蒸散是地球能量平衡和水文循环中的一个主要组分,也是连接大气圈、水圈和生物圈的关键过程。及时准确地监测和了解区域蒸散的变化状况对定量人类活动对水文的影响,提高水分利用率和加强区域水资源管理等具有重要意义。近年来由于人类活动所导致的土地利用和覆盖变化以及气候变化是最重要的两个影响区域蒸散的因子。然而它们对蒸散的具体贡献仍然存在很大的不确定性。在气候变化背景下中国迅速的城市化进程和大量的生态修复使得土地利用和覆盖发生了巨大改变。所以我们迫切需要完整地了解环境变化对水资源科学管理和合理配置的影响。但是由于环境变化所导致部分区域地表异质性效应加重使得遥感区域蒸散模拟产生较大误差的问题同样不可忽视,如何解决遥感异质性误差问题也成为目前遥感蒸散估算研究中的难点问题。基于此本文对上述问题进行了研究,具体结论如下:(1)利用MODIS产品数据分析了中国2001-2013年的蒸散时空变化规律。时间上,在2001-2013年间中国的年蒸散以-0.6mm/yr的速度下降。空间上,中国多年平均蒸散呈现从西北内陆向东南沿海逐步增加的趋势。2001-2013年间在蒸散显著增加的区域主要分布在我国西北的西北部分、西南的中部地区以及中南和华东的大部分地区。(2)探明了各气候因子和土地利用和覆盖类型变化对区域蒸散的影响和贡献大小及主导因子。分析气温、风速、日照时数和相对湿度四种气候因子的变化趋势及对ET的影响贡献发现,日照时数和风速在2001-2013年间对中国蒸散的综合负贡献要大于气温对蒸散所造成的正贡献,最终导致了中国蒸散的下降趋势。在四种气候因子中日照时数是影响中国2001-2013年间蒸散变化的主导因子。2001-2013年间,森林、农田和草地在中国呈现相互转化的趋势。其中森林和农田的总体面积呈增加趋势,草地的总体面积呈减少趋势。森林转化为其他作物的对蒸散影响要远远大于其他作物转化为森林对蒸散的影响。森林砍伐对蒸散的影响效应并不能被植树造林所抵消。(3)定量分离气候变化和土地利用和覆盖变化对区域蒸散的影响,得出了中国区域影响区域蒸散的最主要因素。结果显示2000年以后中国蒸散的变化趋势与气候变化趋势更接近,总体上气候变化对中国蒸散的影响效应要明显大于土地利用和覆盖变化对蒸散的影响。本研究结果表明今后中国的高效水资源管理和植被生态系统修复工作必须考虑气候变化对蒸散和水资源可利用量的影响。(4)选择位于中国江西省的典型南方低丘农田小流域为地表异质性研究样方区域,对比了两种单层遥感蒸散模型:SEBAL和SEBS,比较了两种模型在各能量分量计算方法和模型参数选取上的差异,并利用波文比能量平衡系统/自动气象站和大孔径闪烁仪分别从单点和区域尺度来对两种单层遥感蒸散模型的模拟结果和性能进行验证。在区域尺度上,SEBAL和SEBS两种模型日蒸散模拟结果的相对精度分别为86.75%和79.32%。在单点尺度上,样区蒸散分布呈水田>果树>旱作的趋势,但是两种模型均在水稻和桔园像元上存在一定的蒸散高估现象,而在旱作像元上模拟的蒸散结果却呈现出一定程度的低估。(5)引入了线性混合像元分解模型对两种单层遥感蒸散模型进行改进,根据各植被在像元内的丰度值和一个超定方程组求出其各自的蒸散贡献,订正SEBAL和SEBS两种模型的蒸散估算结果。解决两种遥感蒸散模型在区域蒸散估算研究中由于地表异质性和混合像元所导致的误差问题。模型订正后的结果显示两种模型在水田、旱作和果树像元上的蒸散估算结果均显著提高,区域平均蒸散量统计分布更加集中且接近与实测值。SEBAL和SEBS改进后的蒸散估算相对精度分别为94.62%和89.38%。研究结果将有助于今后了解区域水文循环和能量平衡,及时准确地监测估算农业小流域不同作物的水分情况,实现水资源高效利用提供决策依据。