海洋論壇▏無居民海島前大連島的原自然海岸特徵

2021-02-25 溪流之海洋人生

海岸類型有多種劃分方案,一般按組成物質、地形地貌等劃分。雖然有學者將修復後具自然形態和自然功能的人工海岸認定為自然海岸,但是傳統認識中的自然海岸是相對於人工海岸而言的,其發展變化主要受控於海陸自然營力作用,受人類活動影響可以忽略不計。由於人類開發利用活動,自然海岸往往被佔用並改造為人工海岸,導致其位置、類型、範圍、形態和組成等特徵常發生重大變化,難以再現原自然特徵。在海岸帶修復工作中,自然海岸是重要參考依據,對確立修複目標、制定生態修複方案具有重要意義,重建歷史海岸位置和類型一直是海岸生態修復工作中迫切需要解決的問題。

海岸具有一定寬度,它的位置以海岸線的位置表示,國內外多使用平均大潮高線的痕跡線表示海岸線,在我國具體指多年大潮平均高潮時海陸分界痕跡線,其本質是風浪和湧浪作用下,海水上衝流所能到達的陸域邊緣線。對於現代自然海岸,實地調查中可以根據該痕跡線堆積貝殼碎片、塑料垃圾和植物莖葉等密度較輕物質特徵來確定海岸線位置。

海岸線兩側的陸域和海域在地表植被、沉積物含水量等方面存在著差異,在遙感影像上有著不同的反射特徵,因此可藉助遙感影像確定海岸位置。如早在20世紀80年代對芬蘭、印度海岸的研究中,Jantunen和Raitala及Prabhakara等分別嘗試利用了衛星遙感資料來監測海岸位置的變化。同時期,黃海軍等在研究黃河三角州海岸變化時,也利用了遙感影像資料。20世紀90年代,在研究江蘇北部海岸變化時,肖永茂系統闡述了利用遙感影像研究海岸的技術方法。隨後,利用遙感影像研究海岸變化得到了廣大研究者的認同,被應用在多個地方的海岸研究中。

利用遙感影像提取海岸線,可以採取目視解譯方法,該方法簡單,可以綜合地物、條紋等信息,但是工作量大。此外,近年也發展出利用閾值分割、邊緣檢測、小波變換、LiDAR等方法提取水邊線的自動解譯方法,但由於水邊線不同於海岸線,還要利用遙感影像時刻潮位、多年高潮位等進行潮位修正,以獲取海岸線準確位置。遙感影像現在已經被廣泛應用在海岸研究中,常見於海岸線位置變化、海岸變遷等領域;相比之下,對海岸修復中歷史海岸位置和性質的重建少有關注。

對於歷史海岸資料可查的海岸修復項目,海岸性質可以利用歷史調查資料,並結合當地年長居民的回憶來確定。但是對開發後棄管的無居民海島,歷史調查資料難以獲取,重建自然海岸特徵面臨著更多困難。本文即以開發後棄管的無居民海島———普蘭店灣前大連島為例,探索建立了一種以歷史遙感影像、海岸地質地貌實地考察結果為基礎資料,依據海岸演化理論判定原自然海岸特徵的技術路線,可以為其它海岸生態修復工作提供參考。

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