坎儿井是世界上最大的地下水利灌溉系统,被誉为地下“万里长城”。为了更好地认识并了解坎儿井对吐鲁番绿洲生态发展的意义和价值,吐鲁番盆地土地利用变化对坎儿井的影响,本文以吐鲁番盆地坎儿井和吐鲁番盆地土地利用变化为研究对象,通过GIS时空分析技术、文献法、野外调查等对吐鲁番盆地1990年,2000年,2010年的遥感影像进行解译,对土地利用时空变化,土地利用变化与坎儿井,坎儿井现状,坎儿井衰减的影响因素等方面进行了研究,并探讨了坎儿井的保护利用存在的问题。其中,对吐鲁番坎儿井的利用及发展现状是本研究的基础,土地利用变化对坎儿井的影响及两者之间的关系研究是核心,对坎儿井衰减的影响因素研究是对坎儿井未来发展趋势的进一步深入探讨。主要得出以下几项结论:(1)通过利用GIS监督分类法、时空关联分析法,处理1990年、2000年和2010年三个年度的TM∕ETM影像数据,结果表明,1990年到2010年吐鲁番盆地裸地、水域、盐碱地的面积呈现减少趋势,分别减少了2.01%、0.09%、0.70%;耕地、建设用地呈现增加趋势,分别增加了2.0%、0.10%;草地在1990-2000年的10年时间内呈增加趋势,在2000-2010年的10年之内呈出减少趋势,但在整个研究时段内整体上还是呈现出增加的趋势,共增加了0.65%。1990年到2010年的吐鲁番当地的土地利用变化转移中,耕地和裸地占主导地位。(2)对吐鲁番盆地的土地利用类型进行时空分析发现:裸地的重要转移方向是耕地、草地和建设用地;草地的主要转移方向是裸地和耕地,部分草地转移成建设用地;耕地的主要转移方向是裸地和草地;水域、建设用地、盐碱地的转移不明显。在第一阶段(1990-2000年),变化幅度最大的是盐碱地,减少了30.33个百分点,变化幅度最小的是裸地减少了1.48个百分点,变化幅度从大到小依次为:盐碱地、草地、建设用地、耕地、水域、裸地;研究第二阶段(2000-2010年),变化幅度最大的是建设用地,增加了52.81个百分点,变化最小的是裸地,减少了0.72个百分点,变化幅度从大到小依次为:建设用地、盐碱地、耕地、草地、水域、裸地。(3)研究区相对于前期(1990-2000年)研究区后期(2000-2010年)土地利用幅度比较剧烈的时间段,坎儿井的数量也随之快速减少。研究区耕地面积和草地面积增加,水域所占比例下降。随着社会经济发展,耕地数量和面积也日益增多,使其荒地被大量开垦。城市化进程加快,部分耕地和建设用地取代坎儿井所在地,使其消失或因断流而被遗弃。耕地面积和建设用地的增加对水域带来很大的压力,农业用水量增大,需开采大量的地表水和地下水来满足农业生产和人类生活所需水,大量发展机电井和防渗渠道来发展当地农业生产,有些区域发生严重的超采现象,导致补给当地的主要湖泊的水量减少,地下水位持续下降,水域萎缩。整个区域内坎儿井数量从1990年的725条下降到2010年的103条,减少了622条;总出水量下降至0.38×108m3。说明吐鲁番盆地土地利用类型,尤其是耕地、建设用地、水域面积变化直接或间接影响着当地坎儿井的存亡。(4)通过进行各类数据统计的同时,结合实地考察总结出研究区坎儿井干涸的主要原因是:(1)绿洲耕地和建设用地面积持续增长(2)水域减少、地下水位下降,修建水库和防渗渠道(3)机电井的增加及其布局的不合理(4)人口爆发式增长(5)坎儿井自身的缺陷。