随着社会快速发展,粮食安全受关注程度越来越高。区域粗放的农业灌溉方式和无节制地开采地下水资源,使得区域农业经济可持续发展难以保障,各种生态问题频出,因此,合理配置区域有限水资源变得尤为紧迫。内蒙古察汗淖尔流域属于典型的半干旱地区,年降雨量少,蒸发量远远高于降雨量。由于近些年流域内耕地面积不断扩大,高耗水作物增加,地下水开采持续增加,导致地下水位不断下降,原有汇入湖泊的地表径流断流,湖泊面积大幅萎缩,生态问题频出。因此,对该流域内农作物生育期耗水进行分析可为该地区的农业用水管理及农业可持续发展提供参考。本文以内蒙古察汗淖尔流域为研究区,首先以多时相Sentinel-2影像数据为数据源,采用面向对象的农作物识别方法获取了流域内甜菜、土豆、玉米和小麦4种主要农作物的种植结构数据;其次,基于地面气象站观测数据和4种主要农作物生育期内有效的Landsat-8影像,采用地表能量平衡系统（Surface energy balance system,SEBS）反演得到流域内的日蒸散发,并结合种植结构数据,得到农作物实际蒸散发（ET）;最后,结合联合国粮农组织（Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO）推荐的作物系数曲线作出作物生长状态参数曲线,利用单作物系数法,插值得到4种主要农作物生育期ET。本研究得出的主要结论如下:（1）通过多次分割实验,利用ESP分割尺度评价工具选取最佳分割尺度参数,最终确定适合流域内主要农作物提取的形状参数权重0.6,紧致度参数权重0.9,分割尺度参数178。利用基于面向对象的随机森林农作物提取方法获得流域内甜菜、土豆、玉米和小麦4种主要农作物的种植结构数据,总体精度达到89.94%,Kappa系数为0.86,其中甜菜的用户精度和生产者精度均超过90%,玉米、小麦和土豆的分类精度较为接近。（2）基于遥感数据和SEBS模型能够准确反演流域空间尺度的日蒸散发量,其生育初期和中期平均误差分别为12.00%和6.84%。从5月到7月,日蒸散发逐渐增大,且在7月达到峰值,8～10月日蒸散发逐渐降低,9、10月降低趋势较大。将平均气压、平均气温、平均相对湿度、日照时数和平均风速5个气象因子以及流域内商都、小海子、十八顷和德善村4个国家级基本水文监测站地下水埋深与日蒸散发进行皮尔逊相关性分析,发现在0.01级（单尾）,平均气温与日蒸散发之间存在极强正向相关关系（r＞0.8）,而其他4个因子的SIG值均大于0.05,与日蒸散发的相关关系较弱。流域内4个监测站点上5～10月的地下水埋深和日蒸散发有显著正相关关系（p＜0.05）,其中皮尔逊相关系数为0.79。（3）流域内甜菜、土豆、玉米和小麦的生育期ET,在空间分布上都有由北向南递增的趋势。农作物生育期ET变化范围分别在479.53～791.46 mm、407.85～675.32 mm、346.51～681.46 mm和314.52～603.97 mm之间。不同农作物生育期ET差异明显,甜菜＞土豆＞玉米＞小麦。其中甜菜、土豆、玉米、和小麦年平均生育期ET分别为594.28 mm、549.35 mm、503.67 mm、467.19 mm。同种农作物因灌溉制度不同,其生育期ET在空间上表现出差异性,具体为:水浇地土豆生育期ET高于旱作土豆;普通玉米生育期ET高于青贮玉米。受流域南北降雨不均影响,4种主要农作物生育期ET呈现明显的由南向北递减趋势。北部湖泊附近的小麦,因土壤含水量较高,其生育期ET高于周边其他区域。图【36】表【12】参【79】