森林碳储量是衡量森林植被状况、指示生态环境变化的一个最重要的指标。城市化导致的人类生存环境的扩张,必然影响周边森林植被的生存环境、生存空间以及健康状况。探究城市化与森林变化的情况对规划城市发展方向具有十分重要的意义。本文以株洲市为研究区,以1999年、2004年、2009年Landsat 5和2014年Landsat8夏、秋季遥感影像以及湖南省森林资源连续清查数据为数据源,提取和反演各年份土地利用专题信息及森林碳储量,并与筛选的株洲城市化12项量化指标进行灰色关联分析,主要研究结论如下:(1)提出顾及地表温度的多尺度面向对象分类方法能有效的提取地表地类信息。地表温度是表征地表过程变化最重要的特征物理量。通过辐射方程反演的地表温度在本研究中被用于水域、城乡居民建设用地以及植被类型等地类的提取,增加了该些地物的区分度。分类结果满足后续实验要求:Kappa系数均在0.80以上,分类精度均在90%以上。(2)1999-2014年株洲各市、县农林用地面积减少明显,共减少53.67千公顷,建设用地面积增加34.16千公顷,城区扩张速率为0.53,且各市、县城区扩展方向根据其地理位置具有一定规律性。经济发展和人口变迁是影响株洲市1999-2014年各市、县城市化的主要驱动因子。城乡居民建设用地面积分别与株洲市地区生产总值和城镇人口数量相关系数为0.96、0.94,具有明显线性关系。(3)利用留一交叉随机森林方法构建1999-2014年株洲市森林碳储量反演模型。1999年、2004年、2009年、2014年该模型的决定系数(R2)分别为0.56、0.55、0.55和0.58,模型均方根误差(RMSE)分别为0.39、0.57、0.59和0.63,研究区森林碳储量总量分别是1068.11、1355.65、1923.91和2436.89万吨,研究区森林碳储量总量逐年增加,但空间分布不均衡。碳储量空间分布主要集中在炎陵县的东南部、茶陵县的东部、攸县的黄丰桥以及醴陵市的北部等区域,在人口活动较为频繁的城郊等区域,森林碳储量几乎没有增长。(4)灰色关联方法分析森林碳储量与城市化之间的关系是可行的,株洲市城市化对该区域的森林碳循环具有显著影响。与株洲市森林碳储量变化关联度较大的指标是城镇从业人口、公路长度及建设用地与耕地面积比值,关联度都达0.90以上;城镇人口、工业产值及建设用地面积与林地面积变化关系密切,足以证明,跟株洲市城市化发展有着直接关系的各指标与森林碳储量变化密切相关。