图6.1 塘沽1970、1999、2010年海岸线对比图
根据统计结果,为了直观地看出其海岸线长度和面积的变化速度,我们做了两个折线图说明情况:
图6.3水陆面积的变化
天津市滨海新区历史遥感影像1970-2010年海岸线动态监测
一、项目背景
北京拓普视野科技有限公司和天津市某单位合作,就天津市滨海新区海岸线从1970年到2010年间的变迁,实施了海岸线的动态监测,重点研究了利用历史遥感影像进行海岸线动态监测的优势及当地海岸线变迁的基本特点和变化规律,为海洋局和城市规划部门制定相关的决策提供技术支持。
海岸线是划分海洋与陆地管理区域的基准线,快速而又准确地测定海岸线的动态变化,对于海域使用管理具有十分重要的意义,但是由于河口淤积、气候变暖等自然条件的变化导致的海平面上升,及围垦、填海造地、海洋工程等人类活动的影响,导致海岸线在不断地发生着变化,传统的野外实地调查方法花费人工多、效率低、工作周期长而且获取的数据不易统计。
遥感是一种以物理手段、数学方法和地学分析为基础的综合性应用技术,卫星观测的大面积,同步、高精度的特点可准确地记录海岸线状况及其相关的地面信息,有效地克服地面调查中可能遇到的各种限制,独有的时效性可以使之在短时间内对同一地区进行重复探测,在海岸线调查中具有显而易见的优势。
二、天津概况
天津是中国四个直辖市之一,它位于环渤海经济圈的中心,是我国北方最大的沿海开放城市、近代工业的发源地、我国北方的海运与工业中心。拥有中国第四大工业基地和第三大外贸港口。是中国大陆经济、金融、贸易和航运的三大中心之一,经历600余年的沧海桑田,特别是近代百年,造就了天津中西合璧、古今兼容的独特城市风貌。目前有超过1000万人居住和生活,市中心距北京137公里。
三、海岸线定义
海岸线是潮滩与海的连接线(海陆分界线),根据不同的需要,往往对于海岸线的定义有所不同。
(1)在测绘学中海图上的海岸线为多年平均大潮高潮的水陆分界线。
(2)航海图上的海岸线以最低低潮线为分界线,为了航海安全上的需要,实际绘制的航海图上的海岸线会比最低低潮线还略微低一些。
(3)在自然地理学中,通常是用海洋最高的暴风浪在陆地上所达到的位置来划定海岸线。
(4)在我国海域使用管理中海岸线即指多年大潮平均高潮位时海陆分界线。
本次监测的海岸线即指多年大潮平均高潮位时海陆分界线。
通常的海岸线确定方法是由水边线高度、潮汐表数据、地形坡度等参数计算求得。利用从遥感图像上提取到的信息和从验潮站直接搜集或根据潮汐表计算得到的潮位数据,建立计算潮位修正参量的数学关系式,便可以在不同时相的遥感资料上通过计算获得统一的海岸基准线。
由于遥感影像图上的水陆边界线(又称水边线)并非实际的海岸线,我们在无法获取验潮站潮汐信息的情况下,根据遥感影像解译标志,由计算机自动提取卫星成像时的瞬时水边线,再根据沙滩反射率的变化提取平均高潮位时的海路分界线,得到想要的海岸线数据。虽然有一定的误差,但基本满足了海岸线提取的要求。
四、数据预处理
本次动态监测使用数据为天津塘沽1970年5月影像、1999年8月影像、2010年8月影像和相关的地面控制资料。