积雪是地球外部圈层水圈的地理要素之一,也是研究地球表层循环系统的重要要素之一。青藏高原作为世界第三极因其特殊的地理条件使其成为中国大陆主要积雪区之一,就全球尺度而言,青藏高原地区积雪长时间序列时空演变分析结果对于认识我国气候、亚洲夏季风和东亚区域气候乃至全球气候系统都具有十分重要的意义;就区域尺度而言,青藏高原积雪时空演变分析对于该地区草地生态系统水资源供给、青藏高原地区雪灾预测以及相关河流洪水量预测有重要的现实意义。论文主要以遥感数据建模与生态学应用两方面为重点,以创新的积雪反演模型为基础研究青藏高原近三十年积雪时空演变。完成积雪反演模型的研究,已制作1982至2012年AVHRR-LTDR雪盖反演产品,并完成1982年至2012年青藏高原积雪时空演变分析。主要研究内容如下:(1)创建以LTDR数据与数字高程模型为基础的积雪反演模型,模型利用数字高程模型部分消除山区阴影对积雪反演的影响,多时相合成则消除了云的干扰,应用动态阈值法解决了高程对雪面亮度温度值的影响,建立一套完整的AVHRR雪盖产品处理系统。完成雪盖产品精度验证,通过与实测数据对比验证,LTDR雪盖反演产品积雪识别精度达到93.9%,KAPPA系数达到0.765。根据多时相动态阈值模型提取的雪盖信息结果以及由雪盖信息进一步处理得到了各积雪参数。(2)在雪盖产品的基础上完成积雪面积与雪盖日数的计算,以水文年为单位整合计算结果,分析青藏高原多年月均雪盖时空分布及高原内部各生态区的差异,青藏高原整体雪盖面积在9月份达到最低值6.3%,从10月份开始积雪面积迅速上升,在次年的3月份达到雪盖最大值29.4%,积雪消融速率明显慢于积雪累积速率。高原内部各生态区多年月均雪盖面积呈现差异性,青藏高原腹地同属半干旱的四个生态分区表现出较为一致的多年月均积雪演变特征,而高原温带湿润/半湿润生态分区呈现明显的滞后性,其积雪覆盖出现最小值较其他地区平均延后两个月。(3)以年均雪盖面积、日数为基础完成青藏高原1982至2012年际雪盖时空变化,结果显示1984、1990、1998、2003为异常少雪年,1982、1985、1997、2007为异常多雪年;各生态区之间呈现明显差异,青藏高原中部腹地同属半干旱的四个地理分区呈现较为一致的变化趋势,其余个生态分区则表现出不同变化趋势;整个青藏高原在1998年之前年均积雪面积变动较为剧烈,1998年之后积雪变动较为平缓。在积雪空间分布上,积雪变化的主要地区集中在高原腹地及东西向延伸的广大地区,冈底斯山脉南部的藏南谷地、云贵高原的西北部、柴达木盆地与祁连山东南部地区则表现出全年无雪的特征,喜马拉雅山脉、念青唐古拉山脉以及昆仑山脉地区则为常年积雪区。(4)以积雪期开始日期与积雪期结束日期为基数完成青藏高原1982至2012年积雪时空物候变化,分析积雪物候的空间差异和空间趋势,并发现高原积雪物候并不具有纬向性特征这一规律,而且有些年份积雪的开始期与结束期以青藏高原腹地为起始区域;在积雪物候的时间序列上发现部分生态区的积雪物候期波动较大。(5)分季节分生态区计算积雪与温度、降水象元级相关性,结果显示青藏高原腹地唐古拉山地区的生态分区冬季年均积雪与年均温度呈现显著相关性,调整后的R2达到0.76,显著性水平小于0.01,青藏高原大部分生态分区在秋冬呈现出积雪与降水较强的相关性并通过了显著性水平检验,春季则没有明显的相关性,可能与春季温度升高,日均温达到0度以上,积雪无法稳定存在有关。(6)综合比较各生态分区的积雪分布特征,研究结果显示:青藏高原腹地即唐古拉山地区相邻的两个半干旱生态分区具有年际积雪面积波动大、积雪物候波动大以及与温度呈现显著负相关,与降水呈现显著正相关的特点,而该地区即覆盖长江与黄河的源头——三江源地区,也是青藏高原主要放牧区,因此,研究结果对于下游洪水量的预测以及牧民雪灾防范具有实际的指导意义。