劉 璐，鞠洪潤(rùn)，馬永玲

(青島大學(xué)旅游與地理科學(xué)學(xué)院，青島 266071)

國(guó)家對(duì)外進(jìn)出口受到經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的影響，貿(mào)易總量不斷增長(zhǎng)。港口隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展逐步成為各種運(yùn)輸方式的交點(diǎn)，導(dǎo)致港口快速發(fā)展與崛起，進(jìn)一步帶動(dòng)了以其為中心的周邊地區(qū)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。隨著港口貿(mào)易的不斷發(fā)展，港口城市已經(jīng)成為全球經(jīng)濟(jì)往來(lái)的重要節(jié)點(diǎn)。港口的興建與發(fā)展能夠促進(jìn)沿海城市服務(wù)業(yè)和工業(yè)的發(fā)展，提高政府稅收，促進(jìn)招商引資，并進(jìn)一步影響沿海城市的對(duì)外開(kāi)放布局、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整[1]。在城市演變、灘涂養(yǎng)殖、海岸工程等人為因素的影響下，港口海岸線(xiàn)和土地利用類(lèi)型變化明顯，準(zhǔn)確地提取海岸線(xiàn)、了解土地利用動(dòng)態(tài)變化特征和規(guī)律對(duì)于研究港口與港口城市的發(fā)展關(guān)系具有重要的意義。遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)具有快速、準(zhǔn)確、全面、及時(shí)等優(yōu)點(diǎn)，利用RS和GIS技術(shù)對(duì)海岸線(xiàn)和土地利用進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)對(duì)研究港口和港口城市的發(fā)展變化有著積極的作用，這方面的研究國(guó)內(nèi)外都已發(fā)展的比較成熟。目前，利用遙感和GIS技術(shù)進(jìn)行海岸線(xiàn)[2-4]和土地利用類(lèi)型[5-8]監(jiān)測(cè)的研究較多，大多基于中高分辨率的遙感影像分析研究區(qū)岸線(xiàn)[9-10]或土地利用[11-12]變化的特點(diǎn)和規(guī)律。針對(duì)岸線(xiàn)和土地利用變化，主要從自然因素、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素和人類(lèi)活動(dòng)等方面分析了其變化的原因[13-14]，并基于海岸帶和土地利用類(lèi)型的變化分析港口與城市的發(fā)展關(guān)系，如以遙感數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于RS與GIS技術(shù)對(duì)港口城市連云港的城市土地利用變化特征進(jìn)行分析，得出了近年來(lái)土地利用變化迅速，土地快速向第二、第三產(chǎn)業(yè)用地轉(zhuǎn)移，港城融合，土地利用一體化的結(jié)論[15]；以膠州灣西岸為例，分析了港口城市景觀格局變化規(guī)律及其驅(qū)動(dòng)因素等[16]。但對(duì)國(guó)際重要港城發(fā)展變化的研究仍相對(duì)較少，且大部分只研究單一港區(qū)，對(duì)港區(qū)進(jìn)行對(duì)比分析的研究較少。因此，在借鑒前人研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，本文以?xún)蓚€(gè)不同時(shí)期的遙感影像和社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，對(duì)馬來(lái)西亞仙那和斗湖兩個(gè)港區(qū)1990和2017年的海岸線(xiàn)及土地利用類(lèi)型變化進(jìn)行分析。馬來(lái)西亞的仙那港和斗湖港分別位于沙巴州的南北兩岸，是馬來(lái)西亞的優(yōu)良港灣，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，人口稠密，海岸線(xiàn)和土地利用類(lèi)型明確，故選其為本研究的分析對(duì)象。通過(guò)對(duì)兩個(gè)港區(qū)不同時(shí)期的岸線(xiàn)變化與土地利用變化監(jiān)測(cè)結(jié)果的研究，分析仙那港區(qū)與斗湖港區(qū)岸線(xiàn)與土地利用變化的異同和引起變化的原因，掌握研究區(qū)域海岸線(xiàn)和土地利用類(lèi)型的變化特征及趨勢(shì)。

1 研究區(qū)域與數(shù)據(jù)處理

1.1 仙那和斗湖港城概況

仙那港是馬來(lái)西亞?wèn)|部第一良港，濱臨蘇祿海，處于仙那港灣口北岸，地理位置為5.83°N，118.12°E。海灣內(nèi)闊口窄，可泊萬(wàn)噸輪。山打根市是馬來(lái)西亞沙巴州的第二大城市，經(jīng)濟(jì)發(fā)展也居于州內(nèi)第二，人口約30萬(wàn)人，是全國(guó)規(guī)模最大的木材出口港和漁港，木材、龍蝦、燕窩等出口量居全國(guó)第一。斗湖港屬于商港，位于馬來(lái)西亞?wèn)|部，具體位置為沙巴州東南海岸，與蘇拉威西海相鄰，地理位置為4.233°N，117.833°E。港口位于科威灣的東北岸，南部有塞巴堤克島作遮擋，港區(qū)方向呈沿海岸西北-東南伸展，有一座新碼頭和一座老碼頭。斗湖是沙巴州的省會(huì)，第三大城市，位于沙巴東南部，面向蘇拉威西海，后靠?jī)?nèi)陸山脈。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文依據(jù)最佳遙感數(shù)據(jù)選取原則研究區(qū)海岸帶和土地利用類(lèi)型變化特點(diǎn)，根據(jù)研究的時(shí)段需求，結(jié)合影像季節(jié)變化的特征，選用云量較少，接近低潮位時(shí)間，色彩表現(xiàn)較好的1990年和2017年兩期的Landsat TM /OLI影像，設(shè)有9個(gè)波段，其中全色波段空間分辨率15 m，多光譜波段空間分辨率30 m。兩份影像處于同一季節(jié)，地表植被類(lèi)型接近，色調(diào)變化較小，這樣便于對(duì)比研究。軟件平臺(tái)為ENVI，ArcGIS。

1.3 數(shù)據(jù)處理

根據(jù)海岸線(xiàn)成因及研究區(qū)海岸線(xiàn)底質(zhì)兩方面，建立了適用于仙那和斗湖港區(qū)詳細(xì)的海岸線(xiàn)和土地利用類(lèi)型分類(lèi)體系，該海岸線(xiàn)分類(lèi)體系包括自然岸線(xiàn)和人工岸線(xiàn)兩大類(lèi)。其中自然岸線(xiàn)具體分為基巖岸線(xiàn)、沙質(zhì)岸線(xiàn)、淤泥質(zhì)岸線(xiàn)、紅樹(shù)林岸線(xiàn)和其他岸線(xiàn)5類(lèi)，人工岸線(xiàn)包括6類(lèi)，具體為養(yǎng)殖圍堤、鹽田圍堤、碼頭圍堤、建設(shè)圍堤、交通圍堤和農(nóng)業(yè)圍堤。土地利用類(lèi)型包括24種地物，分別是水田、旱地、人工林、再種林、紅樹(shù)林、次生林、天然林、灌叢、草地、草本濕地、林灌濕地、海洋、河流、河漫灘、湖泊、水庫(kù)坑塘、海涂、城鎮(zhèn)用地、農(nóng)村居民地、其他建設(shè)用地、裸土地、裸巖石礫地、其他未利用地。本研究使用的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)了遙感影像預(yù)處理和信息提取。

1)遙感影像預(yù)處理。用裁切仙那和斗湖港區(qū)邊界獲取的Landsat TM /OLI影像數(shù)據(jù)，獲得影像2～7波段的灰度值圖層。將遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行大氣校正和輻射校正，并對(duì)Landsat TM /OLI全色和多光譜影像進(jìn)行融合，融合后的影像空間分辨率為15 m；然后基于地面控制點(diǎn)對(duì)融合后的影像進(jìn)行幾何精校正，校正精度小于1個(gè)像元，滿(mǎn)足開(kāi)展地物類(lèi)型遙感監(jiān)測(cè)的要求。

2)監(jiān)督分類(lèi)及其評(píng)估。利用以下算式對(duì)仙那和斗湖港區(qū)遙感影像進(jìn)行分類(lèi)處理：

①提取建設(shè)用地：NDBI=(MIR-NIR)/(MIR+NIR)；

②提取裸地：BSI=[(MIR+Red)-(NIR+Blue)]/[(MIR+Red)+(NIR+Blue)]；

③提取水體：NDWI=(Green-NIR)/(Green+NIR)和MNDWI=(Green-MIR)/(Green+MIR)；

④提取植被：NDVI=(NIR-R)/(NIR+R)。

其中，NIR為近紅外波段的反射值，MIR為中紅外波段的反射值，R為紅光波段的反射值，Green為綠波段的反射值，Blue為藍(lán)波段的反射值。

3)為了進(jìn)一步提高分類(lèi)精度，對(duì)分類(lèi)結(jié)果進(jìn)行目視解譯，結(jié)合地物紋理特征，人工干預(yù)修改錯(cuò)分地類(lèi)，具體流程圖如圖1。

圖1 信息提取流程圖

4)海岸線(xiàn)分類(lèi)提取。根據(jù)港區(qū)岸線(xiàn)解譯標(biāo)準(zhǔn)及提取原則，利用landsat衛(wèi)星影像圖和地形圖對(duì)仙那港區(qū)和斗湖港區(qū)的海岸線(xiàn)進(jìn)行人工目視解譯，得到港區(qū)海岸線(xiàn)矢量圖。

遙感影像分類(lèi)精度的高低是進(jìn)行土地利用動(dòng)態(tài)分析的基礎(chǔ)，是衡量研究結(jié)果是否可信的重要指標(biāo)。分類(lèi)精度評(píng)價(jià)方法主要有分類(lèi)結(jié)果疊加法、混淆矩陣(Confusion Matrices)和ROC Curves。本研究采用混淆矩陣來(lái)檢驗(yàn)遙感分類(lèi)精度，主要輸出的統(tǒng)計(jì)參數(shù)為總體分類(lèi)精度和Kappa系數(shù)[17]。分別對(duì)1990年和2017年仙那和斗湖港區(qū)遙感影像分類(lèi)精度進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果較為理想(表1)，基于混淆矩陣的統(tǒng)計(jì)參數(shù)均達(dá)到分析要求。

表1 分類(lèi)精度結(jié)果(%)

在分類(lèi)精度達(dá)到0.8及以上后，還有一些分類(lèi)不十分準(zhǔn)確，對(duì)獲取的分類(lèi)精度處理后，得到更加準(zhǔn)確的分類(lèi)結(jié)果。本研究的后處理過(guò)程為更改分類(lèi)顏色、Majority/Minority分析、過(guò)濾(Sieve)處理等。

2 結(jié)果

2.1 仙那港區(qū)海岸線(xiàn)和土地利用時(shí)空格局

1990年仙那港區(qū)紅樹(shù)林岸線(xiàn)分布在港區(qū)沿海兩側(cè)，在所有岸線(xiàn)中分布最廣，總長(zhǎng)為42.8 km，占總岸線(xiàn)長(zhǎng)度的47.3%；人工岸線(xiàn)分布在港區(qū)中間部位，長(zhǎng)度略少于紅樹(shù)林岸線(xiàn)，總長(zhǎng)為38.6 km，占總岸線(xiàn)長(zhǎng)度的42.64%；沙質(zhì)岸線(xiàn)總長(zhǎng)6.7 km，占總岸線(xiàn)長(zhǎng)度的7.39%；基巖岸線(xiàn)總長(zhǎng)0.9 km，占總岸線(xiàn)長(zhǎng)度的1.02%；港區(qū)內(nèi)無(wú)淤泥岸線(xiàn)。

2017年仙那港區(qū)人工岸線(xiàn)主要分布在港區(qū)中間部位，在所有岸線(xiàn)中分布最廣，總長(zhǎng)為51.7 km，占總岸線(xiàn)長(zhǎng)度的54.46%；紅樹(shù)林岸線(xiàn)分布在人工岸線(xiàn)兩側(cè)，長(zhǎng)度僅次于人工岸線(xiàn)，總長(zhǎng)為34.4 km，占總岸線(xiàn)長(zhǎng)度的36.31%；沙質(zhì)岸線(xiàn)、基巖岸線(xiàn)總長(zhǎng)分別為6.3 km、1.0 km；港區(qū)內(nèi)無(wú)淤泥岸線(xiàn)分布。

仙那港區(qū)岸線(xiàn)以人工岸線(xiàn)、紅樹(shù)林岸線(xiàn)為主(圖2，該圖基于自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站下載的審圖號(hào)為GS(2020)4393的標(biāo)準(zhǔn)地圖制作，底圖無(wú)修改)，人工岸線(xiàn)主要位于仙那港區(qū)的東南部，岸線(xiàn)長(zhǎng)度增量最高，占比從42.64%增至54.46%，長(zhǎng)度從35.32 km增至37.86 km，增長(zhǎng)長(zhǎng)度為2.54 km；基巖岸線(xiàn)略有增加，主要集中于仙那港區(qū)南部。該港區(qū)無(wú)淤泥岸線(xiàn)，紅樹(shù)林岸線(xiàn)主要分布于仙那港區(qū)的南北兩側(cè)，岸線(xiàn)長(zhǎng)度占比降低19.5%，岸線(xiàn)長(zhǎng)度從42.81 km減少至34.45 km，減少長(zhǎng)度為8.36 km，減少部分主要轉(zhuǎn)換成人工岸線(xiàn)(圖3)。

圖2 1990年和2017年仙那港區(qū)海岸線(xiàn)類(lèi)型空間分布

仙那港區(qū)人工岸線(xiàn)主要以養(yǎng)殖、建設(shè)、碼頭、鹽田圍堤為主，無(wú)農(nóng)業(yè)圍堤，交通圍堤也較少(圖3)。建設(shè)圍堤遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他人工岸線(xiàn)，主要位于仙那港區(qū)中部的集裝箱建設(shè)區(qū)域，1990年占比為91.53%，2017年所占百分比有所下降(73.29%)，但岸線(xiàn)長(zhǎng)度呈增加趨勢(shì)。碼頭圍堤增量最高，其占比從4.67%增至14.28%，增加部分主要位于仙那港區(qū)東南部的碼頭。1990—2017年，鹽田圍堤表現(xiàn)為增長(zhǎng)趨勢(shì)，增幅為6.62%，增加圍堤主要來(lái)源于仙那港南部的鹽田。養(yǎng)殖圍堤增幅較小，約為2%。

圖3 1990年和2017年仙那港區(qū)岸線(xiàn)類(lèi)型結(jié)構(gòu)特征變化(a)岸線(xiàn)長(zhǎng)度；(b)人工岸線(xiàn)長(zhǎng)度

在仙那港區(qū)1990年所有土地利用類(lèi)型中，除海洋(37%)外，人工林和紅樹(shù)林占比最多，分別為14.9%和12.5%，人工林主要分布在港區(qū)中心位置，與城鎮(zhèn)用地相鄰，紅樹(shù)林主要分布在港區(qū)兩側(cè)沿海地區(qū)；其次是天然林和次生林，占比分別為12%和9.4%，天然林主要分布在港區(qū)南部，與紅樹(shù)林、人工林相鄰；城鎮(zhèn)用地占比6.2%，多分布在沿海地區(qū)，少數(shù)分布在港區(qū)內(nèi)陸地區(qū)；再種林和草地占比分別為3%和2.1%，河流占比1.7%，其他類(lèi)型分布較少。

在2017年仙那港區(qū)所有土地利用類(lèi)型中，除海洋(36.8%)外，城鎮(zhèn)用地和人工林占比最多，分別為15.8%和12.6%，城鎮(zhèn)用地大部分分布在港區(qū)中心地區(qū)和沿海地區(qū)，人工林分布在城鎮(zhèn)用地周?chē)透蹍^(qū)西北部?jī)?nèi)陸地區(qū)；其次是紅樹(shù)林和次生林，占比分別為8.1%和11.4%，紅樹(shù)林主要分布在港區(qū)南北兩側(cè)沿海地區(qū)，次生林分布在天然林和人工林中間地區(qū)；天然林占比7%，灌叢和河流占比分別為2.7%和1.6%，再種林占比0.7%，其他類(lèi)型分布較少。

1990—2017年間，仙那港區(qū)土地類(lèi)型變化幅度較大，城鎮(zhèn)用地增量最大，其次是次生林，天然林面積減少量最多，其次是紅樹(shù)林。城鎮(zhèn)用地所占比例從6.2%增至15.8%，城鎮(zhèn)用地圍繞原有城市圈向中部擴(kuò)張。天然林減少部分主要轉(zhuǎn)換為次生林(63.7%)、城鎮(zhèn)用地(14.1%)。紅樹(shù)林面積呈下降趨勢(shì)，占比從12.5%降至8.1%，灌叢、草地是新增次生林的主要來(lái)源，新增次生林主要分布在仙那港區(qū)東南側(cè)城鎮(zhèn)用地稀少位置，以及城市圈西南側(cè)。相較于1990年，仙那港區(qū)裸地(裸土地、裸巖石礫地、其他未利用地)減少量較小，主要集中在港區(qū)東南側(cè)沿海區(qū)域。

1990—2017年，城鎮(zhèn)用地呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，增加面積達(dá)33.1 km2，沿原有城市圈向內(nèi)部延伸。從仙那港區(qū)土地類(lèi)型變化圖(圖4，該圖基于自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站下載的審圖號(hào)為GS(2020)4393的標(biāo)準(zhǔn)地圖制作，底圖無(wú)修改)可看出，該城市圈南北擴(kuò)張速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于東西部擴(kuò)張，南部與北部的擴(kuò)張主要以林地面積的減少為代價(jià)，西側(cè)城市擴(kuò)張速度較為緩慢，主要由次生林、天然林轉(zhuǎn)化而來(lái)(圖5)。

圖4 1990年和2017年仙那港區(qū)土地利用空間格局

圖5 1990年和2017年仙那港區(qū)主要土地利用類(lèi)型變化

2.2 斗湖港區(qū)海岸線(xiàn)和土地利用時(shí)空格局

1990年斗湖港區(qū)人工岸線(xiàn)在所有岸線(xiàn)中分布最廣，總長(zhǎng)為29.2 km，占總岸線(xiàn)長(zhǎng)度的69.38%，主要分布在斗湖港區(qū)中部地區(qū)；紅樹(shù)林岸線(xiàn)分布略少于人工岸線(xiàn)，總長(zhǎng)為12.9 km，占總岸線(xiàn)長(zhǎng)度的30.62%，主要分布在人工岸線(xiàn)兩側(cè)地區(qū)；港區(qū)內(nèi)無(wú)淤泥岸線(xiàn)、基巖岸線(xiàn)和沙質(zhì)岸線(xiàn)。

2017年斗湖港區(qū)人工岸線(xiàn)在所有岸線(xiàn)中分布最廣，總長(zhǎng)為32.3 km，占總岸線(xiàn)長(zhǎng)度的72.37%，主要分布在斗湖港區(qū)中部地區(qū)；紅樹(shù)林岸線(xiàn)其次，總長(zhǎng)為9.8 km，占總岸線(xiàn)長(zhǎng)度的21.91%，主要分布在人工岸線(xiàn)兩側(cè)地區(qū)；沙質(zhì)岸線(xiàn)總長(zhǎng)分別為2.6 km；港區(qū)內(nèi)無(wú)淤泥岸線(xiàn)和基巖岸線(xiàn)分布。

斗湖港區(qū)岸線(xiàn)以建設(shè)圍堤、紅樹(shù)林岸線(xiàn)為主(圖6，該圖基于自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站下載的審圖號(hào)為GS(2020)4393的標(biāo)準(zhǔn)地圖制作，底圖無(wú)修改)，建設(shè)圍堤主要位于斗湖港區(qū)中部，岸線(xiàn)長(zhǎng)度增量占比從56.24%增至56.31%，長(zhǎng)度從23.66 km增至26.07 km；沙質(zhì)岸線(xiàn)從0 km增至2.55 km，增長(zhǎng)5.7%；基巖岸線(xiàn)略有增加，主要集中于斗湖港西側(cè)。該港區(qū)無(wú)淤泥岸線(xiàn)，紅樹(shù)林岸線(xiàn)主要分布于斗湖港區(qū)的東西兩側(cè)，岸線(xiàn)長(zhǎng)度占比從30.62%降至21.91%，長(zhǎng)度從12.88 km減少至9.77 km，減少部分主要轉(zhuǎn)換成人工岸線(xiàn)(圖7)。

圖6 1990年和2017年斗湖港區(qū)海岸線(xiàn)類(lèi)型空間分布

斗湖港區(qū)人工岸線(xiàn)主要以農(nóng)業(yè)、建設(shè)、碼頭圍堤為主，無(wú)鹽田、交通、養(yǎng)殖圍堤(圖7)。建設(shè)圍堤遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他人工岸線(xiàn)，主要位于斗湖港區(qū)中部，1990年占比為56.24%，2017年所占百分比有所上升(56.31%)，但岸線(xiàn)長(zhǎng)度呈增加趨勢(shì)。碼頭圍堤略有增加，增量占比從11.07%增至12.43%，增加部分主要位于西里伯斯海附近的碼頭。1990—2017年，農(nóng)業(yè)圍堤表現(xiàn)為降低趨勢(shì)，降幅為37.73%，減少?lài)讨饕獊?lái)源于斗湖港區(qū)建設(shè)用地的擴(kuò)張。

圖7 1990年和2017年斗湖港區(qū)岸線(xiàn)類(lèi)型結(jié)構(gòu)特征變化(a)岸線(xiàn)長(zhǎng)度；(b)人工岸線(xiàn)長(zhǎng)度

在1990年斗湖港區(qū)所有土地利用類(lèi)型中，除海洋(34.4%)外，天然林和人工林占比最多，分別為28%和13.6%，天然林主要分布在斗湖港區(qū)中部?jī)?nèi)陸地區(qū)，人工林緊挨天然林分布，一部分人工林分布在城鎮(zhèn)用地周?chē)黄浯问浅擎?zhèn)用地和次生林，占比分別為8.6%和9.4%，城鎮(zhèn)用地大多分布在斗湖港區(qū)中部沿海地區(qū)，次生林分布在天然林中間和城鎮(zhèn)用地中間；紅樹(shù)林占比2.6%，主要分布在斗湖港區(qū)兩側(cè)沿海地區(qū)；農(nóng)村居民地和河流占比分別為0.3%和0.3%，水庫(kù)坑塘占比0.1%，其他類(lèi)型分布較少。

在2017年斗湖港區(qū)所有土地利用類(lèi)型中，除海洋(34.6%)外，城鎮(zhèn)用地和人工林占比最多，分別為15%和32.4%，城鎮(zhèn)用地主要分布在港區(qū)中部沿海地區(qū)，人工林分布在城鎮(zhèn)用地北部?jī)?nèi)陸地區(qū)；其次是天然林和次生林，占比分別為5.2%和6.3%，天然林主要分布在港區(qū)東部、中部和北部，呈塊狀分布，次生林分布在天然林周?chē)貐^(qū)；紅樹(shù)林占比7%，主要分布在港區(qū)兩側(cè)沿海地區(qū)；農(nóng)村居民地和河流占比分別為1.9%和0.3%，水庫(kù)坑塘占比0.2%，其他類(lèi)型分布較少。

1990—2017年間，斗湖港區(qū)土地類(lèi)型變化幅度較大，人工林面積增量最大，其次是城鎮(zhèn)用地，天然林面積減少量最多，其次是次生林。城鎮(zhèn)用地所占比例從9%增至15%，城鎮(zhèn)用地圍繞原有城市圈向北部及東西兩側(cè)擴(kuò)張，其中北部城市范圍的擴(kuò)大與斗湖的發(fā)展也有著密不可分的關(guān)系。天然林占比從28%降至5%，減少部分主要轉(zhuǎn)換為人工林(64.1%)、城鎮(zhèn)用地(5.1%)。次生林面積呈下降趨勢(shì)，占比從9%降至6%，主要轉(zhuǎn)換為人工林(38.6%)、城鎮(zhèn)用地(33.6%)。裸地(裸土地、裸巖石礫地、其他未利用地)減少量較小，主要集中在港區(qū)東南側(cè)沿海區(qū)域。

1990—2017年，城鎮(zhèn)用地呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，增加面積達(dá)39.0 km2，沿原有城鎮(zhèn)向四周延伸。從斗湖港區(qū)土地類(lèi)型變化圖(圖8，該圖基于自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站下載的審圖號(hào)為GS(2020)4393的標(biāo)準(zhǔn)地圖制作，底圖無(wú)修改)可看出，該城市圈從中心向四周擴(kuò)張，主要以次生林和天然林的面積減少為代價(jià)。西南沿海的碼頭隨著城市的擴(kuò)張呈增多的趨勢(shì)，沿海地區(qū)城市面積增長(zhǎng)較快(圖9)。

圖8 1990年和2017年斗湖港區(qū)土地利用空間格局

圖9 1990年和2017年斗湖港區(qū)主要土地利用類(lèi)型變化

2.3 仙那港區(qū)與斗湖港區(qū)海岸線(xiàn)與土地利用時(shí)空特征對(duì)比

從岸線(xiàn)分布類(lèi)型來(lái)看，仙那港區(qū)的岸線(xiàn)類(lèi)型較多，斗湖港區(qū)的岸線(xiàn)類(lèi)型較少。仙那港區(qū)除淤泥岸線(xiàn)和農(nóng)業(yè)圍堤外其他皆有分布。而斗湖港區(qū)基巖岸線(xiàn)、淤泥岸線(xiàn)、交通圍堤、鹽田圍堤和養(yǎng)殖圍堤皆無(wú)分布，兩個(gè)港區(qū)均以紅樹(shù)林岸線(xiàn)和人工岸線(xiàn)為主要分布類(lèi)型。建設(shè)圍堤均分布在兩個(gè)港區(qū)岸線(xiàn)中部，而紅樹(shù)林岸線(xiàn)則都分布于兩個(gè)港區(qū)的兩側(cè)沿海地區(qū)。

從岸線(xiàn)分布長(zhǎng)度來(lái)看，兩個(gè)港區(qū)分布最廣的皆為人工岸線(xiàn)，主要位于仙那港區(qū)的東南部，斗湖港區(qū)中南部，岸線(xiàn)長(zhǎng)度增量最高，1990年仙那港區(qū)人工岸線(xiàn)占比為42.64%，2017年占比54.46%，同比增長(zhǎng)11.82%，增長(zhǎng)長(zhǎng)度為13.07 km；人工岸線(xiàn)中碼頭圍堤增量最高，其占比從4.67%增至14.28%，增長(zhǎng)9.61%，增長(zhǎng)長(zhǎng)度為5.57 km。1990年斗湖港區(qū)人工岸線(xiàn)占比為69.4%，2017年占比74.6%，同比增長(zhǎng)5.2%，增長(zhǎng)長(zhǎng)度為3.09 km；碼頭圍堤略有增加，增量占比從11.07%增至12.43%，增長(zhǎng)1.36%，增長(zhǎng)長(zhǎng)度為0.88 km。27年來(lái)仙那港區(qū)人工岸線(xiàn)長(zhǎng)度比斗湖港區(qū)多增加9.98 km，約為斗湖港區(qū)增長(zhǎng)長(zhǎng)度的4.2倍；碼頭圍堤比斗湖港區(qū)多增加4.69 km，約為斗湖港區(qū)增長(zhǎng)長(zhǎng)度的6.3倍。

較1990年，兩個(gè)港區(qū)2017年的建設(shè)圍堤都有所增長(zhǎng)，這與港區(qū)城市的發(fā)展有著密不可分的關(guān)系。碼頭岸線(xiàn)也均有增長(zhǎng)，碼頭是港口和港口城市與國(guó)際接軌必不可少的一部分，隨著港口城市的發(fā)展，碼頭的建設(shè)也成為推動(dòng)港區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要手段。兩個(gè)港區(qū)的紅樹(shù)林岸線(xiàn)均有所下降，仙那港紅樹(shù)林岸線(xiàn)長(zhǎng)度降低19.5%，斗湖港紅樹(shù)林岸線(xiàn)長(zhǎng)度降低8.7%，其減少部分主要轉(zhuǎn)換成人工岸線(xiàn)。

從土地利用分布類(lèi)型來(lái)看，仙那港區(qū)土地利用類(lèi)型較多，斗湖港區(qū)土地利用類(lèi)型較少，且無(wú)水田和灌叢分布，兩個(gè)港區(qū)均無(wú)旱地分布。

從土地利用分布面積來(lái)看，兩個(gè)港區(qū)均以林地和建設(shè)用地為主要分布類(lèi)型。1990—2017年間兩個(gè)港區(qū)土地利用類(lèi)型均有較大程度的變化。1990年仙那港區(qū)人工林和紅樹(shù)林占比最多，分別為14.9%和12.5%，城鎮(zhèn)用地占比6.2%，2017年城鎮(zhèn)用地和人工林占比最多，分別為15.8%和12.6%，城鎮(zhèn)用地占比增長(zhǎng)9.6%，增長(zhǎng)面積為33.6 km2；1990年斗湖港區(qū)天然林和人工林占比最多，分別為28%和13.6%，城鎮(zhèn)用地占比8.6%，2017年城鎮(zhèn)用地和人工林占比最多，分別為15%和32.4%，城鎮(zhèn)用地占比增長(zhǎng)6.4%，增長(zhǎng)面積為13.1 km2。27年來(lái)仙那港區(qū)城鎮(zhèn)用地面積比斗湖港區(qū)多增長(zhǎng)20.5 km2，約為斗湖港區(qū)增長(zhǎng)面積的2.6倍。兩個(gè)港區(qū)城鎮(zhèn)用地面積的增加均以林地的減少為主要代價(jià)。仙那港區(qū)城鎮(zhèn)用地圍繞原有城市圈向中部擴(kuò)張，而斗湖港區(qū)城鎮(zhèn)用地則沿中部城市圈向四周擴(kuò)張。

兩個(gè)港區(qū)沿海的碼頭隨著城市的擴(kuò)張呈增多的趨勢(shì)，且沿海地區(qū)城市面積增長(zhǎng)較快。與仙那港區(qū)相比，斗湖港區(qū)的城鎮(zhèn)用地密度較大，而仙那港區(qū)城鎮(zhèn)用地?cái)U(kuò)張的速度比斗湖港區(qū)的速度快一些。由于原有城市圈的影響，兩個(gè)港區(qū)建設(shè)用地?cái)U(kuò)張的方向也表現(xiàn)出明顯的差異，仙那港區(qū)原有城市圈較大且城鎮(zhèn)用地多分布于港區(qū)邊緣地區(qū)，因此仙那港區(qū)的建設(shè)用地?cái)U(kuò)張方向呈現(xiàn)出從外部城市圈向港區(qū)中心擴(kuò)張的局面；而斗湖港區(qū)原有城市圈較小且城鎮(zhèn)用地分布較密集，于是斗湖港區(qū)的建設(shè)用地?cái)U(kuò)張方向則呈現(xiàn)出從港區(qū)中心向四周擴(kuò)張的局面。

3 討論：發(fā)展差異原因分析與發(fā)展對(duì)策

區(qū)位條件是影響兩個(gè)港口土地利用和岸線(xiàn)變化的主要因素。仙那港區(qū)位于東馬來(lái)西亞?wèn)|北部，沙巴州北岸，面臨蘇祿海，與菲律賓隔海相望，地理位置優(yōu)越，與菲律賓、中國(guó)、澳大利亞等國(guó)家貿(mào)易往來(lái)密切。斗湖港區(qū)位于東馬來(lái)西亞?wèn)|南部，沙巴州南岸，面向蘇拉威西海，后靠?jī)?nèi)陸山脈，因地形地貌原因建設(shè)用地相對(duì)較少，主要與印度尼西亞進(jìn)行貿(mào)易往來(lái)。

人口增長(zhǎng)在兩個(gè)港區(qū)的發(fā)展過(guò)程中也有著很大的影響。1991年到2018年，山打根市人口從22萬(wàn)增長(zhǎng)為49萬(wàn)，增長(zhǎng)人口數(shù)為27萬(wàn)，增量為122.7%，斗湖市人口從24萬(wàn)增長(zhǎng)為41萬(wàn)，增長(zhǎng)人口數(shù)為17萬(wàn)，增量為70.8%，山打根市人口數(shù)比斗湖市多增長(zhǎng)51.9%。期間，仙那港區(qū)的人工岸線(xiàn)長(zhǎng)度和建設(shè)用地面積比斗湖港區(qū)增長(zhǎng)較多，港口海岸線(xiàn)和土地利用類(lèi)型受城市演變、灘涂養(yǎng)殖、人工建設(shè)等人為因素的影響較大，因此人口的增長(zhǎng)是影響港區(qū)岸線(xiàn)變化的重要原因。

腹地經(jīng)濟(jì)條件是港區(qū)發(fā)展的基礎(chǔ)。仙那港區(qū)的山打根市是馬來(lái)西亞沙巴州的第二大城市，斗湖港區(qū)的斗湖市是馬來(lái)西亞沙巴州的第三大城市。在港區(qū)規(guī)模上，仙那港區(qū)比斗湖港區(qū)要大得多，這也是仙那港區(qū)較斗湖港區(qū)岸線(xiàn)類(lèi)型和土地利用類(lèi)型更多的主要原因。

對(duì)比分析馬來(lái)西亞仙那和斗湖兩個(gè)港區(qū)的發(fā)展，可知，對(duì)于仙那港和山打根市，港區(qū)發(fā)展已經(jīng)較為成熟，城鎮(zhèn)用地逐漸成為港區(qū)的主導(dǎo)土地利用類(lèi)型，因此可以利用港口城市得天獨(dú)厚的優(yōu)越自然區(qū)位優(yōu)勢(shì)，積極開(kāi)發(fā)旅游資源，大力發(fā)展旅游業(yè)。抓住機(jī)遇，發(fā)揮其濱海、港口和文化資源優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)多元化的生態(tài)旅游，打造旅游城市標(biāo)簽[18]。對(duì)于斗湖港和斗湖市，應(yīng)加快區(qū)域中心城市建設(shè)，集約利用市區(qū)岸線(xiàn)資源城市是斗湖港口發(fā)展的重要依托。除此之外，斗湖港區(qū)正處于快速發(fā)展的時(shí)期，面臨日益增長(zhǎng)的人口，環(huán)境壓力和負(fù)擔(dān)越來(lái)越重，因此還要重視港口城市區(qū)域協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)。在港口與港口城市的發(fā)展過(guò)程中，要在發(fā)展好臨港重化工業(yè)的時(shí)保護(hù)好環(huán)境。這樣保護(hù)了海灣河口的優(yōu)良生態(tài)環(huán)境，也實(shí)現(xiàn)了港口經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展[19]。

4 結(jié)論

本研究基于Landsat遙感影像對(duì)馬來(lái)西亞仙那和斗湖港區(qū)進(jìn)行解譯判讀，獲取兩個(gè)港區(qū)1990年和2017年的岸線(xiàn)分布和土地利用數(shù)據(jù)，研究仙那港和斗湖港區(qū)域的海岸線(xiàn)和土地利用類(lèi)型動(dòng)態(tài)變化，比較兩個(gè)港區(qū)變化的異同和原因，并提出發(fā)展建議。1990—2017年，仙那港區(qū)人工岸線(xiàn)長(zhǎng)度比斗湖港區(qū)多增加9.98 km，約為斗湖港區(qū)增長(zhǎng)長(zhǎng)度的4.2倍；兩個(gè)港區(qū)土地利用類(lèi)型均有較大程度的變化，仙那港區(qū)1990年人工林占比最多，為14.9%，人工岸線(xiàn)占比42.64%，2017年城鎮(zhèn)用地占比最多，為15.8%，人工岸線(xiàn)占比54.46%；斗湖港區(qū)1990年天然林占比最多，為28%，27年來(lái)仙那港區(qū)城鎮(zhèn)用地面積比斗湖港區(qū)多增長(zhǎng)20.5 km2，約為斗湖港區(qū)增長(zhǎng)面積的2.6倍。仙那港區(qū)因比斗湖港區(qū)較優(yōu)越的自然區(qū)位條件、較多的人口增長(zhǎng)和較發(fā)達(dá)的腹地經(jīng)濟(jì)條件，在港區(qū)岸線(xiàn)和土地利用類(lèi)型上比斗湖港區(qū)增長(zhǎng)較多，經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快。但兩個(gè)港區(qū)建設(shè)用地變化的重點(diǎn)均由城市用地為主向港口用地為主轉(zhuǎn)變，進(jìn)而向港城土地一體化方向轉(zhuǎn)變，進(jìn)一步呈現(xiàn)港城一體化的局面。由于受到數(shù)據(jù)獲取途徑的限制，港區(qū)城市GDP、港口貨物吞吐量、港口泊位等數(shù)據(jù)無(wú)法獲得，在本研究中兩個(gè)港區(qū)發(fā)展變化差異的原因分析還存在著不足，未來(lái)如果能獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)，還可以從更多角度對(duì)兩個(gè)港區(qū)的發(fā)展變化進(jìn)行分析。