基于遙感影像的2016—2019年長江南京江北新區段岸線利用分析

熊克俊,紀婷婷,陳 成

(1.江蘇省測繪工程院,江蘇 南京 210013;2.自然資源部國土衛星遙感應用重點實驗室,江蘇 南京 210013)

0 引 言

長江干流及重要支流水運條件優越,區位優勢明顯,長江岸線承擔著建設港口、過江通道、供排水、體現城市形象、保護生物多樣性、穩定河勢等多種功能,岸線資源開發利用是推動流域經濟社會發展的重要引擎[1]。然而,部分岸線開發無序或過度開發,對河流生態環境具有潛在的不利影響。隨著長江經濟帶、長三角一體化等國家戰略的實施,“生態優先、綠色發展”成為長江岸線開發利用的新模式。

對岸線發展與利用的清楚認知是合理開發利用這一寶貴資源的先決條件,因此對長江岸線的研究越來越受到生態環境、城市規劃、地理等領域學者重視。從國內來看,近年來對長江岸線的研究可以總結為3個方面:① 利用RS、GIS等技術手段開展岸線提取與分類研究[2-4];② 長江岸線空間結構變化研究及影響因子分析[5-7];③ 研究指標體系和評價模型,綜合分析長江資源利用情況[8-11]。

從現有成果來看,關于長江岸線利用的研究視角主要集中在利用新技術、新方法研究長江岸線資源的開發與利用以及生態保護修復情況,對于特殊區域的長江岸線的變化情況研究較少。鑒于此,本文在前人研究的基礎上,依托南京江北新區生態文明規劃,獲取2016年和2019年兩期新區長江岸線利用數據,通過比較分析,研究長江南京江北新區段的岸線結構現狀,2016年以來長江南京江北新區段岸線利用發生了怎樣的變化,主要受哪些驅動因素的影響等問題,同時為南京江北新區在長江岸線濕地保護與環境提升建設等方面提供一些參考。

1 研究區概況與研究方法

1.1 研究區概況

南京江北新區,2015年6月27日由國務院批復設立,是全國第13個、江蘇省首個國家級新區。新區位于江蘇省南京市長江以北,包括浦口區、六合區和棲霞區八卦洲街道,總人口約250萬,規劃面積788 km2,新區空間范圍如圖1所示。新區是長江經濟帶與東部沿海經濟帶的重要交匯節點,南京都市圈的北部服務中心,區位優勢明顯,江海聯運便捷,岸線資源豐富且條件好,對于長江岸線開發利用的研究具有典型意義。

圖1 研究區概況圖

1.2 數據來源

2016年和2019年的岸線利用數據通過高分辨率遙感影像進行目視解譯獲取。2016年影像為0.3 m分辨率航空影像,2019年影像為0.8 m分辨率高分二號衛星影像。本文獲取的長江岸線數據為研究結果,僅作參考,真實數據請以官方發布為準。

空間數據存儲和處理均采用2000國家大地坐標系(CGCS2000),在進行長度計算時采用高斯-克呂格6度帶投影,中央經線為東經117°。

1.3 遙感影像處理

2016年航空影像處理流程包括:原始影像波段組合、利用DEM和特征點線進行數字微分糾正、相鄰像片接邊、影像調色處理、影像鑲嵌和裁切等步驟。

2019年高分二號衛星影像處理流程包括:全色糾正、多光譜配準、影像融合、影像調色處理、影像鑲嵌和裁切等步驟。

分別處理2016年和2019年高分辨率遙感影像,制作生成DOM數據,基于2期DOM數據獲取長江岸線數據。

1.4 岸線利用分類

岸線利用分類:本文從岸線利用與保護同步協調的角度出發,根據《江蘇省長江岸線開發利用布局總體規劃綱要(1999-2020)年》以及江北新區岸線的實際情況,將岸線劃分為生態岸線、生活岸線和生產岸線,生產岸線又分為工業、倉儲和港口三類功能。具體定義如表1所示。

表1 長江岸線生態、生產、生活岸線分類及定義表

根據上文所述岸線分類體系,以2016年長江低水位線為岸線,對后方陸域緩沖1 km作為監測范圍,基于2016年、2019年影像數據,判斷有無港口碼頭、工業生產、城市生活景觀等為標準,對江北新區段長江岸線進行解譯與分類,形成2016年、2019年兩期岸線利用空間數據。在岸線類型判定時,在緩沖區范圍內,如果只有一種利用類型,則將岸線賦予相應的類型屬性;如果有兩個以上的利用類型,則根據按照不同利用類型的面積占比高低賦予該段岸線面積占比最高類型對應的類型屬性。在此基礎上,進行各類岸線長度的計算與變化分析。

1.5 岸線利用變化分析

根據2016年、2019年2期岸線利用數據,利用交叉統計分析方法,分別計算2016—2019年岸線利用規模和結構變化以及岸線利用類型轉移矩陣,分析2016—2019年長江岸線江北新區段變化趨勢和變化特點,綜合考慮經濟社會發展情況,總結江北新區岸線利用變化的主要驅動因素。

2 岸線利用變化分析

根據前述數據和研究方法,得到長江南京江北新區段岸線類型及分布。

2.1 岸線開發利用情況

在江北新區范圍內擁有長江岸線的街道包括橋林街道、江浦街道、頂山街道、泰山街道、沿江街道、大廠街道、長蘆街道、龍袍街道和八卦洲街道。分別對2016年和2019年的長江岸線空間數據進行統計,江北新區范圍內長江岸線總長度為106.36 km,2016年開發利用的工業岸線和生活岸線總長度為33.85 km,占岸線總長度的31.83%,到了2019年開發利用的工業岸線和生活岸線總長度為27.51 km,減少了6.34 km,占岸線總長度的25.86%。長江南京江北新區段岸線中,生態岸線占主體地位,而開發利用岸線生產岸線和生活岸線中以生產岸線為主,生活岸線長度占比僅在3%左右,具體結果如圖2所示。

圖2 2016年和2019年江北新區段長江岸線利用圖

2.2 岸線利用結構變化

對江北新區段長江岸線的結構進行分析,如圖3所示,2016—2019年岸線結構整體上有一定的穩定性,岸線類型比重分布有小幅度調整,主要是朝著生態修復和城鎮生活偏移。

圖3 江北新區段長江岸線2016—2019年各類型長度統計

生活岸線在2016—2019年間有一定的增加,2016年生活岸線長度為2.96 km,2019年生活岸線長度為3.51 km,長度增加了0.55 km。從空間分布上看,長江江北新區段增加的生活岸線主要集中分布在頂山街道、泰山街道等街道,類型為城鎮濱江綠地或生態公園。

生產岸線包括了倉儲占用、港口占用和工業占用3種岸線。生產岸線在2016—2019年間減少了6.89 km,其中主要是工業岸線的減退。從空間占比上看,生產岸線中工業占用的占比最大,其次是港口占用,倉儲占用的占比最小,如圖4所示。從空間分布上看,生產岸線主要分布在大廠街道、長蘆街道、泰山街道等街道,空間上與生態、生活岸線交錯分布。

圖4 江北新區段長江岸線2016年(左)和2019年(右)各岸線類型占比統計圖

生態岸線在2016—2019年間有顯著的增加,長度由原來的72.51 km增加到78.85 km,長度增加了6.34 km?？梢钥闯?江北新區在對長江岸線進行生態保護、生態修復方面力度較大、成效顯著。從空間分布上看,各段生態岸線長短不一,其中有3段較長,分別位于江浦街道、長蘆-龍袍街道和八卦洲街道,生態保護較好。

2.3 岸線利用類型轉移

從兩年用地利用類型轉移上看,如表2所示,2016—2019年間各類型岸線之間存在相互轉移的情況。

表2 2016—2019年岸線利用類型轉移統計表(單位/km)

倉儲占用岸線共退出了1.74 km,其中0.29 km轉移為生活岸線,1.45 km轉移為生態岸線。未有其他類型岸線轉為倉儲占用岸線的情況。

港口占用岸線共退出了0.40 km,其中0.26 km轉移為生活岸線,0.14 km轉移為生態岸線。新增港口占用岸線0.57 km,由生態岸線轉移而來。

工業占用岸線共退出了5.63 km,全面轉移為生態岸線。新增工業占用岸線0.31 km,由生態岸線轉移而來。

生活岸線沒有退出的情況。新增生活岸線0.55 km,其中有0.29 km是由倉儲占用轉移而來,有0.26 km是由港口占用岸線轉移而來。

生態岸線共退出0.88 km,其中0.57 km轉移為港口占用岸線,0.31 km轉移為工業占用岸線。新增生態岸線7.22 km,有1.45 km由倉儲占用岸線轉移而來,有0.14 km由港口占用轉移而來,有5.63 km由工業占用轉移而來。生活岸線與生態岸線之間沒有轉移。

2.4 典型生產岸線搬遷改造與生態修復

隨著長江大保護戰略的推進和《南京長江岸線保護法》的正式實施,江北新區采取了一系列措施,將不利于長江生態環境保護的生產岸線進行搬遷改造,對原有工業碼頭、船舶廠、物流倉庫、雜亂建筑等進行拆除整段,岸線利用向生態岸線或生活岸線轉變,讓新區居民能夠與長江近距離接觸,以滿足居民“觀江、賞江、親江”的需求。本文選取了4種不同類型的典型岸段展示生產岸線搬遷改造與生態修復情況,如表3和圖5所示。

表3 典型生產岸線搬遷改造與生態修復分析

圖5 典型岸段變化與生態修復情況對比圖

圖5(a)為橋林造船帶,有多家船舶公司,占地面積約為0.48 km2,在2016—2019年間實施了搬遷工程,從2019年影像可以看出已全部完成了搬遷工程,但還未完全恢復生態功能。

圖5(b)為倉儲用地,占地面積約為0.21 km2,在2016—2019年間完成了搬遷,編號為1的圖斑從2019年影像上可以看出該區域已恢復了生態功能;編號為2的圖斑建設成為揚子國際會議中心,為生活岸線。

圖5(c)為沿江碼頭,占地面積約為0.01 km2,在2016—2019年間完成搬遷,從2019年影像上可以看出該區域已部分恢復了生態功能。

圖5(d)為部分浦口碼頭用地,占地面積約為0.05 km2,拆遷后建為濱江公園,其岸線成為生活岸線,為周邊居民提供了一個休憩、休閑場所。

3 岸線利用變化的主要驅動因素

3.1 生態環境保護要求

南京江北新區坐落于長江北岸,擁有百余公里岸線,生產、生活臨江分布。一直以來,生產岸線占的比重較大,生產工業污染對長江水體造成破壞,給長江生態環境保護帶來很大壓力。近幾年,江北新區管委會在“共抓大保護、不搞大開發”思想指引下,明確新區長江生態環境保護要求與生態修復工作重點,積極推動沿江產業、空間、生態、景觀的優化調整,解決岸線復綠、產業轉型升級等方面的突出問題,加速長江生產岸線向生活岸線、生態岸線轉型。

3.2 居民休閑生活需要

隨著城市的發展,人們對生態休閑的需求在日益增加,良好的休閑、游憩環境成為城市居民釋放壓力的好去處。近年來,江北新區通過打造“臨江、憶江、見江”景觀通廊,使優美的原生態風光與歷史文化沉淀融合,將城市防洪、岸線濕地保護與環境提升有機結合,彰顯濱江城市特色,滿足江北居民對濱江休閑的需求。

3.3 積極的政策引導

近年來,南京市堅決貫徹習近平生態文明思想特別是習近平總書記關于長江經濟帶發展的重要指示精神,認真落實省委省政府有關部署要求,全面加強長江南京段規劃、保護、建設、管理工作,率先出臺了《南京市長江岸線保護辦法》《南京市濱江生態環境保護要點》和《南京市長江經濟帶生態環境保護實施方案》等文件,致力把長江南京段打造成為綠色生態帶、轉型發展帶、人文景觀帶、嚴管示范帶,防止岸線無序發展。通過積極的政策引導,江北新區段開展岸線清理、治理非法碼頭、推進生態復綠,岸線利用優化調整有序進行。

4 結 語

高分辨率影像數據用于岸線資源利用調查,具有效率高、成本低、真實客觀等特點,可作為重要支撐手段。本文利用高分辨率遙感影像獲取了2016年和2019年長江南京江北新區段的岸線利用數據?？傮w來看,南京江北新區自成立以來,在推動自身發展建設的同時,十分重視生態環境保護,近三年來,加強了長江岸線整治,大力整治低質低效產業用地,在長江生態環境修復和長江岸線利用結構調整方面成效顯著,積極響應了“共抓大保護、不搞大開發”的號召。