海洋开发一直是人类追求社会经济增长的必然选择[1]。沿海产业迅速发展、人口急剧增长以及城市扩张致使沿海地区土地资源逐渐紧张，围填海的开发利用已经成为缓解沿海地区经济发展和土地矛盾的主要途径[2]。人类意志下的、规模化的围填海开发利用活动在创造经济效益的同时也对海岸带自然环境产生诸多影响[3]。

国内外许多学者已经运用多种手段，对不同围填海地区进行了各种研究[4]。刘伟等(2008)在调研我国围填海现状后探讨了我国围填海的问题及调控对策[5]。苏涛等(2018)从海洋生物与生态环境等方面分析了大规模围填海对广西近海生态环境和生物资源的影响，并提出初步的管理对策[6]。Meng等(2017)利用GIS分析了我国围填海地区的时空变化特征和驱动因素[7]。李静(2008)结合资源经济学方法和生态学方法，对河北省围填海的社会经济效益和生态环境损害效应进行了综合评估和比较分析[8]。段金娟(2013)分析了河北省围填海整体现状并提出围填海管理建议[9]。为保证合理开发利用海岸带资源，推动沿海地区可持续发展，对围填海空间进行科学的规划、开发和监控是极其必要的[10]。

近33年来，沧州市沿海地区发展迅速，作为河北省沿海经济建设的重要区域之一，围填用海区集中了航运、制盐、滩涂养殖等多种海洋产业，经济收益不断提高，围填海面积进一步增长。然而，对河北省沧州近岸海域围填海区域演变特征和空间格局进行深入分析的相关文献还较少。因此，本研究将基于沧州海域1985—2018年遥感影像，从人工岸线比例、围填海强度与类型多样性、景观尺度和空间质心转移情况等方面构建围填海空间特征演变分析模型，定量分析沧州近岸海域围填海空间开发利用水平与时空变化特征，为该区域进行生态环境保护，推进相关产业可持续发展提供科学依据[11]。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

本研究所选择的研究范围为河北省沧州市所辖近岸海域，研究区位于华北平原东端，环渤海地区中心位置(图1)。气候类型为暖温带半湿润季风气候，气候适宜，年平均气温12.9 ℃，年平均降水量为567.8 mm。研究区地理位置优越，交通便利，地表径流密度高，入海河流较多。研究区海岸线较为平直，以粉砂淤泥质岸滩为主。伴随着经济社会高速发展，海洋产业逐渐多样化，近33年来研究区围填海面积迅速增加；围填海开发利用创造了经济效益，但同时也必然会对该区域海洋生态环境造成影响。

图1 研究区示意图Fig.1 Schematic diagram of research area

1.2 数据来源与处理

本研究以1985年海岸线作为基期海岸线，以沧州市所辖海域为研究区。选取1985、1993、1998、2003、2010、2018年6期Landsat TM/ETM+/OLI影像，原始影像来源于地理空间数据云网站( http：//，表1)。选取含云量<5%的高质量影像，对遥感影像进行大气校正与几何校正，校正精度小于0.1；再进行波段合成与裁剪；在提取不同类型围填海要素时分别使用凸显各类空间要素特征的波段组合，可以得到更加精确的影像，以适用于各类围填海要素的识别特征。再提取研究区海岸带利用类型影像特征并参考历史文献建立各类围填海类型解译标志。在遥感影像达到可分类标准之后，应用面向对象的遥感分类方法进行信息提取。

表1 卫星遥感数据表Tab.1 Data of satellite remote sensing传感器行列号成像时间分辨率/m波段数/个MSS122/.06.TM122/.06.TM122/.05.ETM+122/.06.ETM+122/./.05.0

面向对象遥感分类方法将对象作为基本分类单元，结合不同对象的地物光谱、空间几何、质地、纹理等特征，可以得到比传统分类方法精度更高的土地利用类型信息。本研究应用集成于ENVI中的基于样本的面向对象分类工具，首先对分类的基本类型进行划分与确定，通过人机交互方式对遥感图像中不同地物选取合适的分割尺度和合并尺度，比较不同波段组合对分类精度的影响，并根据研究对象的基本类型选择相对应的分类样本训练区，再选取不同对象的地物光谱、空间几何、质地、纹理特征，最后选择分类精确度最高的支持向量机算法(SVM)进行分类并得到分类结果[12]。重复以上步骤得到每年的分类结果，计算分类精度矩阵并参考历史文献，历年整体分类精度范围为88%～93%，满足本次研究需要。

将提取到的原始结果导入ArcGIS，结合Google Earth、资源卫星等多期遥感影像，进行人工判读并校正。以沧州海域专项调查数据、遥感数据，辅以海洋专项调查给出的岸线利用分类和《海域使用分类体系》[13]确定的用海类型进行分类，结合野外调查结果与前人研究成果[14]的基础上获取原始海岸线并得到不同年份围填海的具体情况。将研究区内围填海类型划分为围海养殖用海、生产设施建设用海(包括居民生产生活用地和含有其他工业用地的造地用海)、围填未利用区域、港口用海4个二级类型，最终得到研究区6期33年来的围填海时空变化信息。

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