江苏北部沿岸海域地形复杂、类别多样,其中北至连云港赣榆区,南至南通如东县遍布着宽阔的潮滩资源,潮滩北部以砂质为主,南部以淤泥质为主。淤泥质潮滩具有丰厚的底质类型、复杂的水动力环境以及多样的生物资源,在增加苏北的潜在土地资源、保持丰饶的生态环境、提高海岸带防护能力等方面有着重要的价值。因此,研究苏北沿岸海域的水下地形变迁情况对当地生态环境、航运和海岸工程有着重要的意义。苏北沿岸海域是我国鸟类迁徙的重要通道,许多鸟类在此停歇、觅食和繁殖,该地水深的变化会间接影响到鸟类的觅食和繁殖;苏北沿岸海域建设有大规模的海洋工程,不适宜的水深会阻碍海洋工程的建设和运行。因此水深数据的获取能够帮助到苏北沿岸海域的生态环境保护和海洋工程建设,为相关政策提供依据。水深数据是进行浅海演变、潮滩冲淤分析的必备资料,传统的水深测量依赖于长时间、大范围的人工观测,耗时耗力。遥感具有高时空分辨率的特点,获取途径多且应用广泛,遥感测深技术的发展为海洋测深开辟了一条新的途径。苏北近岸海域是典型的二类水体,泥沙浓度大且水动力强,对水深遥感反演造成极大阻碍,研究具有一定的困难性与挑战性,因此目前该地水深遥感研究较少。本文以江苏北部沿岸海域为研究区,按照不同的泥沙浓度、水动力环境划分为海州湾、苏北浅滩研究区,分别进行辐射定标和大气校正。随后基于2013年的海图和遥感影像数据构建合适的水深遥感模型,根据构建的模型计算出1990、2000、2010、2020年研究区的水深分布图,最后基于模拟的水深分布图从冲淤演变、等深线推移、断面水深变化三个方面对30年间水下地形变迁的时空变化特征进行总结并分析其驱动成因,研究结果如下:本文针对海州湾、苏北浅滩研究区分别建立水深遥感模型进行比较分析,结果表明基于低浓度泥沙因子建立的多波段随机森林回归模型在海州湾研究区取得的精度最高,R~2为0.79,RMSE为4.05m,MAE为2.97m;基于对数因子建立的多波段随机森林回归模型在苏北浅滩研究区取得的精度最高,R~2为0.40,RMSE和MAE分别为3.89m和3.21m,由R~2、MRE可知海州湾的建模精度要高于苏北浅滩研究区。基于以上模型模拟的2013年海州湾、苏北浅滩研究区的水深分布图精度较高,水深分布特征与实际情况基本符合。本文基于构建的水深遥感模型模拟了1990、2000、2010、2020年江苏北部沿岸海域的水深分布图,并对海州湾、苏北浅滩研究区近30年的水深分布特征变化情况进行总结。30年间海州湾平均水深由1990年的12.52米抬升到2020年的18.17米,水深大幅升高,其中中山河口南部沿岸浅海水深快速降低,中山河口北部沿岸浅海水深缓慢降低,而离岸外海水深逐步抬升;苏北浅滩平均水深由1990年的9.93米降低到2020年的9.40米,水深略微降低,其中沿岸浅海和以琼港为中心的辐射沙洲区域的水深逐步降低,离岸外海水深逐步抬升。本文基于1990、2000、2010、2020年的水深分布图分析了海州湾、苏北浅滩研究区的冲淤演变、等深线推移和断面水深变化情况,得到以下结论。冲淤演变方面,30年间海州湾研究区主要呈现冲刷趋势,冲刷最明显的时期是1990-2000年,约有58.76%的区域处于冲刷状态,冲刷面积为8044.96km~2,冲刷量为88654.41km~3,年均冲刷1.1米,主要发生在离岸较远的外海;30年间苏北浅滩研究区主要呈现淤积趋势,淤积最明显的时期是2000-2010年,约有83.12%的区域处于淤积状态,淤积面积为13101.34km~2,淤积量为23047.76km~3,年均淤积0.18米,主要发生在苏北浅滩大部分海域。等深线推移方面,30年间海州湾研究区的10米等深线稳步向近岸一侧推移,水深呈上升趋势,冲刷态势明显;苏北浅滩研究区的10米等深线逐渐向离岸一侧推移,水深呈降低趋势,淤积态势明显。断面水深变化方面,30年间海州湾沿岸浅海水深略微下降,呈淤积趋势;离岸外海水深逐年上升,呈冲刷趋势;30年来苏北浅滩沿岸浅海、以琼港为中心的辐射沙洲区域的水深逐渐降低,呈淤积趋势;而除以琼港为中心的辐射沙洲区域外,其余离岸外海水深略微升高,呈冲刷趋势。综上所述,1990-2020年间,江苏北部沿岸海域平均水深变化情况较为复杂,其中海州湾研究区的平均水深逐渐升高,苏北浅滩研究区的平均水深逐渐降低。具体来看,沿岸浅海水深略微降低,呈淤积趋势,其原因主要是渔业养殖、海岸工程等人类活动、潮流输沙等自然活动所导致的海岸线不断推移,水下地形淤高;离岸外海水深逐年上升,呈冲刷趋势,其原因主要是全球海平面上升及洪灾导致的水位上升。本研究初步实现了高浓度泥沙水域大范围、长周期的水深遥感反演,研究结果可以为当地海岸带生态环境的可持续发展提供基础数据和科学依据,从而更好地监测保护当地的生态环境。