青藏高原北部作为世界上对环境变化最敏感的地区,近年来,由于气候的剧烈变化、人类活动加剧的影响,导致草地不断退化并引起生态变化,其中青藏高原北部的高原草原荒漠化较为严重。一旦藏北高原的生态变化被破坏,造成的损失将不可估量,因此,对草原荒漠化的研究是十分必要的。当草原变得荒凉后,砾石就会聚集起来,通过研究砾石的大小,我们可以研究土地的荒漠化情况。由于不同粒径砾石的光谱对比度较低,环境对砾石的光谱曲线影响很大。故地表砾石的反演研究存在一定的困难,主要表现在以下两个方面。（1）目前对草地退化区的地表砾石研究较为稀少,研究主要集中在粒径较小的砂粒、沙滩等。（2）常使用多光谱影像对砾石等进行研究,但多光谱影像很难准确识别出不同粒径等级的砾石,而高光谱技术的发展为不同粒径砾石的识别提供了数据源,但利用某一波段或光谱吸收参数来研究地表砾石却比较少。高光谱遥感技术的传感器通道数量多,能获取大量的地物信息。利用高光谱遥感技术可以更好的进行地物的定量反演。在本研究中将青藏高原北部地区的砾石作为研究对象,进行了地面调查、GPS定位、砾石光谱测定和砾石粒径测定,围绕着砾石的野外实测光谱曲线,将光谱曲线进行了不同形式的导数变换,优选出一个与砾石粒径相关性最高的波段,并建立砾石粒径与敏感波段之间的线性拟合模型。其次,提取出了不同尺寸砾石之间的光谱吸收参数来建立砾石粒径与光谱吸收参数之间的线性拟合模型。最后,结合高分五号高光谱影像,对研究区的砾石粒径空间分布图进行绘制,并对其空间分布特征进行讨论。主要结论为:（1）基于光谱导数变换的砾石粒径拟合模型将光谱曲线进行不同形式的导数变换能消除非目标因素（如光照条件、背景信息等噪声的影响）,深入提取出光谱信息。通过对未使用导数变换的原始光谱逐波段与砾石粒径之间的相关性分析发现,二者之间的相关性系数较低。将经过导数变换的光谱数据逐波段与砾石粒径进行相关性分析后,二者之间的相关项系数得到显著提升。其中相关性较好的波段有369.9nm、371.5nm和910.5nm,且在进行拟合时发现,一元二次回归拟合模型具有较为准确的拟合精度。通过对比不同形式导数变换建立的拟合模型发现,一阶导数在910.5nm处的光谱值与砾石粒径之间的拟合效果是最好的（R~2=0.738）,利用此处经一阶导数变换后的光谱值可以较好的模拟砾石的粒径。（2）基于光谱连续统去除技术的砾石粒径拟合模型通过对光谱曲线的连续统去除可以获取到每条光谱曲线的光谱吸收特征区间,进而计算出光谱吸收参数（吸收宽度、面积、深度）,通过使用连续去除技术,可以更好地提取光谱曲线中的隐含信息（光谱吸收参数）,从而更好地建立砾石粒径与光谱吸收参数之间的拟合模型。通过对不同光谱吸收特征区域内的光谱吸收参数与砾石粒径建立的拟合回归模型对比,在2340nm附近的吸收面积与砾石粒径建立的拟合回归模型的拟合精度是比较准确的（R~2=0.728）。（3）基于高光谱遥感影像的砾石粒径空间反演处理高分五号高光谱图像得到地物的真实反射率数据,结合上文得到的敏感波段,并进行砾石粒径的遥感反演。根据导数光谱变换的砾石粒径反演模型,得到砾石粒径的空间分布数据,从而再与野外实测数据进行对比分析,精度达到70%。总体而言,本研究利用导数变换、连续统去除技术对砾石的光谱信息进行了精确提取,优选出砾石粒径相关度高的因子,建立砾石粒径模拟模型。并将其与高分五号高光谱影像进行结合,反演得到该研究区的砾石粒径空间分布特征,从而绘制砾石粒径的空间分布图,并简要分析砾石粒径的空间分布特征。