赣南红壤丘陵区是我国柑桔的主产区，南丰县是赣南地区乃至全国重要的柑桔生产基地。准确地获取柑桔种植信息对于区域农业政策的制定及管理具有重要的意义。但目前有关赣南红壤丘陵区桔园遥感提取的研究相对薄弱，亟需加强。因此，本文以江西省南丰县为研究区，基于增强自适应时空融合模型（ESTARFM）利用Landsat和MODIS时序数据构建高时空分辨率数据集，并结合DEM数据，采用随机森林分类方法对研究区2002年和2014年的桔园信息进行遥感提取。同时，本研究基于土壤湿度、土壤温度数据和同期气象数据，探讨桔园土壤温湿度变化特征及其与主要气象因子的相关性，并通过对比不同强度降水事件后桔园和天然林的土壤含水量状况来衡量土壤持水能力。主要结论如下：
　　（1）高时空分辨率数据在土地利用/覆被分类中具有十分重要的意义，本研究基于ESTARFM时空融合模型生成的影像与同期原始影像显著相关（p≤0.01），能有效地弥补由于云污染导致的遥感时序数据的缺失，从而更为详细的刻画植被的年内生长过程，对于降水较多且云污染较严重地区的土地利用/覆被分类具有重要的现实意义。
　　（2）对基于时空融合模型获取的高时空分辨率数据，采用随机森林分类方法提取的研究区2002和2014年桔园的空间分布特征，精度分别为87％和92％，Kappa系数为0.85和0.94。表明基于高时空分辨数据的随机森林分类方法在桔园信息提取中具有很好的效果。其中，地表反射率数据和 DEM 数据对提高桔园分类精度起到重要作用。
　　（3）通过观察遥感提取的结果发现，研究区的主要土地利用类型包括林地、桔园、居民点、水体、耕地，且以林地和桔园分布为主。其中林地主要分布在海拔较高的山区，桔园主要分布在中部低山丘陵区及沿河地区。从面积变化来看，从2002-2014 年，研究区桔园的面积显著增加，增加面积约为 13.64km2；林地显著减少，减少面积约为36.76 km2。利用土地利用转移矩阵分析可得，2002-2014年间，天然林主要转化为桔园和耕地，转化面积分别为157.52km2和17.64 km2。水体转化为其他土地利用类型的面积最少。
　　（4）基于土壤温湿度数据和同期气象数据分析发现：土壤温度的年内变化表现为桔园和天然林的土壤温度变化趋势与各月气温变化趋势一致，并且天然林的土壤年温差大于桔园。其次，除5月和6月，桔园的土壤温度均高于林地；桔园和天然林的土壤湿度在年内呈现有规律的变化，夏季高，冬春季节低。但也存在一定的差异，表现为：桔园的土壤水含量要低于天然林，且变化幅度小于天然林。相关性分析表明桔园和天然林土壤温度与气温呈显著相关。通过研究发现，桔园地越接近地表，土壤湿度与降水相关性越强。天然林不同土层深度土壤湿度和降水的相关性由大到小依次为 20cm＞30cm＞10cm，在深度为 20cm 处，天然林土壤湿度和降水呈显著相关（p＜0.01），在10cm处相关性最小。
　　（5）在一次强降水事件后的72小时内，桔园和天然林的土壤含水量均在20cm处达到最高值。天然林的含水量明显高于桔园，且随着距离降水事件时间的延长，天然林的含水量呈继续上升趋势，桔园则表现为逐渐降低的趋势；在一次弱降水事件后的72小时内，桔园和天然林的土壤湿度随深度变化趋势一致，天然林的各层土壤湿度均大于桔园。随着距离降水事件时间的延长，深度超过20cm，桔园和天然林土壤湿度呈下降趋势，且桔园下降更为显著。