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自然资源遥感  2024, Vol. 36 Issue (1): 267-274    DOI: 10.6046/zrzyyg.2022386
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城市化进程下厦门市海岸线形态时空变化分析
刘源1(), 李婷1,2
1.湖南科技大学建筑与艺术设计学院,湘潭 411100
2.湖南科技大学资源环境与安全工程学院,湘潭 411100
Analyzing spatio-temporal changes in the shoreline morphology of Xiamen City in the context of urbanization
LIU Yuan1(), LI Ting1,2
1. School of Architecture and Art Design, Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411100, China
2. School of Resource & Environment and Safety Engineering, Hunan University of Science and Technology,Xiangtan 411100,China
全文: PDF(11083 KB)   HTML  
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摘要 

中国海岸线绵长,海洋资源丰富。厦门作为沿海城市,近年来,港口建设、临海工业、滨海旅游开发等活动的增加导致海岸线出现较大变化。高效、精确地测量海岸线的时空动态变化极具研究价值和实际意义。该文基于2005年、2010年、2015年、2020年4期Landsat遥感影像数据,利用面向对象的方法对海岸线进行提取,然后从海岸线长度、形态和陆地面积变化等方面研究海岸线的时空演变。研究结果表明,15 a间,厦门市海岸线时空变化特征显著。海岸线长度整体持续增长,先加速后减速,2010—2015年间变化最快,平均速率高达4.1 km/a,变化主要集中在大嶝岛和海翔码头附近。海岸线形态逐年趋于平整,湖里区变化最为明显。2005—2020年间,厦门陆地面积增长约24.5 km2,翔安区陆地面积增长最大。海岸线的变化受到多种因素的影响,其中人口增长、经济发展、政策的出台和改变等都对海岸线的变化产生巨大影响。

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刘源
李婷
关键词 海岸线提取Landsat分形维数厦门市时空变化    
Abstract

China boasts long shorelines and abundant marine resources. Xiamen, a coastal city in China, has seen significant changes in its shorelines in recent years due to an increase in activities including port construction, coastal industry, and coastal tourism development. Hence, efficiently and accurately determining the spatio-temporal changes in Xiamen's shoreline holds critical research value and practical significance. This study extracted information on the shorelines from the Landsat remote sensing images in 2005, 2010, 2015, and 2020 using the object-oriented method. Then, it delved into the spatio-temporal evolution of shoreline length, shoreline morphology, and land area changes. The results reveal significant spatio-temporal changes in Xiamen’s shoreline over the 15 years. The shoreline length changed quickly and then moderately, peaking from 2010 to 2015, with an average rate as high as 4.1 km/a, primarily in the vicinity of Dadeng Island and Haixiang Pier. The shoreline morphology tended to be flattened year by year, with the most pronounced changes observed in Huli District. From 2005 to 2020, the land area of Xiamen increased approximately 24.5 km2, with the most significant increase occurring in Xiang’an District. The changes in the shoreline were influenced by many factors, predominantly including population growth, economic development, and the introduction and change of policies.

Key wordsshoreline extraction    Landsat    fractal dimension    Xiamen City    spatio-temporal change
收稿日期: 2022-09-26      出版日期: 2024-03-13
ZTFLH:  TP79  
基金资助:国家自然科学基金项目“面向智慧城市的BIM与三维GIS模型转换方法及其应用”(42171418);湖南省社会科学成果评审委员会项目“基于景观基因的湖南武陵山少数民族传统村落景观保护与传承研究”(XSP21YBZ068)
作者简介: 刘 源(1977-),男,高级工程师,主要从事区域与国土空间规划。Email: 18010104006@mail.hnunst.edu.cn
引用本文:   
刘源, 李婷. 城市化进程下厦门市海岸线形态时空变化分析[J]. 自然资源遥感, 2024, 36(1): 267-274.
LIU Yuan, LI Ting. Analyzing spatio-temporal changes in the shoreline morphology of Xiamen City in the context of urbanization. Remote Sensing for Natural Resources, 2024, 36(1): 267-274.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/zrzyyg.2022386      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2024/V36/I1/267
Fig.1  研究区位置
(底图为2020年Landsat8 B4(R),B3(G),B2(B)合成影像)
年份 卫星 条带号 行编号 日期 数据标识 云量/%
2005年 landsat5 TM 119 43 2005/7/13 LT51190432005194BJC00 2.50
2010年 landsat5 TM 119 43 2010/10/31 LT51190432010304BKT00 8.08
2015年 Landsat8 OLI_TIRS 119 43 2015/10/13 LC81190432015286LGN00 6.87
2020年 Landsat8 OLI_TIRS 119 43 2020/1/18 LC81190432020124LGN00 8.25
Tab.1  研究数据来源
Fig.2  海岸线提取方法
Fig.3  2005—2020年海岸线分布图
(2005和2010年底图为Landsat5 B3(R),B2(G),B1(B)合成影像,2010和2020年为Landsat8 B4(R),B3(G),B2(B)合成影像)
年份 总体精度/% Kappa
2005年 91.33 0.87
2010年 92.74 0.91
2015年 90.84 0.85
2020年 92.11 0.83
Tab.2  海岸线提取精度
年份 长度
2005年 205.16
2010年 211.17
2015年 231.44
2020年 244.40
Tab.3  海岸线长度变化
Fig.4  不同时间海岸线变化图
Fig.5  分地区分形维数
形态变化 2005年 2010年 2015年 2020年
平均变化距离/km 0.454 0.437 0.523 0.552
形状指数 2.925 2.961 2.964 2.958
Tab.4  厦门市海岸平均变化距离和形状指数
年份 淤泥质
海岸线/
km
养殖海
岸线/
km
建设
岸线/
km
港口
码头/
km
防护
岸线/
km
基岩
海岸/
km
人工化
指数
2005年 13.55 56.20 40.42 0.67 3.16 91.17 0.49
2010年 8.43 77.45 50.41 3.57 5.75 65.55 0.65
2015年 5.32 79.45 58.47 7.74 9.02 71.44 0.67
2020年 3.32 80.24 61.23 11.25 8.72 79.65 0.66
Tab.5  厦门市不同类型海岸线统计结果
时间段 海沧区 湖里区 集美区 思明区 同安区 翔安区 综合
变化
2005—2010年 1.54 2.65 0.10 0.21 0.08 5.42 10.00
2010—2020年 0.43 -0.12 -0.21 -0.10 0.43 14.50 14.93
合计 1.97 2.53 0.11 0.11 0.51 19.92 24.93
Tab.6  各地区陆地面积变化
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