李學(xué)杰萬榮勝林進(jìn)清

（廣州海洋地質(zhì)調(diào)查局廣州510760）

第一作者簡(jiǎn)介：李學(xué)杰（1964—），男，博士，教授級(jí)高工，主要從事海洋地質(zhì)與第四紀(jì)地質(zhì)研究工作，E-mail:xue-iieli@ yeah.net

摘要濕地是自然界最具生物多樣性和生態(tài)功能最完備的生態(tài)系統(tǒng)，但由于認(rèn)識(shí)的角度不同，沒有統(tǒng)一的定義和分類系統(tǒng)。本文突出濱海的特點(diǎn)，將濱海濕地分為：潮上帶濕地、潮間帶濕地和潮下帶濕地三大類，并進(jìn)一步細(xì)分為10種類型。通過對(duì)ALOS遙感影像的解譯，并結(jié)合野外調(diào)查與驗(yàn)證，北部灣濱海濕地主要包括：紅樹林7092hm2、水塘351 90hm2、鹽田5371hm2、河流6680hm2、湖泊水庫(kù)5054hm2。北部灣沿岸紅樹林分布較豐富，是我國(guó)紅樹林分布的重要地區(qū)之一，從最西部北侖河口至最東部的安鋪港均有分布，其中丹兜海－英羅港區(qū)最豐富，其次為北侖河口、鐵山港、珍珠港等地區(qū)。養(yǎng)殖水塘以南流江口區(qū)最多，其次為大風(fēng)江口區(qū)。鹽田主要分布于西部的江平、企沙和犀牛角等地，以及東部的西村港至英羅港地區(qū)。

關(guān)鍵詞遙感濱海濕地紅樹林北部灣

1概述

濕地與森林、海洋一起并稱為全球三大生態(tài)系統(tǒng)[1、2]。濕地是自然界最具生物多樣性和生態(tài)功能最完備的生態(tài)系統(tǒng)，為人類的生產(chǎn)、生活提供多種資源，是人類重要的生存環(huán)境，被譽(yù)為“地球之腎”[3]。然而，近年來由于城市化以及沿海經(jīng)濟(jì)開發(fā)的加快，導(dǎo)致對(duì)濕地的破壞和不合理的開發(fā)利用，造成濕地大面積減少、生物多樣性喪失、功能和效益衰退，嚴(yán)重危及濕地生物的生存，因此保護(hù)、恢復(fù)和合理利用濕地成為全球廣泛關(guān)注的問題[4～6]。

濕地是介于陸地和水域之間的過渡帶，并兼有這兩種系統(tǒng)的某些特征，正是由于這種缺乏明確界線的過渡性，使得對(duì)濕地有不同的定義和理解[7、8]。其中經(jīng)常被使用的是1971年《濕地公約》中對(duì)濕地的定義：“濕地是不論其為天然或者人工、長(zhǎng)久或者暫時(shí)性的沼澤地、泥炭地或水域地帶，靜止或流動(dòng)的淡水、半咸水、咸水水體，包括低潮時(shí)水深不超過6m的水域；同時(shí)，還包括臨近濕地的河湖沿岸、沿海區(qū)域以及位于濕地范圍內(nèi)的島嶼或低潮時(shí)水深不超過6m的海水水體”[8]。

我國(guó)對(duì)濱海濕地的研究雖起步較晚，但近年已做了不少工作，從鴨綠江口[8、9]、遼東[10～12]、環(huán)渤海[13～15]、杭州灣到珠江口[16、17]、海南等[18～20]均有研究，北部灣濕地也從不同角度進(jìn)行了研究[21～23]。此外海岸帶遙感的應(yīng)用以及海岸帶環(huán)境變遷方面也有大量的研究[24～27]。

2濱海濕地及其分類

對(duì)濕地的分類有多種方案，從不同角度出發(fā)可以對(duì)濕地進(jìn)行不同的分類。一般可以把濕地分類方法分成成因分類法、特征分類法和綜合分類等[28～31]?？傊F(xiàn)在對(duì)濕地的分類，可謂五花八門，往往各自突出其研究區(qū)的特點(diǎn)。

本文將突出濱海濕地的特色，并以遙感方法可識(shí)別為基礎(chǔ)，提出以下的分類方案。首先將濱海濕地分為：潮上帶濕地、潮間帶濕地和潮下帶濕地，之后在將各帶濕地分為若干類型（表1），其中海草，據(jù)研究分布于北部灣的東部海域，但在遙感影像上未能識(shí)別。珊瑚礁在北部灣沒有發(fā)現(xiàn)。

表1 華南濱海濕地分類表Table 1 Classification of coastal wetlands in the South China

3數(shù)據(jù)與方法

3.1研究區(qū)

調(diào)查區(qū)位于北部灣北部沿岸，108°00′～110°00′E,21°20′～22°20′N之間區(qū)域，遙感解譯面積約1.25×104km2，海岸帶區(qū)面積約0.6×104km2（圖1）。

3.2數(shù)據(jù)

我們采用ALOS衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯與分析，全區(qū)需9景拼接而成（表2）。

圖1 研究區(qū)范圍Fig.1 Research area.Blue line area for statistics of wetlands

此外采用1:5萬地形圖進(jìn)行遙感影像校正。地形圖為北京1954坐標(biāo)系，高斯克呂格投影，1985國(guó)家高程基準(zhǔn)。

表2 遙感影像數(shù)據(jù)信息表Table 2 Information of remote sensing images

3.3方法

濕地遙感解譯的方法包括：幾何校正、影像拼接與剪裁、監(jiān)督分類、分類后處理、目估交互解譯與野外調(diào)查驗(yàn)證等（圖2）。

3.3.1幾何校正

遙感影像由于多種因素會(huì)造成影像上的像元在影像坐標(biāo)中的位置與其在地圖坐標(biāo)中位置有差異，從而形成幾何畸變。應(yīng)用前需要進(jìn)行幾何校正，盡量消除或減小這種幾何畸變。

本次影像幾何校正以1:5萬地形圖為參考基準(zhǔn)，采用二次多項(xiàng)式進(jìn)行校正，要求均方根（Root Mean Square）誤差法小于＜1個(gè)像元。

3.3.2影像的拼接與剪裁

研究區(qū)的9景ALOS影像是由4個(gè)時(shí)間獲?。ū?）。由于不同時(shí)間獲取的影像，受天氣、季節(jié)及植被的影響，其DN值有明顯差異，拼接后再分類，效果不佳。因此采用同一時(shí)間獲取的影像，拼接后分類。不同時(shí)間的影像分別分類，之后再全部拼接。

3.3.3監(jiān)督分類

依據(jù)本文確定的濕地分類系統(tǒng)，利用ERDAS Imagine軟件對(duì)遙感影像進(jìn)行監(jiān)督分類。與非監(jiān)督分類相比，在分類之前，監(jiān)督分類已明確各類的內(nèi)容，而且可以通過調(diào)整訓(xùn)練集的采樣，改善分類效果。

3.3.4分類影像的后處理

本研究針對(duì)的是海岸帶，包括海和陸兩部分，一些類別僅采用分類是難以區(qū)分，如水體，包括海域與水塘、河流、湖泊等，需要進(jìn)行一些分類后處理，或人工解譯，以獲取更準(zhǔn)確的分類效果。主要利用人工解譯提取的岸線，對(duì)監(jiān)督分類結(jié)果進(jìn)行重新校正，如紅樹林分布于海岸線之外，而林地、耕地等分布于岸線之內(nèi)；河流、湖泊、水塘分布于岸線之內(nèi)，海、灘涂分布于岸線之外等。

3.3.5人機(jī)交互解譯

利用遙感分類方法無法將水庫(kù)（湖泊）、河流以及養(yǎng)殖水塘分開。因此在監(jiān)督分類和系數(shù)法的基礎(chǔ)上，只能采用適當(dāng)?shù)娜斯そ庾g，劃分出了這三類水體。同時(shí)部分鹽田與養(yǎng)殖水塘在遙感影像上難以區(qū)分，主要結(jié)合1:5萬地形圖進(jìn)行解譯。

3.3.6野外調(diào)查確認(rèn)

對(duì)于遙感解譯結(jié)果，進(jìn)行野外濕地調(diào)查與驗(yàn)證。從最西部的北侖河口至東部安鋪港，對(duì)全區(qū)海岸帶進(jìn)行了實(shí)地考察，共進(jìn)行了526站位的觀察，確認(rèn)和驗(yàn)證分類結(jié)果。

圖2 技術(shù)思路圖Fig.2 Flowchart of research procedure

4結(jié)果分析

根據(jù)遙感影像的解譯結(jié)果，結(jié)合野外的調(diào)查驗(yàn)證，編制濱海濕地分布圖（圖3、4）。其中遙感影像解譯的灘涂只是影像獲取時(shí)刻露出水面部分，其分布范圍受潮位影響，因此實(shí)際灘涂分布需要結(jié)合野外調(diào)查，這里不做分析，因此遙感解譯的濱海濕地以陸地部分為主。

4.1濱海濕地的總體分布

從結(jié)果來看，研究區(qū)內(nèi)濱海濕地中，紅樹林面積為7092hm2，養(yǎng)殖水塘35190hm2，鹽田5371hm2，湖泊水庫(kù)5054hm2，河流6680hm2（圖5）。此外耕地278409hm2，林地238181hm2，建筑用地、道路、裸露地等118929hm2。

4.2紅樹林的分布

紅樹林是熱帶、亞熱帶特有的濕地類型[32、33]，在我國(guó)主要分布于海南、廣西、廣東、福建、臺(tái)灣和浙江南部的沿海地區(qū)。紅樹林不僅是地球生物多樣性最豐富、生產(chǎn)力最高、最具價(jià)值的生態(tài)系統(tǒng)之一[34、35]，在全球生態(tài)平衡中起著不可替代的重要作用[36]，同時(shí)對(duì)海岸帶起到重要的保護(hù)作用，免受潮水的侵蝕，因而受到普遍的關(guān)注。

北部灣是我國(guó)紅樹林分布的重要地區(qū)之一，現(xiàn)有國(guó)家級(jí)山口紅樹林保護(hù)區(qū)。盡管對(duì)北部灣紅樹林已有大量的研究，但對(duì)全區(qū)的分布狀況了解不足，本次利用衛(wèi)星遙感影像的解譯，結(jié)合野外調(diào)查，可以完整了解北部灣紅樹林的分布現(xiàn)狀，為有關(guān)部門的管理和決策提供科學(xué)的依據(jù)。

北部灣沿岸，從最西部北侖河口至最東部的安鋪港均有紅樹林分布（圖6），其中丹兜海－英羅港區(qū)最豐富，面積達(dá)1286hm2，本區(qū)也是山口紅樹林保護(hù)區(qū)所在地。此外分布較多的還有北侖河口、鐵山港、珍珠港的地區(qū)，分布面積在800hm2以上，北海地區(qū)相對(duì)較少。

圖3 北部灣西部濱海濕地與植被分布示意圖Fig.3 Distribution of coastal wetlands and vegetation in the western Beibu Bay

圖4 北部灣東部濱海濕地與植被分布示意圖Fig.4 Distribution of coastal wetlands and vegetation in the eastern Beibu Bay

圖5 研究區(qū)主要濕地面積Fig.5 Area of main wetlands in the research area

圖6 北部灣各區(qū)紅樹林面積Fig.6 Area of Mangrove in sub-areas in the Beibu Bay

4.3養(yǎng)殖水塘分布

養(yǎng)殖水塘的面積是當(dāng)?shù)仞B(yǎng)殖發(fā)展水平的重要指標(biāo)之一，根據(jù)遙感解譯結(jié)果，進(jìn)行分區(qū)統(tǒng)計(jì)情況來看，南流江口區(qū)，水系發(fā)達(dá)，養(yǎng)殖水塘最多，面積達(dá)5619hm2，其次為大風(fēng)江口區(qū)，在4111hm2，北侖河口區(qū)最少，為1523hm2（圖7）。

4.4鹽田的分布

海鹽是重要的海洋化學(xué)資源。將海水引入鹽田經(jīng)日曬蒸發(fā)形成海鹽和鹵水。我國(guó)是海鹽的生產(chǎn)大國(guó)，2004年，我國(guó)海鹽產(chǎn)量為2100多萬噸，其中鹵水曬鹽占700多萬噸，是世界上第一海鹽生產(chǎn)國(guó)（ E7% 9B% 90% E5% 9C% BA）。

北部灣地區(qū)有較多的鹽田，但分布不均，大致以大風(fēng)江為界可分為西部和東部?jī)蓞^(qū)。

西區(qū)，包括防城港與欽州市，包括江平鹽場(chǎng)、企沙鹽場(chǎng)、犀牛角鹽場(chǎng)等，總面積約2000hm2。

東區(qū)鹽田主要分布從北海東南的西村港至英羅港，包括竹林鹽場(chǎng)、北暮鹽場(chǎng)等，面積3155hm2，比西部面積大。

圖7 各區(qū)養(yǎng)殖水塘的面積Fig.7 Area of cultured pools in sub-areas in the Beibu Bay

5結(jié)論

在充分調(diào)研濕地分類的基礎(chǔ)上，突出濱海的特點(diǎn)，以遙感可識(shí)別為基礎(chǔ)，將濱海濕地分為：潮上帶濕地、潮間帶濕地和潮下帶濕地三大類，并進(jìn)一步細(xì)分為10種類型。

采用ALO S遙感影像，通過解譯，并結(jié)合野外調(diào)查與驗(yàn)證，進(jìn)行北部灣濱海濕地填圖，對(duì)濱海濕地的分布特征進(jìn)行分析。北部灣濱海濕地主要包括：紅樹林7092hm2、水塘35190hm2、鹽田5371hm2、河流6680hm2、湖泊水庫(kù)5054hm2。

北部灣沿岸紅樹林分布較豐富，是我國(guó)紅樹林分布的重要地區(qū)之一，從最西部北侖河口至最東部的安鋪港均有分布，其中丹兜海－英羅港區(qū)最豐富，面積達(dá)1286hm2，此外分布較多的還有北侖河口、鐵山港、珍珠港等地區(qū)，分布面積均在800hm2以上。北部灣的養(yǎng)殖水塘的面積以南流江口區(qū)最多，面積達(dá)5619hm2，其次為大風(fēng)江口區(qū)，在4111hm2，北侖河口區(qū)最少，為1523hm2。北部灣鹽田，主要分布于西部的江平、企沙和犀牛角等地，以及東部的西村港至英羅港地區(qū)。

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Mapping of Coastal Wetland in Beibu Bay by Remote Sensing

Li Xuejie,Wan Rongsheng,Lin Jinqing（Guangzhou Marine Geological Survey,Guangzhou,510760）

Abstract:Wetland is one of the most biodiversity eco-systems in the world.There is not,hover,a classified system which can be widely accepted and used.It is classified in this paper to 3 types of subtidal,intertidal and supratidal wetland,and subdivided to 10 classes.ALOS images were used for extracting wetlands in Beibu Bay,while field investigation was executed for conforming and correcting the interpretation of remote sensing.Main coastal wetlands in Beibu Bay include 7092hm2of Mangrove,35190hm2of cultured pools,5371hm2salterns,6680hm2of rivers and 5054hm2of reservoirs and lakes.Plenty of mangroves distributed in coast of Beibu Bay,which is a main mangrove distribution area in China.Mangrove distributes for estuary of Beilun River in the west to Anpu Port in the east,with most abundant in coast in Dandou Sea to Yinluo Port.Most area of cultured pools locates in delta of Nanliu River,secondly in Dafeng River mouth area.Salterns mainly distribute in Jianping,Qisha and Xiniujiao in the west and area in Xicun Port to Yinluo Port in the east.

Key words:Remote Sensing;Coastal Wetland;Mangrove;Beibu Bay