镇主要受到自然因素影响,其演变较为缓慢;4)台风(自然灾害)以及人口数量是南澳岛海岸线演变的主要驱动因素。

关键词: 南澳岛, 海岸线, 遥感, 变迁分析

Abstract:

Coastline is one of the important geographical elements to describe the boundary between land and sea. Under the dual influence of natural factors and socio-economic factors, coastline dynamic evolution of different intensities continues to occur. Based on Landsat series satellite remote sensing images, the spatial and temporal evolution of the coastline of Nan’ao Island from 1976 to 2021 was analyzed by RS and GIS technology combined with field investigation, and the driving factors were analyzed by grey correlation analysis. The results show that : (1)In the past 45 years, the coastline of Nan’ao Island has changed significantly. The coastline length has increased by 11.06 km, and the fractal dimension have generally increased.(2)During the study period, the type of coastline changed from natural coastline dominated by bedrock to artificial coastline, the comprehensive index of coastline utilization show an increasing trend, and the main structure of coastline development and utilization show a form of single to multiple.(3)The evolution of the coastline of Nan’ao Island has obvious regional differences. That of Houzhai Town is greatly affected by human factors, and its evolution is more significant. The coastlines of Yun’ao and Shen’ao Towns are mainly affected by natural factors, and their evolutions are relatively slow.(4)Typhoon(natural disasters) and population are the main driving factors of the coastline evolution of Nan’ao Island.

Key words: Nan’ao Island, coastline, remote sensing, change analysis

中图分类号:

P737.1

甯子豪, 蒋昌波, 隆院男, 伍志元, 马远. 1976—2021年南澳岛海岸线时空演变及驱动因素分析[J]. 海洋学研究, 2023, 41(2): 71-82.

NING Zihao, JIANG Changbo, LONG Yuannan, WU Zhiyuan, MA Yuan. Spatio-temporal evolution and driving factors analysis of the coastline in Nan’ao Island from 1976 to 2021[J]. Journal of Marine Sciences, 2023, 41(2): 71-82.

图/表 16

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序号	遥感数据类型	成像时间	轨道号	空间分辨率/m
1	Landsat2 MSS	1976-11-10	129-44	60
2	Landsat5 TM	1986-12-23	120-44	30
3	Landsat5 TM	1996-10-31	120-44	30
4	Landsat7 ETM	2001-11-22	120-44	30
5	Landsat7 ETM	2008-12-11	120-44	30
6	Landsat8 OLI_TIRS	2013-12-01	120-44	30
7	Landsat8 OLI_TIRS	2017-11-10	120-44	30
8	Landsat8 OLI_TIRS	2021-12-07	120-44	30

序号	遥感数据类型	成像时间	轨道号	空间分辨率/m
1	Landsat2 MSS	1976-11-10	129-44	60
2	Landsat5 TM	1986-12-23	120-44	30
3	Landsat5 TM	1996-10-31	120-44	30
4	Landsat7 ETM	2001-11-22	120-44	30
5	Landsat7 ETM	2008-12-11	120-44	30
6	Landsat8 OLI_TIRS	2013-12-01	120-44	30
7	Landsat8 OLI_TIRS	2017-11-10	120-44	30
8	Landsat8 OLI_TIRS	2021-12-07	120-44	30

类型		海岸线特征
自然岸线	基岩岸线	岸线较曲折,明暗界限明显,色调深或呈灰白色。
自然岸线	砂质岸线	海域和陆域分界非常明显,岸线平直,常形成一条与海岸平行的滩脊。
人工岸线	港口码头岸线	海陆分界明显,一般呈现规则长条状,可见突堤。
	建设岸线	海陆分界明显,形状规则,有人工痕迹,呈亮白色。
	渔业岸线	颜色近于海水,呈蓝色至深蓝色;岸线比较规则且密集,多分布在基岩岸段和砂质岸段周边。

类型		海岸线特征
自然岸线	基岩岸线	岸线较曲折,明暗界限明显,色调深或呈灰白色。
自然岸线	砂质岸线	海域和陆域分界非常明显,岸线平直,常形成一条与海岸平行的滩脊。
人工岸线	港口码头岸线	海陆分界明显,一般呈现规则长条状,可见突堤。
	建设岸线	海陆分界明显,形状规则,有人工痕迹,呈亮白色。
	渔业岸线	颜色近于海水,呈蓝色至深蓝色;岸线比较规则且密集,多分布在基岩岸段和砂质岸段周边。

岸线结构	说明
单一	每1类岸线比例超过70%
二元	每1类岸线比例不超过70%,但存在2类岸线比例超过10%
三元	每1类型岸线比例不超过70%,但存在3类岸线比例超过10%
多元	每1类型岸线比例不超过70%,但存在4类岸线比例超过10%
无主体	每1类型岸线比例不超过15%

1976—2021年南澳岛海岸线时空演变及驱动因素分析

Spatio-temporal evolution and driving factors analysis of the coastline in Nan’ao Island from 1976 to 2021

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区域	海岸线长度/km
区域	1976年	1986年	1996年	2001年	2008年	2013年	2017年	2021年
南澳岛	75.95	76.44	80.45	80.74	84.40	85.01	85.32	87.01
后宅镇	36.99	37.55	41.16	41.47	44.45	44.86	45.59	46.86
云澳镇	18.20	18.03	17.91	17.88	18.54	18.87	18.52	18.73
深澳镇	20.76	20.86	21.38	21.39	21.41	21.28	21.21	21.42

区域	1976年			1986年			1996年			2001年
区域	结构	主体类型	占比	结构	主体类型	占比	结构	主体类型	占比	结构	主体类型	占比
南澳岛	单一	基岩	0.78	单一	基岩	0.76	三元	基岩	0.66	三元	基岩	0.63
								砂质	0.15		港口码头	0.18
								港口码头	0.14		砂质	0.14
后宅镇	单一	基岩	0.84	单一	基岩	0.80	二元	基岩	0.61	二元	基岩	0.56
								港口码头	0.25		港口码头	0.30
云澳镇	二元	基岩	0.64	二元	基岩	0.65	二元	基岩	0.65	二元	基岩	0.65
		砂质	0.36		砂质	0.35		砂质	0.35		砂质	0.28
深澳镇	单一	基岩	0.79	单一	基岩	0.79	单一	基岩	0.76	单一	基岩	0.75
区域	2008年			2013年			2017年			2021年
区域	结构	主体类型	占比	结构	主体类型	占比	结构	主体类型	占比	结构	主体类型	占比
南澳岛	三元	基岩	0.57	三元	基岩	0.55	三元	基岩	0.49	三元	基岩	0.46
		港口码头	0.24		港口码头	0.26		港口码头	0.32		港口码头	0.33
		砂质	0.14		砂质	0.13		砂质	0.13		砂质	0.14
后宅镇	二元	基岩	0.47	二元	基岩	0.47	二元	基岩	0.38	二元	基岩	0.36
		港口码头	0.38		港口码头	0.39		港口码头	0.48		港口码头	0.49
云澳镇	二元	基岩	0.61	三元	基岩	0.57	三元	基岩	0.52	三元	基岩	0.51
		砂质	0.30		砂质	0.28		砂质	0.29		砂质	0.31
					港口码头	0.15		港口码头	0.16		港口码头	0.16
深澳镇	单一	基岩	0.72	单一	基岩	0.71	三元	基岩	0.69	三元	基岩	0.66
								砂质	0.12		砂质	0.13
								港口码头	0.11		港口码头	0.12

驱动因素	评价项	关联度	排名
自然因素	台风(自然灾害)	0.944	1
自然因素	年有效波高	0.857	2
社会因素	人口数量	0.959	1
	港口货物吞吐量	0.791	2
	城市化水平	0.736	3
	国内生产总值	0.641	4
	渔业总产值	0.635	5

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