李 夢，曹慶先，胡寶清，姜 寧

（1.南寧師范大學(xué)北部灣環(huán)境演變與資源利用教育部重點實驗室，廣西 南寧 530001；2.南寧師范大學(xué)廣西地表過程與智能模擬重點實驗室，廣西 南寧 530001；3.廣西壯族自治區(qū)海洋研究院，廣西 南寧 530001）

海岸線是海陸分界線，其位置的歷史變動能客觀反映海陸各種動力過程在不同時空尺度上相互作用的結(jié)果[1]。研究海岸線的時空變化特征對生態(tài)系統(tǒng)演替、海岸帶的開發(fā)與保護(hù)、海岸生物多樣性，以及區(qū)域社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展等具有重要的意義[2-3]。

自2008年北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)被正式納入國家戰(zhàn)略以來[4]，欽州灣以其深水良港的優(yōu)勢，被定位為面向中國-東盟合作的自由貿(mào)易港、國際航運中心、物流中心、出口加工基地等，欽州灣發(fā)展進(jìn)入了一個新階段[5]。欽州灣近岸地區(qū)不斷通過圍填海增加港口碼頭、物流園區(qū)、工業(yè)等用地，以拓展社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展空間。近岸資源的開發(fā)和利用強(qiáng)度持續(xù)加大的同時，不可避免地帶來一系列生態(tài)環(huán)境問題，如水體污染、岸線侵蝕、紅樹林、海草床等生態(tài)系統(tǒng)退化、漁業(yè)資源衰退、自然景觀破壞等，致使沿海區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)健康衰退，直接影響著社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[6-7]。

在岸線提取技術(shù)方面，國內(nèi)外學(xué)者運用邊緣檢測法[8-10]、密度分割法[11-13]、圖像分類法[14-16]、激光雷達(dá)測量[17-18]等相關(guān)技術(shù)方法對不同海灣岸線變化等科學(xué)問題開展了大量研究。關(guān)于中國大陸整體岸線研究，高志強(qiáng)等[19]、高義等[20]和劉百橋等[21]分別對1980—2010年、1990—2013年中國大陸海岸線演變情況進(jìn)行了分析，結(jié)論基本一致，總體上中國海岸線呈增長趨勢，人工岸線增加較快。針對廣西海岸線變化研究也已有很多[22-28]，如黎良財?shù)萚23]以1987—2013年Landsad TM/OLI影像為數(shù)據(jù)源，分析了廣西北部灣近30年來的海岸線時空變化特征；周相君等[24]選用Landsat、HJ衛(wèi)星影像及海圖，對廣西大陸岸線進(jìn)行了遙感調(diào)查，從岸線的長度、類型和陸地面積變化等方面分析了岸線變化特征；黃鵠等[25]利用TM、SPOT衛(wèi)星影像、數(shù)字化地形圖和歷史航空相片，在ArcGIS軟件平臺上獲取廣西海岸線的時空變化資料，并對其變化特征進(jìn)行分析。這些研究所采用的數(shù)據(jù)以中等分辨率影像為主，大部分研究范圍為廣西全區(qū)，對局部欽州灣岸線變化深入分析極少[29]；且部分研究受學(xué)科限制，分析方法相對單一，未對其開發(fā)利用格局進(jìn)行評價。

平陸運河是西部陸海新通道的重要組成，已被《西部陸海新通道總體規(guī)劃》（發(fā)改基礎(chǔ)〔2019〕1333號）、《“十四五”現(xiàn)代綜合交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃》（國發(fā)〔2021〕27號）等規(guī)劃列為重點內(nèi)容。平陸運河工程作為國家級重大項目，根據(jù)其環(huán)評報告和可研報告，該工程將占用欽江入?？诘囊徊糠趾０毒€。欽州灣作為平陸運河的出海口，研究其岸線的時空變化特征、評價其開發(fā)利用空間格局，可為下一步制定平陸運河岸線保護(hù)和開發(fā)利用總體規(guī)劃、統(tǒng)籌規(guī)劃岸線資源提供數(shù)據(jù)支撐，為優(yōu)化國土空間布局提供決策依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)域概況

欽州灣位于北部灣頂部，廣西海岸中段，擁有深水臨海大港的區(qū)位條件和明顯的區(qū)位優(yōu)勢，是廣西北部灣重點發(fā)展臨海工業(yè)區(qū)及重要的出海大通道及物流集散中心。該灣由外灣（欽州灣）和內(nèi)灣（茅尾海）構(gòu)成，中間狹小，兩端開闊，東、西、北三面為陸地環(huán)繞，南面與北部灣相通，是一個半封閉型的天然海灣。欽州灣地質(zhì)構(gòu)造和地貌類型復(fù)雜，灣內(nèi)島嶼、港汊眾多，岸線曲折，為典型的溺谷型海灣[30]。

1.2 數(shù)據(jù)來源與預(yù)處理

受時間和數(shù)據(jù)獲取手段限制，本文收集的遙感影像和航空圖像數(shù)據(jù)分別為1960年、1980年、1989年、2001年、2008年、2020年6個時期，詳細(xì)信息見表1。其他數(shù)據(jù)包括廣西海岸帶調(diào)查專題數(shù)據(jù)、廣西行政區(qū)劃矢量文件、1985年1∶50 000紙質(zhì)地形圖。1960年航空圖像未將研究區(qū)覆蓋完全部分用1980年地形圖解譯，未能獲取航片區(qū)域較小，本文視其未與1980年相同。根據(jù)遙感影像質(zhì)量和精度不均衡和時間尺度跨度大等特點，需要對所采用的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)處理，包括：噪聲抑制、輻射和幾何校正、圖像鑲嵌、裁剪等。

表1 用于海岸線提取的遙感數(shù)據(jù)信息

1.3 岸線提取方法

因采用的遙感影像數(shù)據(jù)類型較多，研究時間尺度大，同時受技術(shù)參數(shù)限制，較難獲取平均高潮線。本文以不影響對岸線資源開發(fā)利用特征分析為原則，將預(yù)處理后的影像采用人機(jī)交互方式提取衛(wèi)星拍攝時的瞬時大陸海岸線。

參考《海岸線調(diào)查統(tǒng)計技術(shù)規(guī)程（試行）》岸線分類標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)外關(guān)于岸線變遷與開發(fā)利用空間格局評價方法[31-34]，結(jié)合欽州灣海岸帶人類活動對岸線開發(fā)利用方式，將研究區(qū)岸線類型劃分兩個一級類，8個二級類，其相關(guān)定義和提取標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 海岸線分類及提取標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)上述岸線分類和解譯標(biāo)志，本文借鑒已有岸線提取技術(shù)的基礎(chǔ)上提取瞬時水邊線，遙感影像質(zhì)量對此方法提取結(jié)果有一定影響，岸線提取精度總體控制在兩個像元內(nèi)。具體流程為：首先，利用2020年遙感影像結(jié)合實地調(diào)查提取2020年岸線，然后以此為本底，完成其他時期岸線的提取?？杀苊獬霈F(xiàn)“雙眼皮”現(xiàn)象，由此可避免分辨率不一致而造成的岸線尺度效應(yīng)影響，確保海岸線提取精度。岸線提取空間精度控制在兩個像元以內(nèi)。解譯完成后，應(yīng)用GIS技術(shù)對不同時期的岸線進(jìn)行疊加分析。

1.4 海岸線變遷分析方法

為了客觀比較不同時期岸線長度變化速度、岸線類型多樣性及其曲折程度的差異，本文選取了變化強(qiáng)度、多樣性指數(shù)和分形維數(shù)3個指標(biāo)，對其進(jìn)行比較。

1.4.1 海岸線變化強(qiáng)度

參照前人研究，用某一段時間內(nèi)海岸線長度的年均變化百分比來表示該時段內(nèi)海岸線的變化強(qiáng)度[35]。

式中，Iij、Li、Lj分別表示為第i年到第j年海岸線長度變化強(qiáng)度、第i年海岸線長度、第j年海岸線長度。Iij值為正數(shù)表示岸線增長，Iij值為負(fù)數(shù)則表示岸線縮短，|Iij|的數(shù)值越大，表示海岸線變遷強(qiáng)度越大。

1.4.2 岸線多樣性指數(shù)

岸線的多樣性指數(shù)表示某一區(qū)域內(nèi)岸線類型的多樣性及其開發(fā)利用的趨勢[36]。

式中，Ci是第i類型的岸線占總岸線長度百分比；n是岸線的類型數(shù)量。當(dāng)某區(qū)域岸線類型較單一，多樣性越低，H值越??；當(dāng)H值接近于1，表明區(qū)域內(nèi)岸線類型較復(fù)雜，各類型長度百分比較均勻，多樣性較高。

1.4.3 海岸線分形維數(shù)

本文使用網(wǎng)格法計算海岸線的分維，網(wǎng)格法的基本思路是使用不同長度的正方形網(wǎng)格去覆蓋海岸線，當(dāng)正方形網(wǎng)格長度rk出現(xiàn)變化，則覆蓋有海岸線的網(wǎng)格數(shù)目Nk（rk）必然會出現(xiàn)相應(yīng)的變化[37-39]。根據(jù)分形理論可得出式（3）。

對公式3兩邊同取對數(shù)可得式（4）。

式中，A為待定常數(shù)；D為海岸線的分形維數(shù)。分形維數(shù)理論取值范圍為1＜D＜2，分形維數(shù)值越大，表示海岸線的形狀越復(fù)雜。分形理論未嚴(yán)格規(guī)定各測量尺度的取值間隔，它可以是指數(shù)、等距和隨機(jī)的，對分維計算沒有影響[40-42]；有學(xué)者認(rèn)為，rmin之后的尺度取值依次為rmin×2n，最大尺度（rmax）沒有明確限制[43]?？紤]到本文所使用影像的空間分辨率優(yōu)于10 m，即可以測量用的最小測尺長度可為10 m，則網(wǎng)格長度εk取為10 m的整數(shù)倍。在ArcGIS平臺中分別用邊長為10、20、40、80、160、320、640、1 280的網(wǎng)格覆蓋各岸段海岸線，統(tǒng)計網(wǎng)格數(shù)目。

1.5 海岸線開發(fā)利用格局評價指標(biāo)選取

參照景觀生態(tài)學(xué)相關(guān)參數(shù)和相關(guān)文獻(xiàn)，選取了3個指標(biāo)定量評價欽州灣岸線開發(fā)利用空間格局。

1.5.1 岸線人工化指數(shù)

岸線人工化指數(shù)（R）是特定區(qū)域內(nèi)人工岸線（M）占岸線總長度（L）的比值[33]。R值越大，表示該區(qū)域內(nèi)自然岸線被破壞得越多，岸線的人工化程度越高，反之亦然。

1.5.2 岸線開發(fā)利用主體度

岸線開發(fā)利用主體度指區(qū)域內(nèi)岸線的主體結(jié)構(gòu)和主體岸線的重要度[33]，通常用岸線長度比例來確定。

式中，Di為海岸線主體度；Li為主體類型i的岸線長度；L為該區(qū)域岸線總長度。

借鑒參考文獻(xiàn)并咨詢相關(guān)專家意見進(jìn)行參數(shù)修改，構(gòu)建了針對廣西欽州灣海岸線空間格局定量評價的岸線開發(fā)利用主體度確定方法：當(dāng)某一類岸線Di大于0.45時，該區(qū)域海岸線主體結(jié)構(gòu)為單一主體結(jié)構(gòu)；當(dāng)某一類岸線Di＜0.50，當(dāng)存在兩類或兩類以上岸線Di＞0.2，為這兩類或兩類以上組成的二元、三元結(jié)構(gòu)；但每一類岸線Di＜0.4，且只有一類岸線Di＞0.2，為多元結(jié)構(gòu)；但當(dāng)每一類岸線Di＜0.2，該區(qū)域岸線為無主體結(jié)構(gòu)。

1.5.3 岸線開發(fā)利用強(qiáng)度

岸線開發(fā)利用強(qiáng)度是定量評估不同的海岸類型對海岸帶資源環(huán)境的影響強(qiáng)弱的指標(biāo)[44]，公式如下。

式中，A為岸線開發(fā)利用強(qiáng)度；L為區(qū)域內(nèi)岸線總長度；li為第i種人工岸線長度；n為人工岸線類型數(shù)量；Pi為第i類海岸的資源環(huán)境影響因子（0＜Pi≤1）。P值越大，對海岸生態(tài)功能負(fù)面影響越顯著。本研究參照《資源環(huán)境承載能力監(jiān)測預(yù)警技術(shù)方法（試行）》[45]確定P權(quán)重（表3）。

表3 各類岸線的資源環(huán)境影響因子

2 結(jié)果分析

2.1 海岸線時空演化分析

2.1.1 海岸線長度變化

結(jié)果顯示，近60年來欽州灣大陸岸線變化劇烈，各時期海岸線空間分布如圖1所示?？傮w上，以1989年為節(jié)點，研究期內(nèi)大陸岸線總長度呈現(xiàn)先減后增的態(tài)勢，整體上增加了14.55 km，變化強(qiáng)度為0.05%。截至2020年，欽州灣大陸岸線總長度為545.85 km，較1960年增長了2.74%。各時期欽州灣不同類型岸線長度如表4所示。

表4 1960—2020年欽州灣岸線長度變化 單位：km

1960—1989年欽州灣大陸岸線長度銳減73.81km，縮減速度達(dá)2.55 km/a，呈波動遞減的趨勢。1960—1980年主要變化區(qū)域集中在金鼓江河口和老虎墩、大環(huán)村附近海域，大面積連片的圍海養(yǎng)殖將老虎墩附近海島與陸地連接。1980—1989年連片的圍海養(yǎng)殖活動集中分布于灶兒港、七十二涇、龍門港附近海域，企沙、金鼓江附近海域主要為小型海灣“裁彎取直”形成的鹽田和養(yǎng)殖池塘。

1989年后欽州灣岸線長度開始急劇增加，31年間欽州灣岸線長度增加了88.35 km，增幅達(dá)19.31%。其中，1989—2001年，欽州灣岸線變化強(qiáng)度最低，為0.24%，該階段圍墾灘涂養(yǎng)殖活動在欽州灣沿岸分布較均勻。2001—2008年岸線變化強(qiáng)度達(dá)到最大，為1.81%，該階段欽州灣西海岸的部分近岸島嶼連島成陸，且填海強(qiáng)度上升，使得岸線長度大幅增長。2008—2020年圍填?；顒釉诟鱾€岸段均有分布，大面積填海主要為欽州港港口碼頭建設(shè)。

2.1.2 欽州灣岸線類型結(jié)構(gòu)及多樣性變化

近60年欽州灣各類岸線結(jié)構(gòu)存在顯著差異，自然岸線呈下降趨勢，人工岸線反之（圖1）。1960年欽州灣岸線以自然岸線為主，占比達(dá)72.41%。其中，淤泥質(zhì)岸線長度占比最大，主要分于企沙港、龍門港附近海域（表5）；生物岸線次之，主要分布于龍門港、金鼓江沿岸海域；砂質(zhì)岸線占比為4.99%，主要集中分布于欽州灣西南岸段和三娘灣岸段；基巖岸線占比為3.27%，分布于金鼓江西南側(cè)岸段和烏雷岸段；河口岸線占比僅為0.38%，主要是茅嶺江、欽江、金鼓江、鹿耳環(huán)江等河口岸線。人工岸線占比為27.59%，集中分布于欽江、大欖江和茅嶺江附近岸段。2020年欽州灣人工岸線占比高達(dá)90.33%，自然岸線主要為分布于茅嶺江出?？诎抖蔚挠倌噘|(zhì)岸線和沙耙墩、三娘灣岸段的砂質(zhì)岸線。

表5 1960—2020年欽州灣不同類型岸線占比變化（%）

圖1 1960—2020年欽州灣岸線變化圖

6個時期的岸線數(shù)據(jù)顯示，欽州灣自然岸線所占比例不斷下降，由72.41%下降到9.67%，下降幅度達(dá)86%，自然岸線大類中的各類型岸線均有不同程度的減少。其中，淤泥質(zhì)岸線所占比例最大，減少量亦最大，縮減幅度近86%，研究期內(nèi)呈持續(xù)縮減的態(tài)勢；除河口岸線外，其他三類自然岸線占比在研究期內(nèi)波動變化較大。生物岸線縮減幅度接近92%，基巖岸線縮減幅度超75%，砂質(zhì)岸線縮減幅度近66%。與自然岸線呈下降趨勢相反，研究區(qū)人工岸線增長速度十分明顯，呈持續(xù)增長趨勢，從1960年的27.59%增長到2020年的90.33%，增長幅度超過200%。

此外，砂質(zhì)岸線、基巖岸線、生物岸線和淤泥質(zhì)岸線的長度和段數(shù)均呈現(xiàn)減少趨勢，表明這4類岸線主要轉(zhuǎn)化為人工岸線，總體呈下降趨勢；而人工岸線條數(shù)1960—1989年先增加，而后到2020年一直下降，說明在此期間，人工岸線不僅絕對長度增加，而且內(nèi)部有所連片，主要以其他類向該類轉(zhuǎn)換為主，這主要是由海灣內(nèi)人工海堤、港口碼頭、圍墾養(yǎng)殖、圍海造地等人類社會活動引起的。

1960年欽州灣大陸岸線多樣性指數(shù)為2.11，研究期間其多樣性指數(shù)呈現(xiàn)“上升—下降—上升”趨勢（表6）。1989年，欽州灣岸線多樣性指數(shù)增加至2.35，1989年之后，隨著人類對沿岸資源開發(fā)利用的加速，岸線多樣性指數(shù)開始下降，2008年達(dá)到了1.73，2020年上升至1.93。說明自1960年來，欽州灣占比最大的淤泥質(zhì)岸線不斷減少，主要原因是淤泥質(zhì)岸線較多處于海灣內(nèi)，有利于圍墾和養(yǎng)殖，被大量開發(fā)為養(yǎng)殖池塘。人工岸線持續(xù)增長，2020年占所有岸線百分比達(dá)到90.33%，岸線類型發(fā)展趨于單一化。

表6 1960—2020年欽州灣岸線多樣性變化

2.1.3 海岸線分形維數(shù)分析

研究期內(nèi)各岸段的海岸線分形維數(shù)回歸方程相關(guān)系數(shù)計算值R均在0.999以上，表明它們都具有極好的線性相關(guān)性，研究區(qū)各個時期各個岸段海岸線具有分形性質(zhì)。1960—2020年欽州灣大陸岸線分形維數(shù)為1.135 5～1.157 6，平均值為1.149 9。

從時間序列上看，1960—2020年欽州灣大陸岸線分形維數(shù)與岸線總長度變化趨勢相一致，均呈現(xiàn)出先減小后上升的趨勢（圖2）。1960年欽州灣岸線分形維數(shù)為1.157 5，至1989年欽州灣岸線分形維數(shù)下降到1.135 5，整體降低1.90%；該時段岸線被“裁彎取直”和養(yǎng)殖岸線增加是導(dǎo)致岸線趨于平直，復(fù)雜程度下降，分維數(shù)降低的主要原因。1989—2020年欽州灣岸線分形維數(shù)從1.135 5增加至1.157 6，其中1989—2008年增幅最大，上升率達(dá)到1.93%；2020年分形維數(shù)達(dá)到最大值，為1.157 6。岸線曲折程度變化與岸線的利用程度不斷提高、岸線類型和形態(tài)的轉(zhuǎn)變有關(guān)。大量圍海養(yǎng)殖、圍海造陸、連島工程等使岸線總長度增加，形狀更曲折，分形維數(shù)上升。

圖2 1960—2020年欽州灣岸線分形維數(shù)

本研究得到的分形維數(shù)均大于黎良財[23]、周相君等[24]對廣西大陸岸線平均分形維數(shù)的計算結(jié)果（分別是1.076 8、1.014），從幾何意義上表明，欽州灣岸線形狀較廣西整體岸線復(fù)雜。分析其原因，這種差異主要是由于欽州灣為山地型溺谷灣，相較于廣西整體，欽州灣地形破碎，港汊眾多，海岸線更曲折、復(fù)雜程度較高。而侯西勇等[48]研究結(jié)果表明，1960—2014年廣西大陸海岸線分形維數(shù)為1.15～1.20，時間上呈現(xiàn)出以1990年為節(jié)點，先降后升的趨勢，相較于本文欽州灣岸線分形維數(shù)變化趨勢相近。

2.1.4 海岸帶陸海格局的時空變化[3]

1960—2020年，欽州灣海岸帶總體呈現(xiàn)出陸進(jìn)海退的特點，陸地增加面積約91.00 km2。研究區(qū)在各階段都表現(xiàn)出向海擴(kuò)張的趨勢，欽州灣內(nèi)面積呈現(xiàn)逐年減小趨勢，從1960年的570.38 km2減小到2020年的479.38 km2，面積變化率為15.95%，陸地面積增長主體為金鼓江兩側(cè)、欽州港、龍門島等岸段（圖3）。從時間序列來看，1960—1980年間欽州灣向陸推進(jìn)速度最慢，陸地面積平均每年增加64.33 km2，新增的斑塊大多較大、不規(guī)則，分布并無規(guī)律。主要分布于三塊田至大欖坪岸段、老虎墩附近岸段。2001年以前，欽州灣圍墾總規(guī)模較小，且分布較為零散，在欽州灣沿岸均有分布，以灘涂圍墾利用為主。

圖3 1960—2020年欽州灣海岸帶陸地擴(kuò)張區(qū)域

2001—2008年是欽州灣岸線向海推進(jìn)速度最快的階段（表7）。在此期間，欽州灣海岸帶陸地面積增加了21.61 km2，向海推進(jìn)速度達(dá)3.09 km2/a。2008—2020欽州灣新增圍填海規(guī)模進(jìn)一步增大，此階段欽州灣海岸帶陸地面積增加了36.81 km2，占近60年增加總量的40.45%。隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)建設(shè)急需用地，此階段出現(xiàn)了大量的填海造地經(jīng)濟(jì)活動，用以建設(shè)港口、碼頭、工業(yè)園區(qū)和沿海公路等。2018年僅欽州保稅港區(qū)建立了11個碼頭泊位，完成9.51 km2的填海造地。在“集中集約用?！闭叩挠绊懴?，變化區(qū)域主要集中在金鼓江兩側(cè)、大欖坪岸段。

表7 1960—2020年欽州灣海岸帶陸地增加面積統(tǒng)計

2.2 海岸線開發(fā)利用格局評價

2.2.1 海岸線人工化指數(shù)評價

通過計算得到研究期間欽州灣岸線人工化指數(shù)（表8）。研究期間，岸線人工化指數(shù)呈上升趨勢，1960年指數(shù)為27.59%，至2020年增至90.33%，增加了近兩倍。早期，欽州灣岸線開發(fā)活動較少，人工指數(shù)上升較緩慢；后期，隨著高強(qiáng)度的圍灘造地進(jìn)行港口、城鎮(zhèn)及工業(yè)岸線的開發(fā)而迅速上升。

表8 1960—2020年欽州灣岸線人工化指數(shù)

2.2.2 海岸線開發(fā)利用主體度評價

欽州灣岸線總體開發(fā)利用主體度（表9）表現(xiàn)為三元結(jié)構(gòu)主體向單一主體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。1960—1989年，欽州灣岸線為三元結(jié)構(gòu)，主要為淤泥質(zhì)岸線、生物岸線和圍塘堤壩岸線；1989—2020年，欽州灣岸線開發(fā)利用主體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐試恋虊伟毒€為主體的單一主體結(jié)構(gòu)。研究期間，自然岸線不斷向人工岸線轉(zhuǎn)換，淤泥質(zhì)岸線轉(zhuǎn)換量最大，其次是生物岸線，其主體度分別從1960年的34.34%、29.24%不斷降低至2020年的4.68%、2.28%。

表9 欽州灣岸線主體類型及主體度

2.2.3 海岸線開發(fā)利用強(qiáng)度評價

近60年來，欽州灣岸線開發(fā)利用強(qiáng)度不斷提高，由11.61%持續(xù)增加至47.84%，增長率達(dá)312%（表10）。其中，1980—1989年，開發(fā)強(qiáng)度指數(shù)上升最快，其次是2008—2020年，而1960—1980年速度最??；岸線開發(fā)利用變化主要集中于龍門附近海島、金鼓江兩側(cè)、灶兒港等海灣較平坦區(qū)域。

表10 欽州灣岸線開發(fā)利用強(qiáng)度指數(shù)

3 討論

3.1 岸線變化驅(qū)動因素分析

不同時期各種人為活動對海岸線空間分布的影響，反映了不同歷史時期區(qū)域政策導(dǎo)向、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和公眾環(huán)境保護(hù)意識水平。隨著欽州灣周邊地區(qū)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大規(guī)模圍填海活動造成欽州灣濱海濕地大面積減少，自然岸線銳減。改變欽州灣岸線空間位置、類型及形態(tài)原因主要有兩個方面，一是海岸的自然侵蝕和淤積作用引起的自然岸線位置變化，二是圍海養(yǎng)殖、鹽田建設(shè)、港口碼頭建設(shè)、防護(hù)堤建設(shè)、旅游開發(fā)和沿海城鎮(zhèn)化建設(shè)等人類活動引起的人工岸線變化。人類活動是近60年來欽州灣岸線變化的主要驅(qū)動因素。人類為滿足自身需求，不斷改造地表環(huán)境，岸線開發(fā)強(qiáng)度持續(xù)加大。其中人口增長是主要原因之一，一方面人口增長導(dǎo)致物質(zhì)需求增加，沿海漁民為了提高養(yǎng)殖產(chǎn)量，在技術(shù)水平和生產(chǎn)率無法得到快速提升的情況下，只能被迫圍墾養(yǎng)殖，這就導(dǎo)致沿海灘涂和有林地等利用類型的減少；另一方面城市人口的增長必然導(dǎo)致建設(shè)用地面積的增加，相應(yīng)的會占用濱海濕地面積。

2008年1月16日，國家批準(zhǔn)實施《廣西北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃》。同年5月，國務(wù)院正式批復(fù)同意設(shè)立廣西欽州保稅港區(qū)，成為我國西部地區(qū)唯一的保稅港區(qū)，同時極大地促進(jìn)了欽州沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。2005—2020年的人口和地區(qū)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明（表11），欽州市人口從174.65萬人增加到417.88萬人，凈增73.87萬人，增長了21.47%，年均增長1.43%。而欽州市地區(qū)生產(chǎn)總值從174.65億元上升到1 387.96億元，接近翻了三番，年均增長80.89億元。一方面，人口增長導(dǎo)致物質(zhì)需求的增加。為了提高水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量，沿海漁民在其技術(shù)水平和生產(chǎn)力無法迅速提高時只能圍海養(yǎng)殖，從而導(dǎo)致海岸帶呈現(xiàn)出陸進(jìn)海退的特點；另一方面，城市人口的增長必然導(dǎo)致建設(shè)用地需求增加，這產(chǎn)生了大量的圍海造地、港口碼頭的建設(shè)。總體而言，經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增長和政策導(dǎo)向等因素共同推動了欽州灣地區(qū)圍填海工程的快速發(fā)展，是驅(qū)動海岸線持續(xù)向海推進(jìn)的主要因素。

表11 欽州市2005—2020年人口和地區(qū)生產(chǎn)總值統(tǒng)計

國內(nèi)很多研究結(jié)果表明，隨著中國海洋經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定增長，沿海地區(qū)開發(fā)利用活動的規(guī)模和強(qiáng)度迅速擴(kuò)大。人類對海洋無序、粗放式大規(guī)模開發(fā)，導(dǎo)致自然岸線的比例持續(xù)下降，岸線類型和形態(tài)趨向單一化[21，46-48]。

本文研究結(jié)果與前人研究結(jié)果趨于一致，表明欽州灣岸線變化與我國沿海岸線變化具有相似性，也說明隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，自然岸線占比降低，岸線開發(fā)利用強(qiáng)度增大是全國性的發(fā)展趨勢。盡管國務(wù)院已發(fā)文要求嚴(yán)控新增圍填海造地，但長期以來大規(guī)模開發(fā)活動引起岸線結(jié)構(gòu)、生態(tài)功能急劇變化，濱海濕地大面積喪失，給沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和岸線資源的合理利用帶來巨大壓力。嚴(yán)格貫徹落實國家關(guān)于海域海島及海洋生態(tài)環(huán)境的各項管理要求，統(tǒng)籌規(guī)劃海岸線開發(fā)利用與保護(hù)，科學(xué)配置海洋空間資源，提升海域、海岸線使用的效率和效益，整治修復(fù)海灣岸線，從而促進(jìn)欽州灣陸海統(tǒng)籌、人海和諧、綠色發(fā)展的海洋空間開發(fā)新格局的構(gòu)建，加快推進(jìn)海洋強(qiáng)區(qū)建設(shè)。

3.2 岸線提取方法適用性

海岸線應(yīng)為平均大潮高潮線，本文以不影響對岸線資源開發(fā)利用特征分析為原則，以提取的水邊線作為海岸線進(jìn)行分析。理論上，應(yīng)在提取水邊線的基礎(chǔ)上進(jìn)行潮位校正，提取出真正意義上的海岸線。但由于研究時間尺度大，所采用的遙感影像和航空圖像數(shù)據(jù)類型較多，無法保證其成像時刻的潮位相同，航空圖像拍攝歷時較長，潮位相差更大，而且1960年、1980年和1989年無法查詢到潮位信息，做潮位校正極其困難。另外，考慮到本文研究區(qū)域范圍較大，海岸帶的高分辨率歷史影像數(shù)據(jù)缺乏，不同海岸地貌的海岸線在影像上的解譯標(biāo)志與提取方法存在差異，應(yīng)根據(jù)研究目的和各自的特點選擇最優(yōu)的提取方法。

受時間和數(shù)據(jù)獲取手段限制，本文未能統(tǒng)一數(shù)據(jù)來源，可能造成提取的岸線信息統(tǒng)計結(jié)果與實際情況存在略有偏差，但總體上，本文研究結(jié)果能真實反映近60年來欽州灣海岸線時空變遷的規(guī)模和趨勢，以及岸線開發(fā)利用現(xiàn)狀。

4 結(jié)論

本文提取了廣西欽州灣1960—2020年間6期海岸線位置信息的提取，對其時空演變特征進(jìn)行了分析，綜合評價了岸線開發(fā)利用格局，為海岸帶地區(qū)相關(guān)發(fā)展規(guī)劃提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐，對海岸帶可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，主要研究結(jié)論如下。

（1）欽州灣岸線類型豐富，結(jié)構(gòu)曲折復(fù)雜。1960—2020年岸線總長度以1989年為節(jié)點，呈現(xiàn)先減后增的態(tài)勢。

（2）研究期內(nèi)欽州灣岸線開發(fā)利用強(qiáng)度持續(xù)增強(qiáng)，海岸帶總體呈現(xiàn)出陸進(jìn)海退的特點，岸線人工化指數(shù)不斷上升、多樣性指數(shù)不斷降低、岸線主體結(jié)構(gòu)由三元主體模式轉(zhuǎn)變?yōu)閱我恢黧w模式。

（3）經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增加和政策支持等因素是欽州灣海岸帶區(qū)域景觀格局不斷變化的驅(qū)動因素。