摘 要: 运用RS与GIS方法对四期遥感TM影像图，采用目视解译和微机图像处理相结合的方法，分析研究1980年以来长江干流安徽段河道的时空变化特征和规律。研究表明1980年以来长江干流安徽全河段总体河势保持相对稳定，未发生长河段的主流线大幅度摆动现象，但局部河段的河势仍不断调整，有的河段河势变化还相当剧烈。河道由1985年-2000年的淤积状态转变为2000年-2008年的冲刷状态，主要原因在于上游来沙量的减少。2000年-2008年，河流上段内滩洲冲刷速率大于下段。

　　关键词：河道演变;遥感;地理信息系统;长江;安徽

　　1 引言

　　长江是我国的黄金水道，对于长江河道的

　　研究历来受到了各方面的重视。近30年来，长

　　江下游沿岸的社会经济及环境变化令人瞩目，自

　　然和人为因素(如河道采砂)的影响也已对河

　　道环境带来了剧烈的变化[2]。长江安徽段(简称

　　皖江)长约400km，沿江地区经济发达，城镇化

　　水平较高。对长江安徽段河道演变的研究将有助

　　于岸线资源的开发利用、河势变化分析及河道整

　　治。因此，本文的研究不仅具有理论一定的理论

　　意义，而且具有很强的现实的社会经济意义。

　　遥感技术作为一门新兴的综合性高新技术具有信息宏观、准确、实时的特点，地理信息技术作为图像信息处理和空间分析的有力工具，与遥感结合使用将更加突显其强大的生命力，因此利用遥感与地理信息系统相结合的技术研究长江河道的演变具有特别重要的意义[2]。

　　2 遥感数据来源和处理

　　考虑研究的目的和精度要求，本文选择能较好反映区域特征，覆盖范围较广，实用性较强的TM遥感影像为基础数据，时期分别为1980、2000、2004，2008年，其空间分辨率为30m，为了更好地探究河道冲淤变化情况，将整个长江干流安徽段分为河流段和感潮段两部分(图1)，其中由于感潮段受海洋潮汐和潮流的作用明显为避免洪水期潮流作用带来的计算误差，因此所选择遥感影像的时段均为枯水期。

　　因考虑到后期不同时相遥感专题信息的提取和空间叠加分析，以及需要较为精确的计算沿江滩州的面积，分析其演变规律，所以对遥感影像图进行了空间配准和几何精校正工作。

　　3 长江安徽段河道演变研究

　　3.1河道专题信息提取

　　本次解译工作利用ArcGIS软件完成，对该区域选取TM4、TM3 、TM2 作标准假彩色合成以突出反映河道沿线及河道内信息。具体方法为：先利用安徽省行政边界提取长江干流安徽段的遥感影像，建立长江干流河道线状(polyline)图层和长江流域内心滩的面状(polygon)图层，再对不同年份的遥感影像提取河道的边界。其次将已提取的多年河道数据与GIS结合起来分析河道的时空变化，并结合地学知识研究河道的时空变化的规律和成因。

　　表1. 长江安徽段各河段冲淤变化情况统计表(1980-2008)

　　Table 1 Channel erosion/deposition in different reaches changes in 1980-2008

　　河段 地理位置 冲淤部位 冲淤面积(km2) 冲淤时段(y) 大通—马鞍山慈姥山段 和县 左汊右岸 +0.449 1980-2000 -0.449 2000-2004 - 2004-2008 芜湖市 左汊右岸 +0.578 1980-2000 -0.578 2000-2004 - 2004-2008 江心洲 +0.650 1980-2000 -0.541 2000-2004 -0.612 2004-2008 繁昌县 江心洲 +0.549 1980-2000 -0.2883 2000-2004 -0.261 2004-2008 无为县 左汊右岸 +3.744 1980-2000 -3.7443 2000-2004 - 2004-2008 右汊左岸 +0.555 1980-2000 -0.552 2000-2004 - 2004-2008 段窑—大通段 铜陵县 江心洲 +0.195 1980-2000 -0.135 2000-2004 -2.874 2004-2008 枞阳县 江心洲 +3.626 1980-2000 -2.753 2000-2004 -0.873 2004-2008 池州市 江心洲 +1.573 1980-2000 -0.174 2000-2004 -0.659 2004-2008 安庆市 左汊右岸 +3.821 1980-2000 -2.157 2000-2004 -1.668 2004-2008 怀宁县 左汊右岸 +4.426 1980-2000 -3.134 2000-2004 -1.090 2004-2008 望江县 江心洲 +1.436 1980-2000 -1.022 2000-2004 -0.413 2004-2008

　　3.2 河道演变特征

　　长江干流安徽段属于十分发育的分汊型河道，汊道众多，其演变特点是主支汊冲淤兴衰不定，有的是单向变化，有的表现为交替性变化。按照自然条件和河道特性，安徽省长江干流可分为两大段：段窑—大通段，大通—马鞍山慈姥山段。其中段窑—大通段包括望江、东至、怀宁、安庆市、池州、枞阳、铜陵市、铜陵县等地区，大通—马鞍山慈姥山段包括无为、繁昌、芜湖市、和县、当涂和马鞍山市等地区。下面的统计表列出了两大河段的冲淤变化情况。需要说明的是，由于无法获取到各时期遥感成像时的准确水位数据，因此下面进行的冲淤面积计算及分析仅具有参考意义。但因为本文采用的遥感影像时段均为长江的枯水期，水位总体变化不大，因此作者认为本文计算的结果应该可以反映河道演变的真实情况，本文的分析仍具有一定的价值。

　　结合表格数据(表1，表2)与1980、2000、2004，2008年河道叠置综合分析可知：

　　1980年-2000年长江中下游分汊型河段泥沙的淤积作用显著，其中长江分汊型河道右岸淤积作用显著。大通—马鞍山慈姥山段属于感潮河段，其河道平面形态呈宽窄相间状，此河段内的和县、芜湖市、繁昌县、无为县境内分汊型河道的左汊右岸有明显淤积现象，其中无为县境内鹅头型汊道分汊河道右汊左岸和中汊左岸冲刷现象明显，左汊右岸有明显的淤积现象(图2(a))。另外，由于河流的挟沙量与河水段窑—大通段宽窄相间，其河道平面形态呈藕节状，此河段内的铜陵、枞阳县、池州市、安庆市、怀宁县、望江县境内分汊型河道的左汊右岸也有明显淤积现象。

　　2000年-2004年，分汊型河段泥沙的冲刷作用明显加大，河道的淤积速率减慢。河道左岸土质牢固，不易冲刷，岸线较为稳定，而右岸情况相反，大通—马鞍山慈姥山段境内各县市的分汊形河道的左汊右岸冲刷作用较强，其中和县、无为县和芜湖市境内原先在分汊河道上的淤积滩州基本完全消失。段窑—大通段境内各县市也有类似现象发生，主要表现为，在空间形态上心滩逐渐偏离原先的位置，向边滩发展，滩州和心滩面积缩小，安庆市和怀宁县境内的分汊型河道的左岸有明显的冲刷和侵蚀作用，并且这种现象越往上游越为明显。

　　2004-2008年，长江河道内的冲刷现象表现的更加明显，原先由于河流淤积作用而使得面积大大增加的滩洲面积出现了明显的缩小，其中无为境内鹅头型汊道原先位于其中汊右岸西北方向的淤积边滩在河流的冲击作用下面积逐年递减，到了2008年时，已经基本完全消失，中汊河道岸线向西北方向发生明显偏离(图2(b))。在其他河段中除了铜陵和安庆境内还有少量滩洲存在，其他很多地方的边滩都基本消失。

　　研究近30年内长江干流安徽段河道冲淤面积速率变化，可知1980年-2000年，河道表现出明显的淤积状态，其中20年内段窑—大通段(河流段)的平均淤积速率为0.748km2/a，大通—马鞍山慈姥山段(感潮段)的平均淤积速率为0.217km2/a，从2000年到2004年，河流段，感潮河流段都变现出冲刷状态，冲刷速率分别为2.246km2/a，0.102km2/a，20004年-2008年冲刷作用表现的更为明显，其中河流段的冲刷速率为2.157km2/a，感潮段的冲刷速率为0.795km2/a，由于受到较强河流冲刷作用，河道内的滩洲面积大为减少，河道岸线也相应发生变化。另外由图3可以看出1980-2008年近30年内，河流段和感潮段都表现出淤积和冲刷现象，变化的速度和幅度也是相当大的，并且在此期间河道的平均冲刷速率大于其淤积速率，河流段(河流上段)的平均冲淤变化速率也大于感潮河段(河流下段)。

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