大陸海岸線動態(tài)更新機(jī)制探討

羅美雪，張加晉，任岳森

（1.福建海洋研究所 廈門 361013；2.福建省海島與海岸帶管理技術(shù)研究重點實驗室 廈門 361013）

大陸海岸線動態(tài)更新機(jī)制探討

羅美雪1，2，張加晉1，2，任岳森1，2

（1.福建海洋研究所 廈門 361013；2.福建省海島與海岸帶管理技術(shù)研究重點實驗室 廈門 361013）

大陸海岸線的劃定為海域管理提供具有法律地位的海陸邊界，然而受自然因素和人為因素的雙重影響，海岸線處于動態(tài)變化之中，其現(xiàn)勢性影響其使用價值。文章提出利用地圖格網(wǎng)統(tǒng)計法計算海岸線變化率并對大陸海岸線進(jìn)行動態(tài)更新，從數(shù)據(jù)資料的獲取、數(shù)據(jù)的質(zhì)量評價和標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)更新的實施和發(fā)布等方面提出建立海岸線動態(tài)更新機(jī)制的建議。

海域管理；海岸線；數(shù)據(jù)更新；動態(tài)管理

1 引言

從自然科學(xué)的角度，海岸線的定義是平均大潮高潮時海陸分界的痕跡線［1］。隨著海域管理的制度化和法制化，海岸線被賦予海陸分界線的社會屬性，其劃定區(qū)分《中華人民共和國海域使用管理法》與《中華人民共和國土地管理法》的適用范圍［2］，是土地資源和海洋資源在法律管轄權(quán)上的界線。

2002年我國啟動省、縣兩級海域勘界工作，為合理確定海域界線的起始點，國家海洋局將大陸海岸線修測作為海域勘界的重要組成部分，沿海?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）于2003—2006年開展大陸海岸線的修測工作，修測成果大部分于2007—2008年陸續(xù)經(jīng)省級人民政府批準(zhǔn)和公布［3］。

受人為和自然因素的影響，大陸海岸線存在動態(tài)變化。劉百橋等［4］利用遙感影像對1990—2013年中國大陸海岸線變化進(jìn)行研究，結(jié)果顯示中國大陸海岸線在長度變化上呈現(xiàn)持續(xù)增加的趨勢，大量自然岸線轉(zhuǎn)變?yōu)槿斯ぐ毒€；其中2007—2014年人工

岸線增加1 521.3 k m，環(huán)渤海地區(qū)和長江三角洲地區(qū)尤為明顯。徐進(jìn)勇等［5］對2000—2012年遼寧省、河北省、山東省和天津市的大陸海岸線變化進(jìn)行研究，結(jié)果顯示三省一市的海岸線變化以人為因素為主，因自然因素如河口侵蝕與淤積引起的海岸線變化主要集中在黃河口；其中新黃河口淤積較嚴(yán)重，河口兩側(cè)海岸線長度分別增加25.82 k m和14.03 k m；舊黃河口北岸侵蝕較嚴(yán)重，2000—2012年海岸線長度減少4.09 k m。

作為最基礎(chǔ)的海域管理邊界線，大陸海岸線的變化影響到海域管理、海洋執(zhí)法和一系列海洋信息數(shù)據(jù)的銜接和使用，因此建立和完善有效的大陸海岸線動態(tài)更新機(jī)制、對不斷變化的海岸線進(jìn)行持續(xù)更新、保證海洋基礎(chǔ)信息的現(xiàn)勢性是重要課題。本文擬對我國大陸海岸線在應(yīng)用過程中存在的問題進(jìn)行分析，探尋其動態(tài)更新的方法和機(jī)制。

2 我國大陸海岸線應(yīng)用存在的問題

大陸海岸線的劃定為海域管理提供了明確的海陸邊界，是海域管理工作發(fā)展的一個重要里程碑。大陸海岸線從功能上更具有“管理界線”的屬性，具體表現(xiàn)在：①確定涉及大陸海岸線的海域使用和管理的內(nèi)邊界的法律地位，為海洋執(zhí)法和海域使用權(quán)屬管理提供合法的衡量邊界；②為各類海洋規(guī)劃提供統(tǒng)一的海陸邊界，避免因海岸線不統(tǒng)一而影響各類規(guī)劃在海岸帶區(qū)域的空間矛盾；③與省、縣海域行政界線共同作為統(tǒng)計海域空間信息的重要邊界。與此同時，我國大陸海岸線在應(yīng)用過程中也逐漸顯現(xiàn)較為突出的問題。

2.1 大陸海岸線精度有待提高

我國大陸海岸線的修測成果主要滿足1∶10 000地形圖的精度要求，該成果作為編制同等比例尺或更小比例尺圖件的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，如海洋功能區(qū)劃、環(huán)境保護(hù)規(guī)劃和各類海洋圖集等，能較好滿足精度要求。

但是在海域管理實踐中經(jīng)常將該成果用于大比例尺圖件的編制，尤其是在海域使用論證工作中，用海項目宗海圖的成圖比例尺部分大于1∶10 000，而經(jīng)批復(fù)的大陸海岸線是宗海圖編制的重要海陸邊界，因此必然存在使用1∶10 000比例尺的海岸線數(shù)據(jù)輸出較大比例尺的宗海圖圖件的情況，影響該類宗海圖的成圖精度。

2.2 大陸海岸線未能及時反映海岸帶區(qū)域的變化情況

我國大陸海岸線修測從任務(wù)開展到成果批復(fù)歷時普遍在3～4年，成果經(jīng)批復(fù)使用至今也已近8年，這期間海岸帶區(qū)域活躍的開發(fā)建設(shè)必然導(dǎo)致地形、海岸線等基礎(chǔ)地理信息要素發(fā)生變化，然而這些變化并未能及時反映在大陸海岸線基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中。

根據(jù)2009—2015年《海域使用管理公報》統(tǒng)計，期間填海造地工程用海確權(quán)發(fā)證86 171.5 h m2；福建省曾對2002—2011年審批的填海項目的實施情況進(jìn)行跟蹤調(diào)查［6］，竣工項目形成新的海岸線。這些變化均未在大陸海岸線數(shù)據(jù)庫里得到及時更新。

3 大陸海岸線變化率的計算方法

基礎(chǔ)地理信息存在動態(tài)變化的過程，隨著時間推移其現(xiàn)勢性程度逐漸降低，從而影響其使用價值；尤其在人類活動活躍的海岸帶區(qū)域，受自然和人為因素的影響，海岸線的自然形態(tài)會發(fā)生持續(xù)改變，然而這一過程未能及時在信息數(shù)據(jù)中得到反映，導(dǎo)致海岸線信息數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性和準(zhǔn)確性滯后，勢必會影響其有效性。

大陸海岸線的現(xiàn)勢性程度可用要素變化率來衡量，參照《國家基本比例尺地形圖更新規(guī)范》（G B／T 14268—2008）對地形要素變化率的計算方法［7］，采用地圖格網(wǎng)統(tǒng)計法，即以圖上1 cm2格網(wǎng)為1個變化量統(tǒng)計單位（G），目測累加后以整G計算：

式中：a格為地物變化率；m為圖幅內(nèi)地物要素變化地的G數(shù)；M為圖幅的理論總1 cm2格網(wǎng)數(shù)（M＞m）。

地圖格網(wǎng)統(tǒng)計法適用于對地圖全要素的變化情況統(tǒng)計，但對于單一要素的大陸海岸線來說，呈線狀走向的海岸線不可能覆蓋圖幅范圍內(nèi)的所有格網(wǎng)，因此應(yīng)對該方法進(jìn)行調(diào)整：①圖幅范圍的調(diào)整。圖幅的范圍不適合采用基本比例尺分幅的方式，考慮到對大陸海岸線的管理主要依據(jù)行政區(qū)域進(jìn)行，因此圖幅范圍的選擇建議以行政區(qū)域為單位（縣、市或?。?，再對行政區(qū)域內(nèi)的海岸線按1 cm2的格網(wǎng)進(jìn)行分割。②圖幅內(nèi)有效格網(wǎng)的統(tǒng)計。僅統(tǒng)計有海岸線覆蓋的為有效格網(wǎng)（圖1），圖幅內(nèi)每個格

網(wǎng)為1 cm2、總格網(wǎng)有391個，M僅統(tǒng)計有海岸線覆蓋的有效格網(wǎng)數(shù)為42個，其中有變化的格網(wǎng)為28個，即a格=（28／42）×100%=66.67%。

圖1 統(tǒng)計海岸線變化率的地圖格網(wǎng)（深色區(qū)域為有效格網(wǎng)）

以福建省為例，利用地圖格網(wǎng)統(tǒng)計法統(tǒng)計福建省沿海6個設(shè)區(qū)市的大陸海岸線變化率，廈門市最大（36.92%），其次是泉州市（22.62%）和莆田市（16.92%），寧德市最?。?.91%）。根據(jù)《國家基本比例尺地形圖更新規(guī)范》（G B／T 14268—2008），采用格網(wǎng)統(tǒng)計法計算變化率時，變化率超過30%則視為地物要素變化率超過40%；對圖內(nèi)地物要素變化率超過40%的宜進(jìn)行重測更新，超過10%但小于40%的宜進(jìn)行修測更新。

4 大陸海岸線動態(tài)更新機(jī)制探討

《國家基本比例尺地形圖更新規(guī)范》（G B／T 14268—2008）提出地形圖的更新分為動態(tài)更新和定期更新兩種方案。其中，動態(tài)更新又稱及時更新，即根據(jù)需要對地形圖上某種重要地物或某區(qū)域進(jìn)行更新，主要保證對絕大多數(shù)用戶來說較為重要的要素的及時更新；定期更新又稱周期更新，即按一定年限對地形圖上應(yīng)表示的要素進(jìn)行更新，主要保證對變化慢且不明顯的自然要素的周期性更新。大陸海岸線作為海域管理的重要要素之一，通過及時更新海岸線信息數(shù)據(jù)，從而保證其較高的現(xiàn)勢性更能提高其使用價值，因此選擇動態(tài)更新的方案更為適合。

作為單要素的基礎(chǔ)地理信息，大陸海岸線的更新工作相對比較單一和明確，數(shù)據(jù)資料的獲取、數(shù)據(jù)的質(zhì)量評價和標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)更新的實施和發(fā)布是建立大陸海岸線動態(tài)更新機(jī)制的3個關(guān)鍵問題。

4.1 數(shù)據(jù)資料的獲取

海岸線動態(tài)更新的數(shù)據(jù)資料來源可充分利用填海項目竣工驗收、高分辨率遙感影像、實地修測等成果。

4.1.1 填海項目竣工驗收

根據(jù)《中華人民共和國海域使用管理法》和《填海項目竣工海域使用驗收管理辦法》，填海項目竣工后形成土地，由有測繪資質(zhì)的單位完成填海項目竣工驗收，其成果須通過驗收組驗收并經(jīng)海洋主管部門和土地主管部門完成海域使用權(quán)證向國有土地使用證的轉(zhuǎn)換。由于填海項目竣工驗收成果具有合法地位，可利用其作為海岸線數(shù)據(jù)動態(tài)更新的資料來源之一。

以泉州市外走馬埭圍墾工程為例，該工程位于湄洲灣西側(cè)，于2005年取得海域使用權(quán)證、總面積3 533.3 h m2，2008年批復(fù)的大陸海岸線根據(jù)其海域使用權(quán)證的外界址線確定；2013年該工程竣工，經(jīng)驗收核查其面積比原發(fā)證面積少55.626 h m2，驗收后的工程外界址線（圍堤）內(nèi)縮（圖2）。由于該驗收成果經(jīng)海洋主管部門和土地主管部門確認(rèn)后辦理土地?fù)Q證手續(xù)，可利用其對海岸線進(jìn)行局部更新。

圖2 外走馬埭海域批復(fù)海岸線與填海項目竣工驗收海岸線對照

在沿海城鎮(zhèn)與工業(yè)區(qū)、港口倉儲建設(shè)區(qū)域，由于填海工程較多、海岸線變化明顯，利用填海項目竣工驗收成果更新海岸線數(shù)據(jù)（圖3），一方面可以反映已批填海項目的實施效率、對項目實施進(jìn)度進(jìn)

行后跟蹤評價；另一方面可以及時收集填海項目的空間數(shù)據(jù)、方便成果的共享。

圖3 已完成填海竣工驗收區(qū)域海岸線對照

4.1.2 高分辨率遙感影像

我國大陸海岸線的修測主要采用實地踏勘測量和遙感影像測繪等兩種方式，后者受影像分辨率和成像時間的限制，對成果精度的影響較大。近年來隨著高精度、高密度獲取地面信息手段的不斷進(jìn)步，可獲取的精度更高、覆蓋范圍更廣的遙感影像越來越多，利用遙感影像進(jìn)行海岸線提取的技術(shù)越來越成熟［8］，可以成為海岸線動態(tài)更新的重要補(bǔ)充。

以福建省為例，全省大陸海岸線遙感影像測繪部分采用2003—2005年期間、空間分辨率為2.5 m的Spot-5全色影像和空間分辨率為10 m的Spot -5多光譜影像，與IK O N O S、Q uickbird、W orldview和GeoEye等其他高分辨率影像相比，其分辨率對于海岸線信息提取還有所欠缺（表1）。因此，建議對利用遙感影像測繪、精度較差區(qū)域的海岸線數(shù)據(jù)，利用高分辨率遙感影像進(jìn)行逐步更新。

表1 常用高分辨率遙感影像的空間分辨率

4.1.3 實地修測

4.2 數(shù)據(jù)的質(zhì)量評價和標(biāo)準(zhǔn)

對所獲得的可更新的海岸線數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量評價和標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，以便推動和促進(jìn)數(shù)據(jù)共享。

首先應(yīng)進(jìn)行質(zhì)量評價。填海項目竣工驗收成果數(shù)據(jù)經(jīng)海洋和土地主管部門確認(rèn)具有法律地位，對其屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理后可直接用于海岸線的動態(tài)更新；通過高分辨率遙感影像提取和實地修測獲得的數(shù)據(jù)，必須經(jīng)測繪質(zhì)量檢驗部門檢定為合格后方可用于海岸線的動態(tài)更新。

其次應(yīng)統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)、統(tǒng)一屬性數(shù)據(jù)庫。海岸線坐標(biāo)系統(tǒng)統(tǒng)一采用C G CS2000國家大地坐標(biāo)；根據(jù)科學(xué)數(shù)據(jù)共享的需求，海岸線屬性數(shù)據(jù)應(yīng)包括自然屬性和社會屬性，至少應(yīng)包括海岸線類型、長度、開發(fā)利用方式、測量時間、更新時間、數(shù)據(jù)來源和備注等字段，其中測量時間、更新時間和數(shù)據(jù)來源是海岸線動態(tài)更新數(shù)據(jù)溯源的重要信息；同時應(yīng)對更新前的海岸線數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范存儲，以便開展數(shù)據(jù)比對和溯源。

大陸海岸線在更新后應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)的拓?fù)錂z查，

保證更新岸線與原有岸線在空間上具有合理的拓?fù)潢P(guān)系。

4.3 數(shù)據(jù)更新的實施和發(fā)布

大陸海岸線的動態(tài)更新應(yīng)形成一個相對固定的機(jī)制，即由有測繪資質(zhì)的部門負(fù)責(zé)動態(tài)更新，更新后的數(shù)據(jù)信息通過測繪主管部門和海洋主管部門官方網(wǎng)站及時發(fā)布；海洋主管部門可以通過與測繪主管部門建立數(shù)據(jù)交換和共享機(jī)制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換和共享。

5 結(jié)語

大陸海岸線作為海域管理重要的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，是確定海陸管理邊界的重要依據(jù)。由于大陸海岸線伴隨著陸地、水深、水系、地形等其他相關(guān)基礎(chǔ)地理要素的變化而變化，對海岸線數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)更新的同時也應(yīng)盡可能及時更新相關(guān)的地理信息數(shù)據(jù)，以保證基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)的完整性和現(xiàn)勢性。

《國家基本比例尺地形圖更新規(guī)范》（G B／T 14268—2008）提出根據(jù)經(jīng)濟(jì)區(qū)的劃分確定地形圖的更新周期，對于比例尺為1∶5 000～1∶10 000的地形圖的更新周期，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)區(qū)為4～5年、經(jīng)濟(jì)中等發(fā)達(dá)區(qū)為5～8年、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)區(qū)為8～10年；我國海岸帶地區(qū)是經(jīng)濟(jì)較發(fā)達(dá)區(qū)，目前大陸海岸線批復(fù)實施已近8年，因此建議相關(guān)部門也適時啟動大陸海岸線的定期更新工作。

［1］ 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.G B12319—1998中國海圖圖式［S］.1998.

［2］ 海域管理培訓(xùn)教材編委會.海域管理概論［M］.北京：海洋出版社，2014：3-4.

［3］ 國家海洋局.全國海域勘界圖集：海岸線分冊［Z］.2011.

［4］ 劉百橋，孟偉慶，趙建華，等.中國大陸1990—2013年海岸線資源開發(fā)利用特征變化［J］.自然資源學(xué)報，2015，30（12）：2033-2044.

［5］ 徐進(jìn)勇，張增祥，趙曉麗，等.2000—2012年中國北方海岸線時空變化分析［J］.地理學(xué)報，2013，68（5）：651-660.

［6］ 翁宇斌，胡燈進(jìn).福建省近10年填海項目實施情況調(diào)研概析［J］.海洋開發(fā)與管理，2015，32（12）：11-15.

［7］ 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.G B／T 14268—2008.國家基本比例尺地形圖更新規(guī)范［S］.2008.

［8］ 于彩霞，王家耀，許軍，等.海岸線提取技術(shù)研究進(jìn)展［J］.測繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報，2014，31（3）：305-309.

［9］ 歐陽明達(dá)，李軍，張海東.福建省C O RS系統(tǒng)在沿海大地控制網(wǎng)測量中的應(yīng)用［J］.海洋測繪，2013，33（5）：27-30.

Discussion on Dynamic Updating M echanism of Continental Coastline

L U O M eixue1，2，Z H A N G Jiajin1，2，R E N Y uesen1，2
（1.Fujian Institute of Oceanography，Xiamen 361013，China；2.Fujian Provincial Key Laboratory of Coast and Island M anagement Technology Study，Xiamen 361013，China）

The delimitation of continental coastline provides the boundary of legal significance for the ad ministration of sea area.Influenced by natural factors and hu man factors，the coastline is in a dyna mic change.This paper used map grid to calculate the change rate of continental coastline，and selected the dynamic updating method to update the coastline.T he following key issues should be solved to establish the dyna mic updating mechanism of coastline，including the ways to obtain the data reflecting the change in coastline，the standard and the quality control of the updating data，the im plementation and the release of the updated coastline data.

A d ministration of sea area，Coastline，Data update，Dyna mic management

?各地連續(xù)運行參考站系統(tǒng)（continuous operational

ystem，C O R S）的陸續(xù)建立，可提供厘米級精度要求的空間定位服務(wù)，為測繪部門提供高精度、連續(xù)的空間基準(zhǔn)參考，能夠滿足海岸線動態(tài)更新的精度需要。以福建省為例，福建省C O R S系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和控制中心實現(xiàn)優(yōu)先信號覆蓋全省；全省設(shè)計站點包括77個參考站，參考站平均間距48.3 k m，對沿海區(qū)域?qū)崿F(xiàn)全覆蓋；對福建省沿海地區(qū)大地控制點的結(jié)算結(jié)果可以滿足沿海大地控制網(wǎng)結(jié)算的需要［9］，為福建省海岸線的局部更新、加密測量提供技術(shù)基礎(chǔ)。

P74

A

1005-9857（2016）11-0096-05

2016-06-14；

2016-09-27

羅美雪，副研究員，碩士，研究方向為海洋規(guī)劃和GIS應(yīng)用，電子信箱：m xluo＠139.co m