随着城市化进程加快,城市不透水面不断增加,城市径流污染、内涝等问题频发。由此带来的损失日益加重,城市不透水面与地表径流的关系已成为全球关注的热点。因此,开展不透水面与地表径流扩张分析研究,对于指导区域的城市化过程、指导区域发展和改善区域生态环境有重要意义。本文以雄安新区为例,对不透水面扩张与地表径流变化进行分析,研究主要涉及以下两个部分:针对线性光谱混合分解（Linear Spectral Mixing Analysis,LSMA）方法无法准确区分裸地和不透水面的问题。本文在LSMA方法基础上引入改进的裸地区域指数（Improved Bareness Area Index,IBAI）,提出基于LSMA-IBAI综合指数的不透水面提取方法。该方法首先使用线性光谱混合分解对Landsat影像进行不透水面初步提取,然后采用改进后的裸地区域指数提取裸地信息,并构建LSMA-IBAI的综合指数模型,最后通过自适应迭代法对城市不透水面进行精准提取。实验结果表明,该方法能够快速准确地对城市不透水面进行提取,总精度提升了1.83%以上,Kappa系数提升了0.04%以上。在地表径流变化分析中,不透水面通常只是作为地表径流模拟的输入信息,而并未将其作为重要因素进行地表径流增加的原因分析。本文利用LSMA-IBAI综合提取指数提取的不透水面作为输入信息来估算CN（Curve Number）值,构建了SCS-CN模型,实现了城市地表径流精确计算。通过报纸、多媒体等收集的城市内涝灾害信息,验证了本文模拟的地表径流的有效性。基于上述研究,本文进一步探讨不透水面与地表径流的相关性。通过引入基于不透水面计算的景观格局指数、平均中心等参数作为分析指标进行实际应用,探究雄安新区近30年的不透水面空间格局与地表径流的演变规律。通过相关性,发现不透水面的空间格局与模拟地表径流高度相关。该论文有图27幅,表20个,参考文献98篇。