湖泊作为陆地水圈的重要组成部分,是揭示全球气候变化与区域响应的重要信息载体。青藏高原有地球上海拔最高、数量最多和面积最大的高原内陆湖区,且青藏高原大多数湖泊受人类活动干扰程度低,其变化主要反映的是自然环境因素的作用。本文以青藏高原最大的湖泊—青海湖和小湖泊聚集区—北麓河流域湖泊群为典型研究对象,利用近30年的Landsat系列卫星获取的青海湖长时序遥感影像,以及北麓河流域2003年和2015年的SPOT-5、GF-1卫星影像进行水体自动提取,结合中国气象数据网提供的两个典型湖泊区域气象数据(主要为降水和气温),探讨了青海湖与北麓河流域湖泊群时间-空间变化与区域气候的响应关系。主要结论如下:(1)本文提出的“IDLWI+Canny算子”提取的青海湖水体边界,尤其河滩和湿地处,在连续性和位置准确性上效果较好;而MNBWI和新型谱间关系法分别结合Canny算子可以较好地应用于SPOT-5和GF-1高分辨率遥感影像的水体提取中,实现北麓河流域多年冻土区湖泊群的快速精确提取。(2)1987-2013年,青海湖与北麓河流域均由枯水期(1987-2002)向丰水期(2003-2013)转变,两地气温也由冷变暖,故青藏高原典型湖泊研究区气候均由“冷干型”转变为“暖湿型”。受此影响,1987-2016年青海湖面积呈先下降(1987-2004)后上升(2005-2016)趋势,而北麓河流域于2003-2015年,湖泊群在数量和面积上均呈大幅度增加态势。(3)空间上,青海湖东西侧湖岸线较南北岸变化明显,其变化与降水相关性密切,与气温相关性不大。北麓河流域湖泊群变化主要集中于干流(北麓河和秀水河)、季节性支流附近及青藏铁路与干流相交处,推测北麓河研究区降水和气温的上升引起的季节性径流变大和冻土冻融失衡是该研究区湖泊群改变的主要原因。