（環(huán)境科學專業(yè)論文）膠州灣海岸帶空間資源利用時空演變.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)用海基本保持不變，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 增長到2 0 0 2 年的1 9 。養(yǎng)殖用海從1 9 8 7 的3 2 增 長到2 0 0 2 年的8 7 。 通過開發(fā)利用方式時空轉(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。 構建了海岸帶開發(fā)利用強度指數(shù)和動態(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，開發(fā)強度逐漸增大，1 9 6 9 1 9 8 7 年開發(fā)利用強度從1 1 3 增加 到1 4 9 ，2 0 0 2 年開發(fā)強度為2 5 7 。1 9 6 9 1 9 8 7 年漁業(yè)養(yǎng)殖的動態(tài)變化最大， 1 9 8 7 2 0 0 2 年城鄉(xiāng)工礦用海的動態(tài)度最大。 通過對社會經(jīng)濟因子和開發(fā)利用面積變化之間的相關分析和回歸分析，對膠 州灣海岸帶開發(fā)利用方式變化的驅(qū)動力進行了分析。膠州灣開發(fā)利用時空演變是 人口增長需求和社會經(jīng)濟發(fā)展雙重推動下的表現(xiàn)。青島社會經(jīng)濟的發(fā)展，人地矛 盾加劇，必然會導致膠州灣各種利用類型之間的競爭。 關鍵詞：膠州灣；海岸帶；空間資源；開發(fā)利用；時空演變；驅(qū)動因子 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 點和女姑山控制點測量1 s 圖3 3 膠州灣布爾莎模型轉(zhuǎn)換參數(shù)計算。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比。2 l 圖4 1 海岸線多源多時相數(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 海瘁線在不同長度吃例尺上的表達2 9 圈4 5a r c g i s 中柵格豳的閾值分割技術一3 0 圈4 - 6a r c s c a n 中自動矢量化選項和參數(shù)的設置3 1 豳4 7l a n d s a t t m 圖像的闕蕊分割技術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 軟件的形狀識別技術和節(jié)點自動正規(guī)化技術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 年海岸線對比圖一4 0 圖4 - 2 0 海岸線長度年際變化 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基準西酶關系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 膠州灣灘涂資源時空變化s o 圈5 8 地學信息圖譜生成流程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 遙感影像自動提取結果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 空間分祈及拓撲操作s 9 圈s 1 61 8 6 8 “2 0 0 2 年殲發(fā)利用方式統(tǒng)計分析表 圖5 1 71 8 6 8 “2 0 0 2 年開發(fā)利用利用方式累計百分比變化6 0 圖s 1 81 8 6 8 2 0 0 2 年不同開發(fā)利用方式所占百分比統(tǒng)計圖6 1 圖5 1 9 膠州灣1 9 3 5 年和1 9 6 9 年開發(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 年海岸帶開發(fā)利用方式圖6 2 圖5 。2 2 開發(fā)利用類型的年際變化和趨勢6 3 圖5 2 3 開發(fā)零l 用方式匿分眈交純。醚 圖5 2 4 開發(fā)利用強度年際變化6 5 圖5 2 5 單一開發(fā)利用動態(tài)度變化6 6 圖5 2 6 膠媸灣1 9 8 7 年和2 0 0 2 年開發(fā)利用方式弱 圖5 2 7 綜合開發(fā)利用動態(tài)度變化6 7 圖5 2 81 9 6 9 年至1 9 8 7 年開發(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)總值線形關系7 6 圖6 3 開發(fā)利用面積和社會經(jīng)濟數(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：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進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人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。 對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本聲明的法律結果由本人 承擔。 學位論文作者簽名： 磊1 休 日期：7 少揮y 月“日 學位論文使用授權說明 本人完全了解國家海洋局第一海洋研究所關于收集、保存、使用學位論文的規(guī)定，即； 按照本所要求提交學位論文的印刷本和電子版本；研究所有權保存學位論文的印刷本和電子版， 并提供目錄檢索與閱覽服務；研究所可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；研究 所同時授權中國科學技術信息研究所將本學位論文收錄到中國學位論文全文數(shù)據(jù)庫，并通過網(wǎng)絡 向社會公眾提供信息服務。 本論文屬于 ( 請在以上方框內(nèi)打 保密口，在年解密后適用本授權說明。 不保密口。 學位論文作者簽名：；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 空間資源利用的時空演變分析是目前全球變化研究的核心課題之一，國際地圈一生 物圈計劃( 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、人類活動影響 下海岸環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)變化及其反饋作用的規(guī)律性作為其研究核心之一。其中海岸帶空 間資源利用的時空演變分析是研究人類活動與海岸響應最基本的課題【1 1 。 海灣是多種海洋資源的復合區(qū)，港灣資源的開發(fā)利用是促進地方經(jīng)濟發(fā)展的重要因 素。受自然稟賦條件和社會經(jīng)濟等因子的影響，海灣的灘涂圍墾和開發(fā)利用變化經(jīng)過了 一段復雜的過程，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，海 灣空間資源的時空變化綜合反映了自然環(huán)境變化和人類活動對海灣的影響。由于人類對 港灣資源開發(fā)缺乏宏觀認識、綜合觀點、長遠規(guī)劃、資源保護意識，一些優(yōu)良的海灣伴 隨著城鄉(xiāng)工礦填海、交通運輸填海等工程的大規(guī)模進行，海灣的面積和納潮量不斷減小， 海灣資源開發(fā)利用強度、密度的進一步加大，海灣開發(fā)利用和管理中出現(xiàn)許多矛盾和問 題，因此有必要對海灣空間資源利用的時空演變及其動力學機制進行研究，為實現(xiàn)海灣 空間資源的最優(yōu)化合理利用提供一定的技術支持。 本文以國家9 0 8 專項“海岸帶開發(fā)活動的環(huán)境效應評價”( 9 0 8 0 2 0 2 0 6 ) 和山東省 9 0 8 專項“海岸帶開發(fā)活動的環(huán)境效應評價( s d 9 0 8 0 2 - 0 2 0 6 ) 課題為依托，選擇膠州灣 為研究對象，探討膠州灣海岸帶開發(fā)活動的時空演變規(guī)律，研究膠州灣海岸帶資源利用 發(fā)生、發(fā)展的演變過程。 2 研究范圍 本文的研究空間邊界為膠州灣灣口兩個對應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、海岸線是受高強度、大規(guī)模、高密度的人類開發(fā)活動影響最為顯 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 開發(fā)利用方式的時空演變，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 年以來發(fā)生大規(guī)模圍填活動的港口、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)。 碩士學位論文膠州灣海岸帶空間資源利用時空演變 3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 3 1 國外研究現(xiàn)狀 海灣和海岸帶的研究一直備受各個國家和學術界的關注。國際地圈與生物圈計劃 ( i g b p ) 專門設立了海岸帶的陸海相互作用( l o i c z ) 計劃，來促進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經(jīng)濟影響、社會經(jīng)濟和自然 科學的綜合模型作為重要研究領域。2 0 0 1 年，i g b p 、全球環(huán)境變化的人文因素計戈i j ( i h d p ) 和世界氣候研究計封j ( w c r p ) 聯(lián)合召開的全球變化國際大會上，又把海岸帶的人地相互 作用列為重要議題1 2 j 。 世界各個發(fā)達國家非常重視優(yōu)良港灣的利用和海岸帶研究。如美國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)測美國海岸濕地及其毗鄰陸地的變化【3 】。同時針對切斯比克灣、墨西哥灣、長島 海峽、普捷灣盆地等區(qū)域開了一系列研究與保護；美國東海岸聯(lián)合聯(lián)邦環(huán)保總署和三州 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)) 對切斯比克灣進行了近二十幾 年的整治過程，整個灣區(qū)的管理信息系統(tǒng)業(yè)務化水平不斷提高，運行機制日趨完善【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信息平臺和網(wǎng)絡平臺的建設，實 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)務化運行和相關信息的實時傳輸和 發(fā)布。到目前為止，己經(jīng)在網(wǎng)絡平臺上發(fā)布了整個灣區(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，采用點擴展分割法對該區(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)相對較為粗糙，但是足以監(jiān)測海岸線的變化趨勢 5 1 ；f e m a n d o a l o n s o p e r e z 通過對l a n d s a t 數(shù)據(jù)監(jiān)督分類得到了休達港沿岸土地利用土地覆蓋變化趨 勢【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)對泰國本東 灣( b a nd o nb a y ) 進行監(jiān)督分類，結果表明，在養(yǎng)蝦場、紅樹林區(qū)、城鎮(zhèn)用地逐漸增長的 同時，農(nóng)田和未開墾土地卻在逐漸減少i7 i 。 3 2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 我國關注海岸帶陸海相互作用的研究機構有中科院地理與資源環(huán)境研究所，國家海 洋局海洋研究所、南京大學海岸與海島開發(fā)國家重點實驗室、華東師范大學河口海岸研 究所、中科院海岸帶可持續(xù)發(fā)展研究所等。幾十年來，產(chǎn)生了眾多海灣和海岸帶的論著， 有助于我們對海灣的理解和深入的研究。中國海灣志對我國的海灣的自然條件、社 會經(jīng)濟因素、資源狀況和開發(fā)利用歷史和存在問題作了全面的闡述：陳則實、王文海、 第一章引言 吳桑云等編著的中國海灣引論，對海灣理論體系進行了系統(tǒng)的總結和深入的研究8 】： 吳桑云、劉寶銀編寫的中國海灣信息系統(tǒng)技術一海灣本底、遙感信息、服務平臺， 對實現(xiàn)數(shù)字海洋，構建數(shù)字海灣信息服務系統(tǒng)和網(wǎng)絡數(shù)據(jù)共享，社會化服務等方面進行 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 內(nèi)眾多學者從地質(zhì)構造、沉積動力、污染控制、生態(tài)保護、生物多樣性、濕地等方面進 行了眾多研究。 劉學先等通過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 測未來的變化趨勢，重點討論了1 9 3 5 1 9 8 5 年的水域變化【l 川；鄭全安等通過遙感與海圖 融合的方法，分析了膠州灣總水域和總岸線長度的變化【l l 】；邊淑華、胡澤健等通過多期 海圖的對比分析研究了膠州灣近百年來的岸線變遷和沖於變化【1 2 】；華鋒等通過遙感數(shù)據(jù) 和海圖等歷史資料對比分析計算了膠州灣海岸線變遷和納潮量的變化 1 3 j 。膠州灣開發(fā)利 用方面，王文海從膠州灣面積變化和泥沙來源等方面探討了膠州灣開發(fā)利用中應該注意 的幾個問題；劉佳佳、管磊等，通過利用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 的方法對膠州灣濕地特征進行了研究l l 5 j 新中國成立以來，我國的圍海造地經(jīng)歷了三次大的圍海造地高潮。第一次新中國成 立初期的圍海曬鹽；第二次是2 0 世紀6 0 年代中期至7 0 年代，圍墾海涂擴張農(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) 建設為主的第四次高潮之勢【l6 1 。圍海造陸在緩和我國沿海地區(qū)國民經(jīng)濟各部門對土地資 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。 膠州灣的開發(fā)利用伴隨著不同階段的發(fā)展需要，同樣經(jīng)過了大規(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 ，國家海洋局北海分局測量資料： 膠州灣的水域面積從1 9 2 8 年以來的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，把用海岸線或者說是圍海 基線作為海岸線，然后分析海岸線的動態(tài)變化和面積的變遷。對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，有必要對膠州灣海岸線 長度及其利用的變遷規(guī)律進行探討。膠州灣的研究多側重于地質(zhì)構造、沉積動力等自然 變遷，很少有把膠州灣作為一種獨立本體，來研究其海岸帶開發(fā)活動的發(fā)生、發(fā)展演變 規(guī)律。膠州灣水域面積的減少在短時間內(nèi)主要是人類開發(fā)活動引起的，因此有必要研究 碩士學位論文 膠州灣海岸帶空間資源利用時空演變 膠州灣減少了的海域面積主要進行了何種開發(fā)利用方式，以及這些開發(fā)利用類型是如何 演變的，有助于了解人類活動與海岸響應之間的關系。 4 研究思路和技術路線 人類活動對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，在對數(shù)據(jù)源進行數(shù)據(jù) 融合和歸一化處理的基礎上，綜合提取了海岸線信息、海圖o m 等深線的位置，并分析 了海岸線長度和利用方式的變化特點；利用空間分析技術建立了海岸帶開發(fā)利用方式演 變的地學信息圖譜。 為了描述膠州灣海岸帶開發(fā)利用方式的演變規(guī)律，本文嘗試構建了海岸帶開發(fā)利用 強度、開發(fā)利用動態(tài)度模型，并利用時空轉(zhuǎn)置矩陣方法對不同利用方式的相互轉(zhuǎn)化進行 了分析。進一步利用相關分析技術半定量的分析了利用方式變化的驅(qū)動因子。利用回歸 技術對未來膠州灣用海需求進行了預測，并針對現(xiàn)存用海矛盾提出了相關的建議。 ，； l f 嘲ill l 形翻 |l l 遙感陶lllj 五能睦劃等i 宴地勘測數(shù)擬 ， ：一j 一一l j l 一l ，一 j ， ：j 。 上 工： ： ；” 審”畢標寡繾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 研究方法和技術路線圖 第一章引言 5 論文結構 第一章，介紹選題意義、研究內(nèi)容和研究范圍；國內(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)狀和存在的主要問題；論文的總體框架 和主要研究方法。 第二章，對膠州灣的基本概況做簡要描述，其中對涉及空間資源開發(fā)利用方式 演變的重點數(shù)據(jù)和歷史資料進行說明。 第三章，多源信息融合技術。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)等長時間序列數(shù)據(jù)的融合歸一化中的主 要問題；空間數(shù)據(jù)和歷史統(tǒng)計數(shù)據(jù)集成構建時空演變數(shù)據(jù)庫中的主要 技術難點和存在的主要問題。 第四章， 膠州灣海岸線的時空變異和利用方式的時空演變規(guī)律。通過探討不同 數(shù)據(jù)源中海岸線的位置界定方法和提取技術，研究了近1 4 0 年來膠州 灣海岸線的位置和長度的變遷；對海岸線利用方式類型結合國家相關 的技術規(guī)程和研究區(qū)的實際特點，進行了分類，并統(tǒng)計分析了海岸線 的不同利用方式時空演變規(guī)律和變化的原因。 第五章， 膠州灣海岸帶開發(fā)利用方式時空演變的規(guī)律。首先在水深基準面統(tǒng)一 的基礎上，分析了灘涂面積的變化。然后運用遙感影像增強技術、數(shù) 字化技術、g i s 拓撲分析和疊加計算分析技術綜合提取1 4 0 年來海岸 帶地區(qū)的開發(fā)利用方式類型；構建了地學信息圖譜和時空轉(zhuǎn)移矩陣； 深層次上研究了海灣海岸帶的開發(fā)利用強度、開發(fā)利用動態(tài)度的時空 變化。 第六章，膠州灣開發(fā)利用方式變化的驅(qū)動力分析。通過定性和定量兩方面，分 析了膠州灣開發(fā)利用方式變化的原因；通過相關分析，選擇社會經(jīng)濟 相關指標和開發(fā)利用方式變化數(shù)據(jù)，簡單分析了開發(fā)利用方式變化的 主要驅(qū)動力因素，對未來空間資源利用簡單進行了探討。 第七章，結論與展望?？偨Y論文的研究成果，提出研究中存在的主要問題和不 足，展望下一步研究工作。 碩士學位論義膠州灣海岸帶空間汝源利用時空演變 小結 海岸帶開發(fā)利用方式的時空演變分析是分析人類活動與海岸響應的基礎工作，對海 岸帶開發(fā)利用強度、動態(tài)度和驅(qū)動力的研究是優(yōu)化海岸帶管理的必要基礎。膠州灣海域 面積的減少在短時聞內(nèi)主要是人類開發(fā)活動引起的。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與海岸響應的發(fā)生、發(fā)展過程和演變規(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 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。海灣東側和南側陸域為嶗山山地翱珠山山地，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 。風的季節(jié)性明顯，春夏基本一致，盛行s e 向風；秋冬基本致，盛行n - n w 肉風。此外，臺風、暴潮、寒潮、海冰是本區(qū)災害性天氣現(xiàn)象，常對本區(qū)生產(chǎn)生活構成 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 沒有大河入海，影響其泥沙來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 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。 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 ，最大水深在灣習附近局部可達7 1m 。膠矧灣北部為淤泥粉砂囊海岸，潮灘較寬， 因受大沽河和洋河泥沙來源影響，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波浪系統(tǒng)，一個是灣內(nèi)產(chǎn)生的小尺度短風區(qū)的自生風浪，周 期小，成長發(fā)展快；另一個是以涌滾形式傳入灣內(nèi)的外海風浪，周麓較大，波離較灣內(nèi) 臼生浪大。據(jù)實測資料，該灣強浪向為e ，最大波高為3 1 m ；次強浪向為n n e 向，最大 碩士學位論文膠州灣海岸帶空間資源利用時空演變 波高為22 m 。常浪向為s e ，頻率為2 1 ：次常浪向為n 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 臺風天氣才偶然出現(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以上 3 8 m ，平均低潮位位于海圖零點以上1 0 2 m ，平均潮差27 8 m ，最大潮差可達4 7 5 m 。 潮流總的特點是漲潮流速大于落潮流速，漲潮時小于落潮時，一般短1 2 小時， 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。潮流的基本運動形式為往復流，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)灣口和中沙礁兩側的深水通道形成三處強流區(qū)， 均為比較典型的往復流，流速可達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2 0 c m s 。 圈2 1 膠州灣形勢圖 2 膠州灣開發(fā)利用概述”8 ，“ ? 2 ，0 愁 膠卅l 灣三里河考古資料表明，在大汶口文化時期，膠卅灣沿海的先民就開始了漁獵 生活，這便是膠州灣開發(fā)的開始。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 膠州灣是一個天然港灣，經(jīng)過近百年的建設，目前青島港包括大港、中港、黃島油 港三部分組成。青島港口的建設經(jīng)過了不同的階段。第一次是1 8 9 8 年末至1 9 0 8 年，將 開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