随着城市化和工业化的快速发展,我国在经济发展的过程中面临的水资源短缺与水环境恶化问题日益突出。为了缓解人类社会与自然环境发展不协调的现状,各级政府积极开展生态保护建设工作,积极探索建立生态补偿机制。流域水资源生态补偿是促进流域生态环境保护、区域经济可持续发展的必要举措。本研究以海南中部生态核心区的琼中黎族苗族自治县为例,综合应用遥感、GIS和SWAT水文模型等技术手段,探讨了流域水资源横向生态补偿所涉及的“生态补偿主体和客体的界定”、“流域水资源利用现状评估”、“流域水资源生态补偿的内容”和“流域水资源横向生态补偿的核算标准及补偿分配模型”等问题和解决方法。主要研究成果如下:（1）利用GIS的流域结构分析和空间叠加分析方法,确定了琼中县域跨万泉河、昌化江和南渡江三个流域,下游市县包括五指山市、乐东县、东方市、昌江县、澄迈县,屯昌县,定安县、万宁市、琼海市和海口市10个市县。在琼中县流域水资源生态补偿的实施过程中,被补偿方琼中县是海南“三江源区”和水源涵养区,是水资源的提供、保护方;补偿方琼中县水资源保护的受益者,包含了五指山市、东方市、乐东县、昌江县、澄迈县、屯昌县、定安县、万宁市、琼海市和海口市等下游10个市县。（2）采用SWAT水文模型对琼中县2009-2016年的径流过程进行分布式模拟,径流的模拟值与实测值在年、月尺度上均保持一致的变化趋势。乘破水文站月径流量校准期和验证期的R2和Ens系数均在0.88以上,模型模拟结果理想。模型计算结果表明,2006-2016年,琼中县平均每年向下游输水量为4.37×109m3,其中,向万泉河流域输水量为3.26×109m3,向南渡江流域输水量为6.03×108m3,向昌化江流域输水量为5.13×108m3,分别占总输水量的74%、14%和12%。（3）通过实地调研和资料分析,琼中县水环境保护的成本可分为直接成本和间接成本。直接成本包含退耕还林植树造林、公益林产权居民的生态直补、饮用水源地保护工程、绿化宝岛工程、富美乡村水环境治理项目工程、农村环境污染综合整治工程等工程的直接投入;间接成本为“两个暂停”政策下琼中县的房地产财政收入损失。据琼中县环保局、国土局、水务局、林业局等相关部门提供的资料统计,琼中县水环境生态保护直接成本共计1.7095×109元,间接成本为9.96×107 元/年。（4）琼中县水资源横向生态补偿主客体之间是“多对一”的关系,研究按照先流域、后市县的办法进行补偿,根据输水量、水质、生产用水指标构建下游市县补偿份额分配模型,计算下游各市县分担的横向生态补偿量,并设计了 3年、5年两种补偿返还方案。按3年、5年补偿返还量进行分析,各市县流域水环境生态补偿量占本地财政收入（2015年）的比例分别为0.176—4.553%、0.116—3.003%,最高为琼海市,最低的是屯昌县。下游市县按补偿量由小到大的顺序为:琼海市＞万宁市＞海口市＞东方市＞昌江县＞乐东县＞澄迈县＞文昌市＞定安县＞屯昌县。