白洋淀流域位于雄安新区上游，是重要的水源保护区和生态屏障，具有重要的生态意义和政治意义。本文以雄安新区上游白洋淀流域作为研究区域，以2003年、2008年、2013年和2018年四期遥感影像、DEM数据和经济统计年鉴作为基础数据来源，基于3S技术、景观生态学原理和数学模型，从全流域、不同县域类型（平原县以徐水区为例、山区平原过渡县以唐县为例、山区县以涞源县为例）和东西大样带（按海拔梯度设置的山地—丘陵—平原过渡大样带）不同尺度，分别研究了白洋淀流域景观结构与格局特征、景观格局动态变化规律(2003-2018年)，基于CA-Markov模型预测2023年景观结构变化，基于主成份分析法分析景观格局演变的驱动力因素，基于InVEST模型对流域生境质量进行分析和预测。研究结果如下:
　　(1)白洋淀流域（2018年）林地景观面积最大，水域面积最小，其大小排序为:林地＞耕地＞建设用地＞草地＞未利用地及其他＞水域。平原县以耕地和建设用地两种景观类型为主;山区县以林地、草地两种景观类型为主;山区平原过渡县（唐县）以耕地、林地、草地、建设用地四种景观类型为主。东西大样带尺度和全流域尺度景观结构基本相同，但与三种典型县域的景观结构比例均不相同。
　　(2)2003-2018年间全流域耕地、林地的面积呈减少趋势，建设用地、未利用地及其他用地的面积呈增大趋势;草地面积2003～2013年间呈减少趋势，2013～2018年间略有增加;水域面积2003～2013年间呈增大趋势，2013～2018年间略有减少。平原县耕地面积逐年减少，林地、建设用地、水域、未利用地及其他面积逐年增加，草地面积变化规律与全流域相同。山区平原过渡县耕地、林地面积逐年减少，建设用地、未利用地及其他用地面积逐年增加，草地和水域面积变规律与全流域相同。山区县耕地、林地面积呈逐年减少趋势，草地、建设用地、水域、未利用地及其他用地呈增加趋势。东西大样带耕地、林地面积呈逐年减少趋势，建设用地呈增加趋势，草地及水域面积变化规律与全流域相同，未利用地及其他用地的面积在2003～2013年持续增加，2013～2018年小幅度减少。
　　(3)2003-2018年间三个研究尺度景观格局均表现出如下规律:斑块数量增多，平均斑块面积减少，景观破碎化增强;最大斑块指数不断减少，大斑块对流域控制逐渐减弱;斑块形状呈不规则、复杂、不稳定方向发展;景观异质化程度增大。但相同地形区域内，不同景观类型的格局特征不同，不同地形区域的同一景观类型的空间格局也有一定的差异。
　　(4)基于CA-Markov模型预测2023年景观格局如下（不考虑今后社会政治因素的干扰）:全流域耕地和林地面积将减少，其他景观类型面积将增加。东西大样带的耕地、林地、水域面积将减少，其他景观类型面积将增加。平原县耕地面积减少，其他景观类型的面积将增加。山区平原过渡县耕地、林地、水域的面积将减少，其他景观类型面积将增加。山区县林地面积将减少，其他景观类型面积将增加。
　　(5)影响白洋淀流域2003～2018年景观格局变化的主要驱动力因素共提取4个主成份，分别为:经济因子、社会因子、人口因子与自然因子。其中景观格局变化主要与人均地区生产总值、城镇居民消费水平、地方财政收入呈极大的正相关，与第一产业构成呈极大的负相关;与耕地面积、粮食产量、城乡居民最低生活保障以及降水呈正相关，与人口自然增长率呈负相关。
　　(6)基于InVEST模型对白洋淀流域生境质量分析结果显示:整个白洋淀流域和东西大样带的生境质量均值2003～2018年间整体呈下低趋势，全流域生境质量处于低等、较高等栅格数量呈增加趋势，中等、高等呈减少趋势。东西大样带生境质量处于低等栅格数增加最大，处于中等和高等栅格呈减少趋势，较高无明显变化。平原县生境质量均值呈减少趋势，中等级生境质量栅格数量在2003～2018年间呈减少趋势，其他等级呈增加趋势。山区平原过渡县生境质量均值先保持不变后逐渐减少，低等、较高等生境质量栅格数呈增加趋势，中等、高等呈减少趋势。山区县生境质量均值较稳定，低等、较高等生境质量栅格数呈增加趋势，中等、高等呈减少趋势。2023年白洋淀流域生境质量预测结果显示，3个尺度地区生境质量与2018年相比均有所下降，其中平原县生境质量均值下降幅度最大，山区县生境质量均值下降幅度较小。