基于遥感影像的2016—2019年长江南京江北新区段岸线利用分析.pdf

第4 6卷第6期2 0 2 3年1 1月现 代 测 绘M o d e r nS u r v e y i n ga n dM a p p i n gV o l.4 6,N o v.,2 0 2 3 项目来源:自然资源部国土卫星遥感应用重点实验室开放基金科研项目(K L S MN R-K 2 0 2 3 0 1)第一作者简介:熊克俊,工程师,研究方向为G I S与遥感应用。基于遥感影像的2 0 1 62 0 1 9年长江南京江北新区段岸线利用分析熊克俊1,2,纪婷婷1,2,陈 成1,2(1.江苏省测绘工程院,江苏 南京2 1 0 0 1 3;2.自然资源部国土卫星遥感应用重点实验室,江苏 南京2 1 0 0 1 3)摘 要 长江岸线作为沿江城市生态系统的重要组成部分,是城市社会经济健康可持续发展的宝贵战略资源。近年来,长江岸线利用的剧烈变化,深刻反映了长江从“开发利用”到“保护修复”的转变。以长江南京江北新区段为例,基于高分辨率遥感影像,研究了2 0 1 62 0 1 9年的岸线开发利用情况和结构变化,构建了岸线利用类型转移矩阵,分析了岸线资源利用变化的驱动因素。研究表明:长江南京江北新区段岸线以生态岸线为主,开发利用岸线中工业生产占比重较大,岸线开发利用规模呈小幅减少趋势;生产岸线的搬迁改造朝着生态修复和城镇生活偏移是岸线利用类型的主要转移方向。生态环境保护要求、居民休闲生活需要以及政策的引导等是岸线利用变化的重要驱动力。关键词 岸线利用变化;影响因素;长江;南京江北新区中图分类号:P 2 3 7;T U 9 8 4 文献标志码:A 文章编号:1 6 7 2-4 0 9 7(2 0 2 3)0 6-0 0 1 5-0 60 引 言长江干流及重要支流水运条件优越,区位优势明显,长江岸线承担着建设港口、过江通道、供排水、体现城市形象、保护生物多样性、稳定河势等多种功能,岸线资源开发利用是推动流域经济社会发展的重要引擎1。然而,部分岸线开发无序或过度开发,对河流生态环境具有潜在的不利影响。随着长江经济带、长三角一体化等国家战略的实施,“生态优先、绿 色 发 展”成 为 长 江 岸 线 开 发 利 用 的 新模式。对岸线发展与利用的清楚认知是合理开发利用这一宝贵资源的先决条件,因此对长江岸线的研究越来越受到生态环境、城市规划、地理等领域学者重视。从国内来看,近年来对长江岸线的研究可以总结为3个方面:利用R S、G I S等技术手段开展岸线提取与分类研究2-4;长江岸线空间结构变化研究及影响因子分析5-7;研究指标体系和评价模型,综合分析长江资源利用情况8-1 1。从现有成果来看,关于长江岸线利用的研究视角主要集中在利用新技术、新方法研究长江岸线资源的开发与利用以及生态保护修复情况,对于特殊区域的长江岸线的变化情况研究较少。鉴于此,本文在前人研究的基础上,依托南京江北新区生态文明规划,获取2 0 1 6年和2 0 1 9年两期新区长江岸线利用数据,通过比较分析,研究长江南京江北新区段的岸线结构现状,2 0 1 6年以来长江南京江北新区段岸线利用发生了怎样的变化,主要受哪些驱动因素的影响等问题,同时为南京江北新区在长江岸线湿地保护与环境提升建设等方面提供一些参考。1 研究区概况与研究方法1.1 研究区概况南京江北新区,2 0 1 5年6月2 7日由国务院批复设立,是全国第1 3个、江苏省首个国家级新区。新区位于江苏省南京市长江以北,包括浦口区、六合区和栖霞区八卦洲街道,总人口约2 5 0万,规划面积7 8 8k m2,新区空间范围如图1所示。新区是长江经济带与东部沿海经济带的重要交汇节点,南京都市圈的北部服务中心,区位优势明显,江海联运便捷,岸线资源丰富且条件好,对于长江岸线开发利用的研究具有典型意义。1.2 数据来源2 0 1 6年和2 0 1 9年的岸线利用数据通过高分辨率遥感影像进行目视解译获取。2 0 1 6年影像为0.3m分辨率航空影像,2 0 1 9年影像为0.8m分辨率高分二号卫星影像。本文获取的长江岸线数据为研究结果,仅作参考,真实数据请以官方发布为准。空间数据存储和处理均采用2 0 0 0国家大地坐标系(C G C S 2 0 0 0),在进行长度计算时采用高斯-克吕格6度带投影,中央经线为东经1 1 7。图1 研究区概况图1.3 遥感影像处理2 0 1 6年航空影像处理流程包括:原始影像波段组合、利用D EM和特征点线进行数字微分纠正、相邻像片接边、影像调色处理、影像镶嵌和裁切等步骤。2 0 1 9年高分二号卫星影像处理流程包括:全色纠正、多光谱配准、影像融合、影像调色处理、影像镶嵌和裁切等步骤。分别处理2 0 1 6年和2 0 1 9年高分辨率遥感影像,制作生成D OM数据,基于2期D OM数据获取长江岸线数据。1.4 岸线利用分类岸线利用分类:本文从岸线利用与保护同步协调的角度出发,根据 江苏省长江岸线开发利用布局总体规划纲要(1 9 9 9-2 0 2 0)年 以及江北新区岸线的实际情况,将岸线划分为生态岸线、生活岸线和生产岸线,生产岸线又分为工业、仓储和港口三类功能。具体定义如表1所示。表1 长江岸线生态、生产、生活岸线分类及定义表分类类别定义生态岸线主要是指对生态保护具有较高要求或在生态保护上具有重要意义、能维护水陆生态安全与可持续利用的生态用地。生产岸线港口占用主要指对社会开放的部和省及各级地方交通部门所属,以及其他非交通部门合资、合作兴建的码头。仓储占用主要指占用岸线的各类石油、液化气、化工原料储罐场、粮食、食物油仓库等及附属码头。工业占用专指沿江火电、钢铁、化工、建材等基础工业以及造纸、修造船、拆船等工业占用。生活岸线主要是城市生活用水的取水口资源保护区、城镇滨江绿地和风景区建设占用。根据上文所述岸线分类体系,以2 0 1 6年长江低水位线为岸线,对后方陆域缓冲1k m作为监测范围,基于2 0 1 6年、2 0 1 9年影像数据,判断有无港口码头、工业生产、城市生活景观等为标准,对江北新区段长江岸线进行解译与分类,形成2 0 1 6年、2 0 1 9年两期岸线利用空间数据。在岸线类型判定时,在缓冲区范围内,如果只有一种利用类型,则将岸线赋予相应的类型属性;如果有两个以上的利用类型,则根据按照不同利用类型的面积占比高低赋予该段岸线面积占比最高类型对应的类型属性。在此基础上,进行各类岸线长度的计算与变化分析。1.5 岸线利用变化分析根据2 0 1 6年、2 0 1 9年2期岸线利用数据,利用交叉统计分析方法,分别计算2 0 1 62 0 1 9年岸线利用规模和结构变化以及岸线利用类型转移矩阵,分析2 0 1 62 0 1 9年长江岸线江北新区段变化趋势和变化特点,综合考虑经济社会发展情况,总结江北新区岸线利用变化的主要驱动因素。2 岸线利用变化分析根据前述数据和研究方法,得到长江南京江北新区段岸线类型及分布。2.1 岸线开发利用情况在江北新区范围内拥有长江岸线的街道包括桥林街道、江浦街道、顶山街道、泰山街道、沿江街道、大厂街道、长芦街道、龙袍街道和八卦洲街道。分别对2 0 1 6年和2 0 1 9年的长江岸线空间数据进行统 计,江 北 新 区 范 围 内 长 江 岸 线 总 长 度 为1 0 6.3 6k m,2 0 1 6年开发利用的工业岸线和生活岸线总长度为3 3.8 5k m,占岸线总长度的3 1.8 3%,到了2 0 1 9年开发利用的工业岸线和生活岸线总长度为2 7.5 1k m,减 少 了6.3 4k m,占 岸 线 总 长 度 的2 5.8 6%。长江南京江北新区段岸线中,生态岸线占主体地位,而开发利用岸线生产岸线和生活岸线中以生产岸线为主,生活岸线长度占比仅在3%左右,具体结果如图2所示。61现 代 测 绘 第4 6卷图2 2 0 1 6年和2 0 1 9年江北新区段长江岸线利用图2.2 岸线利用结构变化对江北新区段长江岸线的结构进行分析,如图3所示,2 0 1 62 0 1 9年岸线结构整体上有一定的稳定性,岸线类型比重分布有小幅度调整,主要是朝着生态修复和城镇生活偏移。图3 江北新区段长江岸线2 0 1 62 0 1 9年各类型长度统计生活岸线在2 0 1 62 0 1 9年间有一定的增加,2 0 1 6年生活岸线长度为2.9 6k m,2 0 1 9年生活岸线长度为3.5 1k m,长度增加了0.5 5k m。从空间分布上看,长江江北新区段增加的生活岸线主要集中分布在顶山街道、泰山街道等街道,类型为城镇滨江绿地或生态公园。生产岸线包括了仓储占用、港口占用和工业占用3种岸线。生产岸线在2 0 1 62 0 1 9年间减少了6.8 9k m,其中主要是工业岸线的减退。从空间占比上看,生产岸线中工业占用的占比最大,其次是港口占用,仓储占用的占比最小,如图4所示。从空间分布上看,生产岸线主要分布在大厂街道、长芦街道、泰山街道等街道,空间上与生态、生活岸线交错分布。生态岸线在2 0 1 62 0 1 9年间有显著的增加,长度由原来的7 2.5 1k m增加到7 8.8 5k m,长度增加了6.3 4k m。可以看出,江北新区在对长江岸线进行生态保护、生态修复方面力度较大、成效显著。从空间分布上看,各段生态岸线长短不一,其中有3段较长,分别位于江浦街道、长芦-龙袍街道和八卦洲街道,生态保护较好。图4 江北新区段长江岸线2 0 1 6年(左)和2 0 1 9年(右)各岸线类型占比统计图2.3 岸线利用类型转移从两年用地利用类型转移上看,如表2所示,2 0 1 62 0 1 9年间各类型岸线之间存在相互转移的情况。仓储占用岸线共退出了1.7 4k m,其中0.2 9k m转移为生活岸线,1.4 5k m转移为生态岸线。未有其他类型岸线转为仓储占用岸线的情况。港口占用岸线共退出了0.4 0k m,其中0.2 6k m转移为生活岸线,0.1 4k m转移为生态岸线。新增港口占用岸线0.5 7k m,由生态岸线转移而来。工业占用岸线共退出了5.6 3k m,全面转移为生态岸线。新增工业占用岸线0.3 1k m,由生态岸线转移而来。生活 岸 线 没 有 退 出 的 情 况。新 增 生 活 岸 线71第6期熊克俊等:基于遥感影像的2 0 1 62 0 1 9年长江南京江北新区段岸线利用分析0.5 5k m,其中有0.2 9k m是由仓储占用转移而来,有0.2 6k m是由港口占用岸线转移而来。生态岸线共退出0.8 8k m,其中0.5 7k m转移为港口占用岸线,0.3 1k m转移为工业占用岸线。新增生态岸线7.2 2k m,有1.4 5k m由仓储占用岸线转移而来,有0.1 4k m由港口占用转移而来,有5.6 3k m由工业占用转移而来。生活岸线与生态岸线之间没有转移。表2 2 0 1 62 0 1 9年岸线利用类型转移统计表(单位/k m)2 0 1 6年2 0 1 9年生产岸线仓储占用港口占用工业占用生活岸线生态岸线总计生产岸线仓储占用1.9 60.0 00.0 00.2 91.4 53.7 0港口占用0.0 04.1 60.0 00.2 60.1 44.5 6工业占用0.0 00.0 01 7.0 00.0 05.6 32 2.6 3生活岸线0.0 00.0 00.0 02.9 60.0 02.9 6生态岸线0.0 00.5 70.3 10.0 07 1.6 37 2.5 1总计1.9 64.7 31 7.3 13.5 17 8.8 51 0 6.3 62.4 典型生产岸线搬迁改造与生态修复随着长江大保护战略的推进和 南京长江岸线保护法 的正式实施,江北新区采取了一系列措施,将不利于长江生态环境保护的生产岸线进行搬迁改造,对原有工业码头、船舶厂、物流仓库、杂乱建筑等进行拆除整段,岸线利用向生态岸线或生活岸线转变,让新区居民能够与长江近距离接触,以满足居民“观江、赏江、亲江”的需求。本文选取了4种不同类型的典型岸段展示生产岸线搬迁改造与生态修复情况,如表3和图5所示。表3 典型生产岸线搬迁改造与生态修复分析图号具体岸段2 0 1 6年2 0 1 9年变化情况(a)桥林街道生产岸线工业占用生态岸线桥林造船带完成搬迁清退至未利用状态(b)顶山街道生产岸线仓储占用生态岸线生活岸线仓储用地部分恢复生态功能,部分建设扬子国际会议中心(c)桥林街道生产岸线港口占用生态岸线沿江码头清退至未利用状态(d)泰山街道生产岸线港口占用生活岸线拆迁后建为滨江公园 图5(a)为桥林造船带,有多家船舶公司,占地面积约为0.4 8k m2,在2 0 1 62 0 1 9年间实施了搬迁工程,从2 0 1 9年影像可以看出已全部完成了搬迁工程,但还未完全恢复生态功能。图5(b)为仓储用地,占地面积约为0.2 1k m2,在2 0 1 62 0 1 9年间完成了搬迁,编号为1的图斑从2 0 1 9年影像上可以看出该区域已恢复了生态功能;编号为2的图斑建设成为扬子国际会议中心,为生活岸线。图5(c)为沿江码头,占地面积约为0.0 1k m2,在2 0 1 62 0 1 9年间完成搬迁,从2 0 1 9年影像上可以看出该区域已部分恢复了生态功能。图5(d)为部分浦口码头用地,占地面积约为0.0 5k m2,拆迁后建为滨江公园,其岸线成为生活岸线,为周边居民提供了一个休憩、休闲场所。3 岸线利用变化的主要驱动因素3.1 生态环境保护要求南京江北新区坐落于长江北岸,拥有百余公里岸线,生产、生活临江分布。一直以来,生产岸线占的比重较大,生产工业污染对长江水体造成破坏,给长江生态环境保护带来很大压力。近几年,江北新区管委会在“共抓大保护、不搞大开发”思想指引下,明确新区长江生态环境保护要求与生态修复工作重点,积极推动沿江产业、空间、生态、景观的优化调整,解决岸线复绿、产业转型升级等方面的突出问题,加速长江生产岸线向生活岸线、生态岸线转型。3.2 居民休闲生活需要随着城市的发展,人们对生态休闲的需求在日81现 代 测 绘 第4 6卷图5 典型岸段变化与生态修复情况对比图益增加,良好的休闲、游憩环境成为城市居民释放压力的好去处。近年来,江北新区通过打造“临江、忆江、见江”景观通廊,使优美的原生态风光与历史文化沉淀融合,将城市防洪、岸线湿地保护与环境提升有机结合,彰显滨江城市特色,满足江北居民对滨江休闲的需求。3.3 积极的政策引导近年来,南京市坚决贯彻习近平生态文明思想特别是习近平总书记关于长江经济带发展的重要指示精神,认真落实省委省政府有关部署要求,全面加强长江南京段规划、保护、建设、管理工作,率先出台了 南京市长江岸线保护办法 南京市滨江生态环境保护要点 和 南京市长江经济带生态环境保护实施方案 等文件,致力把长江南京段打造成为绿色生态带、转型发展带、人文景观带、严管示范带,防止岸线无序发展。通过积极的政策引导,江北新区段开展岸线清理、治理非法码头、推进生态复绿,岸线利用优化调整有序进行。4 结 语高分辨率影像数据用于岸线资源利用调查,具有效率高、成本低、真实客观等特点,可作为重要支撑手段。本文利用高分辨率遥感影像获取了2 0 1 6年和2 0 1 9年长江南京江北新区段的岸线利用数据。总体来看,南京江北新区自成立以来,在推动自身发展建设的同时,十分重视生态环境保护,近三年来,加强了长江岸线整治,大力整治低质低效产业用地,在长江生态环境修复和长江岸线利用结构调整方面成效显著,积极响应了“共抓大保护、不搞大开发”的号召。参考文献1 徐勤勤,王永忠,谢作涛.加强岸线资源保护 支撑长江经济带可持续发展N.人民长江报,2 0 1 60 6-2 5(0 0 5).2 殷守敬,吴传庆,乐松,等.长江干流岸线类型遥感监测分析J.人民长江,2 0 2 0,5 1(1 1):1 6-2 1,1 2 0.3 邹辉,段学军,陈维肖.长江自然岸线分类划定、空间分布 及 保 护 状 况 研 究 J.长 江 流 域 资 源 与 环 境,2 0 1 9,2 8(1 1):2 6 4 9-2 6 5 6.4 谢亮,吴正伟.无人机航测在长江岸线测绘中的应用J.测绘通报,2 0 1 9(7):1 5 6-1 5 9.5 陈欢,陈雯,曹有挥,等.江苏苏中3市的沿江岸线资源开发利用变化及驱动因素J.长江流域资源与环境,2 0 1 5,2 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yL a b o r a t o r yo fL a n dS a t e l l i t eR e m o t eS e n s i n gA p p l i c a t i o n,M i n i s t r yo fN a t u r a lR e s o u r c e s,N a n j i n gJ i a n g s u2 1 0 0 1 3,C h i n a)A b s t r a c t A sa ni m p o r t a n tp a r to ft h ee c o s y s t e m,t h eY a n g t z er i v e rs h o r e l i n e sa r ev a l u a b l e ss t r a t e g i cr e s o u r c e sf o rt h es u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to f s o c i a l a n de c o n o m i ch e a l t h.I nr e c e n ty e a r s,t h ed r a m a t i cc h a n g e s i nt h eu t i l i z a t i o no f t h eY a n g t z er i v e rs h o r e l i n e sr e f l e c tt h et r a n s f o r m a t i o no ft h e Y a n g t z er i v e rf r o m“e x p l o i t a t i o na n d u t i l i z a t i o n”t o“p r o t e c t i o na n dr e s t o r a t i o n”.T a k i n gt h es e c t i o no fN a n j i n gJ i a n g b e in e wa r e ao f t h eY a n g t z er i v e ra sac a s e,b a s e do nh i g h-d e f i n i t i o nr e m o t es e n s i n g i m a g e s,t h i sp a p e r s t u d i e s t h ed e v e l o p m e n t a n du t i l i z a t i o no f t h e s h o r e l i n e a n d t h e c h a n g eo f t h e s t r u c t u r e f r o m2 0 1 6t o2 0 1 9,c o n s t r u c t st h et y p et r a n s f e r m a t r i xo fs h o r e l i n eu t i l i z a t i o n,a n da n a l y z e st h ed r i v i n gf a c t o r so ft h ec h a n g e so ft h es h o r e l i n eu t i l i z a t i o n.T h er e s u l t ss h o wt h a tt h es h o r e l i n eo ft h es e c t i o no fN a n j i n gJ i a n g b e in e wa r e ao ft h eY a n g t z er i v e ri sm a i n l ye c o l o g i c a l s h o r e l i n e,t h e i n d u s t r i a lp r o d u c t i o ni nt h ed e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o no ft h es h o r e l i n ea c c o u n t sf o ral a r g e rp r o p o r t i o n,a n dt h es c a l eo fs h o r e l i n ed e v e l o p m e n ta n du t i l i z a t i o ns h o w sas l i g h td e c r e a s et r e n d.T h et r a n s f e rd i r e c t i o no fs h o r e l i n eu t i l i z a t i o nt y p ei s m a i n l yt h er e l o c a t i o na n dt r a n s f o r m a t i o no fp r o d u c t i o ns h o r e l i n e,m o v i n gt o w a r d se c o l o g i c a lr e s t o r a t i o na n du r b a n l i f e.E c o l o g i c a l e n v i r o n m e n tp r o t e c t i o nr e q u i r e m e n t s,r e s i d e n t s l e i s u r e l i f en e e d sa n dp o l i c yg u i d a n c ea r ei m p o r t a n td r i v i n gf o r c e s f o r t h ec h a n g eo f s h o r e l i n eu t i l i z a t i o n.K e yw o r d s s h o r e l i n eu t i l i z a t i o nc h a n g e;i n f l u e n c i n gf a c t o r s;t h eY a n g t z er i v e r;N a n j i n gJ i a n g b e i n e wa r e a02现 代 测 绘 第4 6卷