江苏省基础地理信息中心 江苏南京
摘要：江苏是全国海洋大省，区位优势明显，资源条件独特，拥有750.25万亩，约占全国海涂总面积的1/4，战略地位重要，蕴藏着巨大的开发潜力。海岸线位置的正确划定有助于对沿海滩涂、构筑物、围填海、盐田、围海养殖的陆海统筹管理。
关键词：海岸线；划定；提取
1江苏海岸基本情况
1.1海洋自然状况
江苏海洋位于我国海域中部、西太平洋沿岸带中心。海岸线北起苏鲁交界的绣针河口，与山东省相邻；南至长江口，与上海市相接。绝大部分水域属黄海，仅有启东圆陀角至韩国济州岛一线以南水域属东海。海域分属沿海3市的15个县（市、区）。
1.2地理概况
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图1-1江苏沿海地理位置概况
沿海岸带交通便捷，大部分海堤汽车均可通行。另外随着连云港到南通沿海高等级公路的全线贯通，江苏沿海的交通条件得到了极大改善。随着连云港港、盐城港和南通港三大港区的改造升级建设，江苏沿海的基础设施条件正快速提升。
2基于陆海统筹的海岸线的界定及分类研究
2.1海岸线的定义
鉴于以平均大潮高潮面作为水陆分界线的定义经过科学论证，已达成共识，因此为保持海岸线定义的连续性，宜继续采用平均大潮高潮面的定义。《中国海图图式》（GB/T 12319-1998）[6] 规定，海岸线指以平均大潮高潮的痕迹线所形成的水陆分界线。国家标准《海洋学术语海洋地质学》（GB/T 18190-2017）[7] 规定，海岸线是指多年大潮平均高潮位时海陆分界线。索安宁等学者[8] 认为，海陆分界线是指多年大潮平均高潮位时海陆分界线。毋亭、侯西勇等学者[3] 认为，海岸线应该与实际水陆边界线一致。同时，实际的海岸线应该是高低潮间无数条海陆分界线的集合，它在空间上是一条带。定义海岸线为平均大潮高潮下的海陆分界线，即平均大潮高潮面与海岸剖面的交接线，也叫做潮汐特征海岸线。
2.2海岸线的分类体系
岸线提取过程中，为明确岸线提取标准以及便于岸线统计，可以根据海岸带的自然属性和特点，以及岸线的开发利用特征等，将海岸线进行分类。
（一）海岸线一级分类
海岸线的分类体系较为多样化，众多研究和行业规范表明，根据海岸线自然状态的改变与否，将海岸线划分自然海岸线和人工海岸线2个一级类。
（1）自然岸线
定义：由海陆相互作用形成，保持自然海岸属性特征，岸滩形态结构未受到
人类活动明显影响的海岸线。
特征：对于基岩海岸，潮水在岩石上可以形成明显的水痕。对于砂质海岸和
淤泥质海岸，潮水在滩面上自由上冲、下溯，能够在高潮位处形成明显的痕迹线，如贝壳堤、枯枝碎屑、砂质陡坎等。
（2）人工岸线
定义：在海岸带最靠近岸滩的向海一侧、有人为建设痕迹、遥感可辨的人工
地物形成的线状分界线。由永久性人工构筑物组成的岸线，包括海堤、码头、防潮闸、道路等。
特征：潮水在人工岸线处表现为垂直方向的涨落，没有水平方向的进退。
（二）自然岸线二级分类
江苏省自然岸线二级分类为基岩岸线、砂质岸线、淤泥质岸线、生物岸线、河口岸线、自然恢复的自然岸线、整治修复的人工海滩岸线、整治修复的海岸湿地岸线、海洋保护区内具有生态功能的岸线，详细描述见表2-1。自然岸线根据不同的岸线类型，其海岸线的确定原则与提取方法均有所不同。
表2-1 自然岸线二级分类
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（三）人工岸线二级分类
针对江苏现有的人工岸线，根据岸外海岸形态和功能变化，重新进行认定，分类结果有一定的时效性。江苏省人工岸线主要包括港口码头岸线（修建港口码头形成的人工岸线）、建设围堤岸线（用于城镇、建设用海围填的人工堤坝岸线）、盐养围堤岸线（用于盐业或高涂养殖的人工堤坝岸线）、道路海堤岸线，详细描述见表2-2。遥感海岸线提取过程中，人工岸线均可通过构建解译标志进行目视解译提取。
表2-2 人工岸线二级分类
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2.3海岸线的划定
（一）自然岸线划定
（1）砂质海岸的海岸线界定
砂质海岸的海滩上部常常堆成条与岸平行的脊状砂质沉积，称滩脊。海岸线一般确定在滩脊的顶部向海一侧，见图2-1.在滩脊不发有或缺失的砂质海岸.海岸线确定在砂生植被生长明显变化线的向海一侧。
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图2-1砂砾质海岸的原生海岸线界定方法示意图
（2）淤泥质海岸的岸线界定
淤泥质海岸为潮汐作用塑造的低平海岸，潮间带宽而平缓。海岸线应根据海岸植被生长变化状况、大潮平均高潮位时的海水痕迹线以及植物碎屑、贝壳碎片、杂物垃圾分布的痕迹线等综合分析界定，如图2-2所示。
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图2-2淤泥质海岸的原生海岸线界定方法示意图
（3）基岩海岸的岸线界定
基岩海岸的海岸线位置界定在陡崖基部的大潮平均高潮位时的痕迹线，如图2-3所示。
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图2-3基岩海岸的原生海岸线界定方法示意图
（4）自然恢复岸滩形态和生态功能的海岸线界定
自然条件下粗颗粒泥沙输运堆积，导致人工岸线外的沙滩淤涨，基本恢复自然岸滩剖面形态和生态功能，则海岸线界定为自然恢复的砂砾质岸线，如图2-4所示。
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图2-4自然恢复岸滩形态和生态功能的砂砾质岸线界定示意图
自然条件下细颗粒泥沙输运堆积，导致人工岸线外的泥滩逐渐淤涨，潮间盐水沼泽或红树林沼泽发育良好，自然岸滩剖面形态和生态功能基本恢复，则海岸线界定为自然恢复的淤泥质岸线，如图2-5所示。
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图2-5自然恢复岸滩形态和生态功能的淤泥质岸线界定示意图
（5）整治修复后具有自然岸滩形态特征和生态功能的海岸线界定
经过退塘还滩或喂砂养滩等整治修复工程后形成的人工沙滩，则海岸线界定为整治修复的砂砾质岸线，如图2-1 和图2-4 所示。
经过退养（塘）还滩、促淤涨滩或种植护滩等整治修复工程后形成的淤泥质滩，潮间盐水沼泽或红树林沼泽发育良好，自然岸滩剖面形态和生态功能基本修复，则海岸线界定为整治修复的淤泥质岸线，如图2-5 所示。
经过构筑物拆除、弃渣清理、生态覆绿等整治修复工程后恢复的基岩岸滩，则海岸线界定为整治修复的基岩岸线。
（6）河口岸线界定
入海河口两岸在水域的连续线，一般按照以下方法进行位置的界定：
a）根据河口区域海岸线的管理现状，以习惯连续线作为河口岸线；
b）以河口区突然展宽处的突出点连线作为河口岸线。
（二）人工岸线界定
如果人工构筑物向陆一侧不存在平均大潮高潮时海水能达到海域的，以永久性人工构筑物向海侧的平均大潮时水陆分界的痕迹线作为人工岸线；人工构筑物向陆一侧存在平均大潮高潮时海水能达到海域的，则以人工构筑物向陆侧的平均大潮高潮时水陆分界的痕迹线达到的位置作为海岸线，如图2-6所示。
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图2-6人工构筑物的海岸线界定方法示意图
对于与海岸线垂直或斜交的海岸工程（包括引堤、突堤式码头、栈桥式码头等），海岸线界定在陆域海岸线位置处，如图2-7 所示。
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图2-7突堤、突堤式码头的海岸线界定方法示意图
3海岸线提取与推算研究
从实测和遥感两方面调查推算海岸线。
海岸线的遥感推算需要进行水边界线提取、潮位校正。利用陆地和海水在遥感图像上成像特征的差异，特别是多光谱遥感的近红外波段陆地和海水在图像上的差异很大，通过边缘检测方法提取陆地和海水的水边界线，利用遥感影像提取的是成像时刻的水陆边界线，结合成像时间、潮位信息和潮汐模型进行校正，实现海岸线遥感推算以获得海岸线信息。
通过遥感影像提取瞬时水边线、潮位和坡度校正，提取研究区岸线位置信息，得到科学意义上的海岸线，采用基线法开展岸线变化建模，实现海岸线定量变化监测，分析岸线变迁演化特征。主要分为以下几个步骤：
3.1遥感影像处理
收集亚米级高分辨率航空或卫星遥感影像，成像时间与现场调查基本同期（1年内）；遥感影像的总云量不应超过10%，且影像接边处、海岸线区域不得有云；影像清晰，信息丰富，无明显噪声、斑点和坏线；影像格式为标准产品格式或其它能为通用遥感图像处理软件读取的数据格式。
遥感影像处理主要包括几何校正处理和影像融合处理，按照GB/T 13990和GB/T 33182的相关规定执行。
3.2 海岸线外业实测
采用最新的大比例尺地形图（比例尺不小于1﹕10000）和高分辨率遥感正射影像图（分辨率优于1m），作为海岸线调查工作底图。基于JSCORS基站的网络RTK及差分数据后处理和数字化测图技术，对全省海岸线外业实地修测，结合江苏省最新的1：10 000DLG和DOM数据，经内业数据编辑加工处理，最终完成全省高精度的海岸线修测资料成果，以及1∶10 000比例尺的海岸线图件和资料。
3.3瞬时水边线自动提取成果
在传统归一化差值水体指数（NDWI）模型的基础上，结合支持向量机（SVM）的遥感自动提取算法，并通过人工解译进行优化，最终得瞬时水边线成果。
（1）进行 NDWI 计算与全局阈值分割，实现水体信息的初步提取
（2）通过 NDWI 信息控制初始样本的自动选择，然后利用 SVM 分类器对水体再次分类，实现海陆分离
（3）填充小的陆地水体单元，实现瞬时水边线自动跟踪
（4）人工判别最终瞬时水边线成果
3.4潮位标定
为了准确获取海岸线的位置，需要同时对瞬时水边线进行潮位标定，并计算出平均大潮高潮位。通过建立二维潮汐伴随同化模型，得到研究区域的分潮的调和参数，卫星过境的瞬时潮高和平均大潮高潮位采用潮汐预报调和方法得到，同时收集观测站点实测的逐时潮位和高低潮位信息作为参照。
3.5基于潮位校正提取海岸线
基于潮位校正提取海岸线的基本原理是，根据卫星过境时的潮位高度、海岸线的潮高和海岸坡度信息，计算出所提取的瞬时水边线到高潮线的水平距离，最后确定海岸线的位置。原理如下
（１）提取两幅遥感影像的水边线，设为C１和C２
（２）量取两幅影像水边线的距离，设为ΔL．
（３）依据成像时刻的潮位高度确定两幅图像中的潮高，设为ｈ１和ｈ２（假定ｈ２＞ｈ１）．
（４）计算岸滩的坡度，计算公式为
θ＝arctan［（h２－h１）／ΔL］
（５）根据多年潮位观测资料得到该地区平均大潮高潮位的潮高H．
（６）计算水边线到海岸线的改正距离，公式为
L＝（H－h２）／tanθ
4结论
综合当前遥感技术在海岸线识别界定的研究进展，适用于江苏省海岸线的是从实测和遥感两方面调查推算。海岸线的准确提取促进江苏沿海地区发展战略的全面实施，加速对接上海、融入长三角经济圈。