关键词：海岸线；分形维数；遥感；时空变化；中国北

1 导论

在沿海地区独特的环境中，大气、水圈和岩石圈相互接触（Faik等人，2009），这对全球变化十分敏感。海岸线不仅标志出了海陆边界，而且还包含丰富的海岸环境信息。海岸线的变化直接影响海岸带滩涂资源；而且，这些变化将导致各种资源和沿海地区生态过程的变化，最终将影响沿海居民的生存与发展变化（Cai 等人，2002；Tao，2006）。因此，海岸线变化及其驱动因素的研究不仅对于理解沿海地区生态环境变化有着重要意义，而且对于理解全球变化也有着重要的意义（Yu 等人，2003；Ou 等人，2004；Sabyasachi 等人，2009；Antonio 等人，2010）。遥感系统重复采集和在天气方面的能力，已经被开发利用为为沿海地理信息系统及时提供空间数据，从而来检测和监测海岸线运动(Kevin and Hesham， 1999；Dellepiane 等人，2004；Elizabeth 等人，2005；Li 等人，2010；Sun 等人，2011；Li 等人，2012；Chu 等人，2013)。

本文旨在分析中国北方海岸线变化的空间和时间特征。目视解译法可以用来提取海岸线在六个时间点的空间和时间分布信息（2000，2005，2008，2010，2011和2012），盒计数法被应用于计算海岸线的分形维数，并且所观测到的海岸线的空间和时间变化的驱动因素也可以得到分析。海岸线的研究范围始于辽宁省的鸭绿江口元，止于山东省和江苏省的接合点，经度范围为从东经117°30´到东经124°20´经度，纬度范围为从北纬35°05´到北纬41°（图1）。研究区涵盖了中国北方的整个渤海湾经济圈，

图1 从2000到2012年中国北方海岸线的分布

近年来渤海经济圈已经成为中国经济发展的新的增长极点和南方珠江三角洲地区及东部长江三角洲地区新的驱动。沿着海岸线有三个省和一个直辖市（即辽宁省，河北省，山东省和天津直辖市），这片区域在经济和基础设施上已经经历了重大变化，其各种海洋开发活动也正在不断提升，如渔业，海洋运输，石油，天然气和海盐提取作业，以及其他种类的活动（Liu 等人，2008）。天津渤海新区、辽宁“五点一线”沿海经济区、河北循环经济示范区、渤海沧州新区和山东半岛蓝色经济区的创建促进了渤海湾海洋开发的规模和强度（Wang 等人，2011）。同时，中国北部许多大的河流也汇流入渤海，包括黄河、海河、滦河和大辽河以及其他的河流。自然条件的变化，包括（但不限于）河口淤积和侵蚀和人类活动的影响，如围垦、填海、港口建设等活动，将不可避免地导致海岸线不断变化，从而影响沿海环境。

2 材料与方法

2。1 数据源的采集与处理

遥感数据源被用于海岸线信息的提取，包括陆地卫星专题制图仪（TM）数据，中国巴西地球资源卫星（CBERS）电荷耦合器件（CCD）的数据，和环境（HJ）- 1 CCD数据。TM数据和HJ-1卫星CCD数据的空间分辨率为30米，中国巴西地球资源卫星CCD数据的空间分辨率为19。5米；这些分辨率都满足1:100000映射的要求。在整个检验过程中，共有87个遥感图像被用于研究中，所有的图像与地形图进行比较从而做出几何校正，这其中的误差从来没有大于1像素。在这项研究中所使用的辅助数据，主要包括地形图，行政地图和地方志，在渤海湾地区海岸线的实地调查，也为解释遥感图像中海岸线位置提供了支持的信息。

2。2 海岸线提取遥感信息的方法

在中国已经有很多针对海岸线变化的研究，然而，从大多数基于遥感影像的处理方法中提取的海岸线信息是当卫星飞过某一区域时的海陆边界（即，瞬时的“水缘”），而不是对海岸线的地理定义（Ma 等人，2007；Li 等人，2009）。在这项研究中，按照“专项908”的定义，海岸线是春季平均高潮期间沿着陆地与海域边界的界线（OSOA，2005）。