灞河是发源于秦岭蓝谷的一条河,是“八水绕长安”中的八水之一。灞河既是重要的生态河道,文化廊道,也是西安东部的生态屏障。作为陕西省关中境内的一条城市河流,灞河流域的生态健康与人类息息相关。近些年,随着经济的快速发展和人口增多,灞河流域承受的压力也逐渐增大。尤其是灞河流域的上、中游地区,具有较强的生态敏感性,易对下游、渭河流域等造成威胁,引发生态安全问题。因此,本课题以灞河中上游流域为研究对象,在景观尺度下,分析其景观格局演变特征及发展趋势,并依据相关理论、经验,结合研究数据,建立了流域生态系统健康评价体系,评价了灞河中上游流域生态系统健康,对其存在的生态问题进行了探究,并提出了建议,对于流域生态学、景观生态学等方面的研究有重要的实证意义。研究结论如下:在ENVI软件和Arc GIS软件的支持下,基于2007年与2016年两期遥感影像提取归一化植被指数(NDVI)、归一化水指数(NDWI)和垂直植被指数(PVI),并与遥感影像原本具有的波段融合为多源数据,运用决策树分类法进行遥感解译。最终获得了草地、林地、耕地、建设用地、水域和未利用地六种景观类型,两期分类总精度均在83%以上。通过对灞河中上游流域类型水平和景观水平演变特征分析可得:2007年至2016年,林地在整个景观中占据优势地位,且破碎度较低,相比其余景观类型来说更为健康。草地的面积减少4368 hm2,景观聚集化且规则化。建设用地面积增加了18%,向破碎化程度加深的方向发展。耕地的面积减少6896 hm2,结构较为松散,有土地面积小而斑块块数多的趋势。未利用地的面积有所减少且形状趋于复杂化。水域基数较小,面积与各景观指数的变化都不大,但亦可看出它有破碎化的趋势。就整体景观而言,各斑块连接度变高,格局分布较为合理,景观类型所占比例差异较大,景观的破碎化程度变低。整体景观格局走向聚集、健康的状态。利用GIS空间分析技术可得,草地减少的面积主要转化给林地,耕地面积的减少是因为转化给林地、建设用地,未利用地减少的面积大都转化为耕地和建设用地。基于马尔可夫模型(Markov)预测可知,灞河中上游流域从2025年到2043年中,草地、耕地和未利用地面积分别减少3756 hm2、3590 hm2和81hm2。林地面积有了显著增加,变化值为7958hm2。水域体现出缓慢下降趋势,建设用地面积也呈现出一定的增加趋势。基于压力—状态—响应(PSR)模型,对灞河中上游流域的生态系统健康进行综合评价可得,2007年和2016年的综合健康值分别为为0.5208,0.6138,健康等级由三级升到二级水平。说明2016年流域生态系统具有比较强的活力和比较合理的结构,因此生态系统相对比较稳定。但2016年的生态健康值刚刚达到二级标准(0.4~0.6)的范围,生态并未完全恢复健康,因此仍需重视灞河中上游流域生态功能的保护和恢复。