人与自然关系随生产力发展不断演变,但水资源-经济社会-生态环境关系始终密切,“人水”和谐发展的目标始终重要。基于社会水文学观点,将水资源-经济社会-生态环境这一复杂系统划分为水资源、经济社会、生态环境三个子系统,子系统间存在关联和约束的复杂互馈关系,并且互馈关系也随时间变化。因此,摸清各子系统时空演变规律,探寻各子系统间互馈关系,寻找互馈关系演变的驱动机制具有重要意义。鉴于此,本文利用传统监测数据结合历史资料和遥感数据,从新疆水资源-经济社会-生态环境子系统要素时空演变规律出发,定性分析各子系统间互馈关系,定量计算各子系统间关联度及影响机制,并探讨了互馈关系的演变规律与驱动机制。主要研究内容和结论有以下几个方面:(1)新疆水资源-经济社会-生态环境系统要素时空变化研究。根据对复杂系统的理解,将水资源-经济社会-生态环境系统划分为三个子系统。从水资源、经济社会、生态环境选择子系统要素,利用历史资料、监测数据、遥感数据等,进行新疆水资源-经济社会-生态环境时空演变研究。结果表明,自上世纪50年代至今,新疆经济社会发展迅猛,人口和GDP重心逐渐向东偏移,东部经济发展速度高于西部;水资源中降水量有所增加,降水重心呈现向西偏移趋势,在塔城、伊犁、巴州交界处徘徊;生态环境变化速度逐步减小,人类开发建设活动波动变化。(2)新疆水资源-经济社会-生态环境互馈关系定性分析与定量研究。从定性和定量的角度出发,在定性上,分析了两两及三个子系统间的互馈关系。在定量上,首先利用主成分分析、结合Pearson相关分析和典型相关分析(CCA)定量计算了不同子系统间相关性;然后,根据相关性分析结果,进一步进行回归分析,探讨各子系统间的定量关系。结果表明,新疆水资源-经济社会-生态环境关联性较高,子系统间典型相关分析的相关系数均大于0.8,属于高度相关;回归分析表明,针对新疆全区,经济社会评分每增长10%,生态环境评分减少1.73%,但其他子系统间回归分析结果不显著;针对新疆分区,大部分地区经济社会子系统与生态环境子系统显著相关,少数地区经济社会子系统与水资源子系统显著相关。(3)新疆水资源-经济社会-生态环境互馈关系的演变规律与驱动机制。根据相关分析结果,在时间和空间上分析了新疆水资源-经济社会-生态环境子系统间互馈关系的演变规律,参考“钟摆”模型,划分了影响互馈关系演变的驱动机制。结果表明,互馈关系随时间发展依次受到自然因素、技术和政治因素、经济和科技因素的影响。