海岸线，是海洋与陆地之间的分界线，在中国指基于潮汐数据计算的多年大潮高潮位的平均值^[1]。在自然因素（如洋流、地壳构造与板块运动、全球气候变暖导致的海平面上升等）以及人类活动（如人类围填海、海岸带资源的开发与利用、河流水库大坝的建造等）的综合作用下，海岸带生态系统表现出显著的敏感性和易变性^[2]。中国自改革开放以来，对外开放程度不断加大，海岸带地区成为经济与社会发展活动的聚集地，海岸带的开发程度也因此愈高，其外在表现形式如岸线的形态、结构、位置、利用类型与利用程度发生显著变化。这些变化会引起沿海生态与环境的诸多因子发生改变，进而又反作用于人类社会，对沿海居民的生活与区域的可持续发展产生影响。2016年，福建省在《福建省海岸带保护与利用规划（2016—2020年）》中强调：要创建资源节约型与环境保护型的海岸带经济区，构建人、陆、海和谐的海岸带空间开发格局，必须注重科学、合理与可持续的开发，如此才能提高福建省的综合经济实力、竞争力和推动“一带一路”倡议实施。因此，研究监测海岸线变化对实行适度有序的海岸带开发，减缓和限制海岸带开发速度和程度，恢复和补偿被破坏的沿海地带生态系统具有重要意义。

在海岸线变化监测中，国内主要对海岸线长度消长、岸线类型变化、海岸侵蚀、岸线所围海陆域面积变化以及岸线变化速率等进行研究。例如：王集宁等^[3]从岸线长度变化方面对1973—2014年黄河口海岸线变化进行分析；李秀梅等^[4]从岸线长度和海陆面积变化方面研究2000—2010年渤海湾海岸10年内的变化；姚晓静等^[5]结合岸线长度和类型变化分析海南岛1980—2010年岸线变化特征；李兵等^[6]根据对福建省沿海海岸线侵蚀后退的调查，分析总结福建省不同岸段侵蚀后退特点；高梅等^[7]基于深圳市遥感影像数据、土地利用变更调查数据和城市总体规划成果数据，分析总结深圳市1986—2020年海岸线变化原因和预测海陆面积变化等。对于海岸线利用程度以及人类活动对海岸带的影响特征的研究则较为少见。且国内针对海岸带变化的研究主要集中在辽宁沿海^[8]、渤海湾^{[4, 9-10]}、黄河口区^{[3, 11-12]}、江苏沿海^[13-14]、深圳^{[7, 15]}及珠江口区^[16-17]等地，对于福建省，特别是全省海岸线变化的研究相对较少。

本研究基于地形图资料与遥感影像数据，提取并分类20世纪40、60年代，1990、2000、2010、2014年等6个时相的福建省海岸线数据，利用GIS数据处理、空间分析与宏命令编程语言，建立岸线利用程度综合指数，分析20世纪40年代以来福建省大陆岸线受人类活动的影响程度的时空变化特征。

福建省位于中国东南沿海（23°33′~28°20′N，115°50′~120°40′E），在西、北以及西南方向分别与江西、浙江、广东相邻，在东南方向与台湾隔台湾海峡相望。海岸线蜿蜒绵长，因此海域面积广大、海湾众多；以山地丘陵为主，河谷、盆地交错分布其间，因此地形地貌较为复杂；境内主要河流有闽江、晋江、九龙江和赛江等；属亚热带海洋性季风气候，年降水量较多，光照充足；岸线北起福鼎市沙埕之南山关，南延至诏安县宫口之西端，海岸类型以基岩为主、砂质与淤泥质为辅，曲折度较大（图 1）。

图 1

图 1 福建省位置与空间范围示意

福建不仅拥有广阔的近海渔场，还拥有适合养殖多种海产品的滩涂，被称为牡蛎、蛏、花蛤、泥蚶等“四大贝类之乡”。境内天然港湾达125个，大型港湾22个，其中可建5万t级以上深水泊位的天然优越良港有东山湾、厦门湾、湄洲湾等7个，可见，福建省海岸带的发展潜力极好。所以早在改革开放初期，福建省就扬长避短，因地制宜地提出了“再创海的优势、大做海的文章，建设海洋大省”的战略构想，旨在为福建经济注入新的活力、将福建建设成为中国重要的出海口。

20世纪40年代时相的海岸线是基于1940—1945年由美国陆军制图局所编绘的地形图所提取；20世纪60年代时相的海岸线是基于1955—1965年中国国家测绘局编绘的地形图所提取；1990、2000、2010和2014年时相的海岸线是基于30 m分辨率的Landsat遥感影像所提取。具体数据资料如表 1所示。

表 1(Table 1)

表 1 数据源

表 1 数据源

综合前人研究成果以及遥感影像目视解译标准的先验知识，建立了针对不同海岸线（表 2）的野外识别和遥感解译原则。其中，丁坝突堤是延伸至海中的海岸工程，在遥感影像上的几何形态比较容易被识别，当其在遥感影像中的表现宽度较窄时，取其中央线作为代理海岸线，当表现宽度较宽时则取临海边界作为岸线；港口码头岸线是有港口和码头的海岸，在遥感影像中的几何形态也比较容易被识别，一般取其临海边界作为岸线；围垦中岸线是正在建设、用途尚未明确的围海堤坝，一般取其临海边界作为岸线；养殖围堤、盐田围堤、交通堤、防潮堤分别是用于养殖、盐田晒制、交通运输、防护海岸而人工修筑的堤坝，在遥感影像中几何形态也很容易被识别，一般取其临海边界作为海岸线；未被利用的岸线作为自然岸线处理。具体如表 2所示。

表 2(Table 2)

表 2 中国大陆海岸线的利用类别和解译规则

表 2 中国大陆海岸线的利用类别和解译规则

岸线利用程度指数（index of coastline utilization degree，ICUD）是基于土地利用程度综合指数^[18] 的概念和计算方法建立的（式1）。根据实地调查的经验，分析判断各类岸线受人类活动的影响程度，然后赋予各类型岸线相应的人力作用强度指数（表 3）。随着人力作用强度指数在1~4之间递增，人类活动对海岸线的影响程度和海岸线恢复自然状态的难度增加，海岸线的功能多样性下降。

表 3(Table 3)

表 3 各类型岸线的人力作用强度指数

表 3 各类型岸线的人力作用强度指数

式中，ICUD为岸线利用程度指数，A_i为赋予第i类岸线的人力作用强度指数，C_i为第i类岸线的占总长度百分比，n为岸线类型的数量。

ICUD值的增加，则岸线开发利用程度增高，表明人类活动对海岸线的影响作用增强，例如在天然海滩或是潮汐平原上建造防潮堤以防止岸线受到侵蚀后退，或是将盐田改建为港口码头，以适应沿海工业结构调整；ICUD值的减小，则岸线开发利用程度降低，表明人类活动对海岸线的影响作用减弱，岸线越接近于自然状态，例如由于极端风暴潮的作用，防潮堤损毁，海岸线由人工堤变为自然岸线，或是由于河口附近泥沙的堆积作用，海岸线向海扩张形成新的陆地也会导致ICUD下降。

从省级与空间子单元这2个尺度出发，计算1940年以来福建省大陆海岸带利用程度指数，分析其变化特征与趋势。图 2中左图蓝色区域为福建省岸线利用程度在省级尺度上的计算空间，右图中彩色区域为福建省岸线利用程度计算的4个子单元空间。

图 2

图 2 研究尺度

基于海岸线开发利用程度指数，计算1940—2014年6个时期福建省海岸带利用程度指数及其每个时间段增长百分比，结果如图 3、图 4所示。

图 3

图 3 1940—2014年福建省海岸线开发利用程度指数变化

图 4

图 4 不同时期岸线开发利用程度的平均增长率

1940—2014年，福建省海岸线开发利用强度总体上处于持续且显著加强的趋势。具体特征包括：20世纪40年代福建省沿海海岸线开发利用程度指数为115.08，表明福建省整个海岸线在此期间绝大部分仍然是自然岸线，海岸线开发利用程度不高，主要是由于经济发展受到政治、社会意识形态、台海危机，以及当时复杂紧张的国际政治形势的限制；20世纪40—60年代，福建省沿海海岸线开发利用程度以平均每年约0.55% 的速度增长，近20年间共增长了10.96%，开发利用程度的增加较为缓慢；20世纪60年代至1990年开发利用程度的增长速度较20世纪40—60年代略小，为0.45%。海岸线变化最显著的时期为1990—2000年和2000—2010年这2个时间段：1990—2000年，这10年间，受益于改革开放，岸线开发利用程度指数显著增长，海岸线开发速度开始攀升，以平均每年3.8%的速度大幅增长，是近70年以来变化最显著的时期，在2000年左右，岸线开发利用程度指数首次超越200，表明海岸线开发利用进入较快的发展时期；但是在2000—2010年，海岸线的开发程度呈现降低的态势，开发利用程度指数变化不明显，10年间只增长了4.33%，较大可能性是由于2000—2010年经常遭遇台风的袭击和影响，10年间共计20个台风和强热带风暴登陆福建，如龙王（0591）、格美（0605）、莫拉克（0908）、莫兰蒂（1010）等，毁坏大量堤防和护岸，导致岸线利用程度指数下降，2010年后岸线利用程度指数回升；但是在2010年以后，开发利用程度指数又开始呈现攀升的趋势，至2014年，平均每年以3.75%的速度迅速增加至239.02。

综合考虑地质地貌、海区与行政区划分等因素，将福建省海岸带自北至南划分为4个空间子单元，各单元特征如表 4所示。

表 4(Table 4)

表 4 福建省海岸划分单元的特征描述

表 4 福建省海岸划分单元的特征描述

如图 5所示，整体而言，近70年来，福建省局部地区尺度海岸线利用程度指数在以福州市与莆田市行政分界划分的南北方向上有着显著差异：1990年前，福建省南北部海岸线利用程度指数差异不大，开发利用程度基本相近，但是1990年后，尤其在1990—2000年间，南部海岸线利用程度指数迅速增长，增长速率远超北部海岸线利用程度指数。

图 5

图 5 福建省空间子单元尺度海岸线开发利用程度指数变化

在20世纪40年代，4个区域海岸线利用程度指数均在115左右，说明福建省整个海岸线在20世纪40年代绝大部分仍然是自然岸线，海岸线开发利用程度不高。

20世纪60年代，除宁德市海岸线利用程度指数负增长，福州市、莆田市—泉州市、厦门市—漳州市海岸都开始得到较好开发利用，其中以福州市海岸线利用程度指数增长速度最快，岸线开发利用程度指数达145.4；莆田市—泉州市、厦门市—漳州市海岸线开发利用程度基本相同。

至1990年，福建省南部莆田市—泉州市、厦门市—漳州市海岸线开发利用增加速率开始超过北部宁德市、福州市海岸线，其中厦门市—漳州市海岸增长最快，30年间提高了23.18%，岸线开发利用程度指数达158.59，居全省第一；其次为莆田市—泉州市海岸，30年间提高了17.49%，开发利用程度指数达150；福建北部宁德市、福州市海岸线开发利用程度放缓，30年间均只增长了7% 左右，开发利用程度指数变化不大。

2000年，福建省南部海岸线开发利用增大速率远超北部宁德市、福州市海岸线，其中莆田市—泉州市海岸增长幅度最大，海岸线利用程度最高，20年间提高了78.39%，开发利用程度指数达267.58；由于厦门市的快速发展，辐射带动周围城市，海岸线也得到进一步开发利用，厦门市—漳州市海岸开发利用程度指数20年间提高了43.07%，达226.89；而北部宁德市和福州市海岸线开发利用程度相比南部海岸线增长较慢。

2010年，福建北部宁德市、福州市海岸线开发利用程度开始缩短与南部差距。其中，较为特殊的是莆田市—泉州市海岸，其开发利用程度指数较2000年有明显下降，10年间降低了11.87%，主要原因是2000—2010年，莆田市—泉州市海岸是台风的频繁登陆点，10年间共有7个台风和强热带风暴登陆，毁坏大量防潮堤，导致岸线利用程度指数下降，但2010年后岸线利用程度指数回升；宁德市增长速度最快，10年间提高了19.92%，但开发利用程度指数相比其他区域仍有一定差距，为155.95；福州市和厦门市—漳州市海岸开发利用程度指数较2000年的增长速度都有了明显的减速，福州市岸线开发利用程度指数10年间仅增长4.27%，厦门市—漳州市海岸开发利用程度指数10年间增长了11.62%，为253.26，居全省第一。

2014年，福州市和莆田市—泉州市海岸线开发利用呈现出迅速提高的趋势，以莆田市—泉州市海岸增长最快，年平均增长1.96%，开发利用程度指数达281.96，居全省第一，福州市海岸线年平均增长1.83%；宁德市海岸线开发利用程度继续以较稳定的速度提高；而厦门市—漳州市的开发利用程度指数在近14年呈现出逐渐缓慢增长地趋势，年平均增长仅为0.71%，有趋于饱和的态势。

近70年来，福建海岸线利用程度的时空变化主要受地理优势、政策和社会经济因素的影响。大河口三角洲和沿海平原，地形平坦，地理区位优势显著，是人口聚集和社会经济发展的优势区域，因此，海岸线的开发利用主要从这些地区向外扩展。

20世纪40年代，福建省沿海地区的社会经济发展总体上处于低水平，大部分海岸线为自然岸线，属于轻度开发利用状态。新中国成立之初，福建省经济开始恢复发展。国家第一个五年规划期（1953—1957年），国民经济快速增长，工业化进程迈出坚实的第一步，在此背景下，福建省沿海地区出现了不同程度的开发利用。但随后由于国内外政治形势变得紧张，福建省沿海地区的社会与经济发展均严重受限。因此，20世纪40—60年代，海岸线开发利用非常有限，主要以海岸防御与堤坝的形式开发、建设。

1978年，党的十一届三中全会的召开，把改革开放作为基本国策，福建经济发展进入大发展时期。1980年，国务院批准设立厦门经济特区；1984年福州市入选为14个沿海开放城市之一，并设立马尾经济技术开发区，沿海开放带由闽南地区的11个县市逐渐扩大到32个区县；1985年开辟厦漳泉三角地区为经济开放特区。快速发展的经济促进了人口向沿海地区的流动，海岸带人口和经济活动密度因此显著增加。此外，因为积极发展外向型经济与实施更加开放的经济发展战略，福建省沿海地区的围垦养殖、港口码头建设、海洋渔业等的发展被极大地推动，岸线开发也因此开始向人工化与工业化发展^[19]。

2000年后，随着福建省加快推进城市化与工业化的发展导致人口进一步向沿海地区集聚，沿海地区人多地少的矛盾也因此日渐更加突出，已有土地资源渐渐无力承担与满足经济进一步发展的需求，围填海造陆因此成为解决这一突出矛盾的首要选择。2000年以来，中国沿海区域掀起中国历史上最大的一股围填海热潮，导致海岸线利用程度以数倍于1990年前的速度增长，对沿海海洋资源、环境的利用与保护带来巨大压力。

沿海地区经济社会发展的区域差异与阶段性特征导致福建省海岸线利用程度出现显著的时空差异。海岸线的开发利用主要集中在福州、泉州、厦门这几个经济较发达的城市。在1990年前，福建省南北部海岸线利用程度指数差异不大，但是在厦门经济特区、福州沿海开放城市设立后，6个沿海地级市的经济发展差距逐渐变大。福州、厦门、泉州市由于地形条件、各方面配套条件较好，较容易吸引企业前来投资开发，在经济发展过程中又因企业自身发展需求，对海岸线开发利用程度较大。宁德市由于地形、交通条件、经济实力、产业发展和其他配套条件的制约，企业不愿意在该地区投资开发，以致海岸线开发程度与经济发达地区相差较大。但随着经济发达地区海域空间资源的日渐紧张，2000年后宁德、莆田等地区海岸线开发也逐渐开展起来，海岸带利用程度持续增加。

基于地形图和遥感影像，提取并分类20世纪40、60年代，1990、2000、2010、2014年等6个时相的福建省海岸线数据。基于岸线利用程度综合指数，从福建省与其空间子单元2个层面计算与分析福建省大陆海岸线开发利用程度的时空动态特征，主要结论如下。

1）近70年来，福建省海岸线开发利用程度持续且显著增加，保持增长的趋势，特别是自1990年以来，沿海海岸线开发利用速度极快。2000年以前，福建省莆田市以南的海岸线开发利用程度速度明显高于莆田市以北，但随着以南海岸线开发利用程度趋于饱和状态，海岸线开发热点开始向福州、宁德市海岸线转移。

2）海岸线开发利用程度指数是一个反映人类活动对海岸线影响的模式和过程非常有效的方法。福建省近70年，尤其是近20余年来，沿海海岸线迅速发展，密集地围填海工程导致自然岸线比例急剧下降。沿海城市化和工业化程度越高，岸线开发利用程度越高，对沿海海洋资源的可持续利用和海岸带生态环境自我调节功能造成的压力也就越大。因此，为了加强对海岸带的综合管理与保护，建立与完善海岸线保护法律体系，推广生态新理念，恢复海岸线的自然属性，开展适应福建省的生态岸线改造和生态围填海，对制定海岸线生态修复规划具有重要意义。