湖泊水域的动态变化对湖泊水资源开发、湖泊生态环境保护以及洪涝灾害预报具有重要的指导意义。近年来南四湖自然水域面积变化剧烈,并引发了一系列生态环境问题。基于山东省南四湖多时序遥感与土地利用数据,运用遥感和GIS技术,采用GIS空间分析的方法,选取湖泊水域变化幅度、湖泊分形维数变化指数、湖泊变化强度指数和土地利用转移矩阵等因子,对南四湖30年的自然水域面积变化和形态变化特征进行分析,在此基础上探讨南四湖自然水域和其他土地利用类型的转移变化特点;最后对引起自然水域面积变化的机制进行了分析。研究结果表明:①南四湖自然水域30年间面积共减小529.02km2,减少了44.45%,年平均减小量为17.63km2;②研究时段内,景观分形维数呈先下降后上升的趋势;其中,1982-1992年自然水域景观分形维数呈下降趋势,而1992-2002年,2002-2012年景观分形维数呈上升趋势,说明在研究时段内1982-1992年人类活动对南四湖自然水域的影响相对于1992-2012年较大;③总体上,自然水域变化强度呈先增大后减小的趋势,其中河流在2002-2012年,1992-2002年两个时段变化强度数为整正数,水域减小趋势得到了一定程度的控制;④研究时段内南四湖自然水域主要转换为农用地,其次为建设用地,说明人类活动和城市经济的发展对自然水域的影响较大。