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随着城市化的快速发展，特别是城市规模的不断扩大以及城市土地的不合理规划和利用，径流污染、洪涝灾害等径流问题日益突出。本文在系统地总结了国内外径流控制研究进展的基础上，借助地理信息系统、遥感技术以及景观生态学理论，利用三幅杭州不同时期的(1991、2003、2010) LANDSAT-TM影像，通过计算得到杭州市相关景观格局指数;接着，运用SCS径流模型计算得到研究区不同时期的径流深度，并通过查阅文献以及实验的方法得到研究区三个时期的径流水质数据;最后，运用多元分析方法分析景观指数与径流深度、污染物指数间的相关关系。主要得到以下结论: (1)景观格局变迁与城市化过程关系密切。从1991年到2010年，绿地和湿地面积分别减少53.4％、84.7％，水域面积基本不变，建设用地面积增长117.9％;景观破碎程度上升，结构异质化程度减少，景观形状趋于复杂化。 (2)随着城市化的推进，地表径流深度逐渐加深，且研究区不同时期内由于景观格局变迁引起的径流深度变化也不尽相同。 (3)杭州市内河CODMn和TN均超标，同时在1994年达到近20年最高值，2010年内河整体水质属于劣Ⅴ类水体。 (4)部分景观格局指数与水质和径流深度存在明显相关关系，不同土地利用类型转化方式对水文敏感性不同，且发现合理控制相关景观指标可以有效的控制径流污染和径流量。 (5)研究认为:通过合理设置河道岸边绿化缓冲带，加强分散集团式绿地和湿地景观建设，合理增加生态滞留池、湿地、洼地和低植被区等设施以及控制绿地、湿地向建设用地转化的比例可以有效的改善城市径流问题。