地球表层环境是在基础地质格架上演化形成的,地球深部构造格局、表层岩石类型、土壤类型等地质要素制约和影响着表层环境的发展和演化。以往研究中,除部分全球性环境变化问题外,一般的区域性环境问题研究,极少考虑基础地质要素对环境的影响,难以全面的描述和分析环境变化的成因和发展趋势。本文以金衢盆地为试验研究区,围绕区域内土地利用/土地覆被计算机自动分类、基础地质要素与环境相关性分析、综合环境评价指标建立、基础地质要素与其他环境影响要素对环境变化的影响对比分析、环境变化分析数值模型建立等专题,以Landsat TM/ETM+影像、基础地质、地形地貌、气候和社会经济等数据为基础,建立了用于综合环境分析的数值模型。首先,根据TM/ETM+影像上各多光谱波段对地物光谱的吸收和反射特性,提取了植被指数、水体指数、城镇指数和缨帽变换湿度指数等专题数据;引入定量遥感方法,从TM/ETM+热红外波段上,提取了地表温度数据;利用自行设计的影像综合分类方法,获得了研究区土地利用/土地覆被数据。其次,分析了断裂构造与地表温度、植被覆盖度和土壤湿度三个环境特征要素之间的相关性,总结了断裂、岩性和土壤等地质要素对环境变化的影响机理。第三,采用因子分析方法,获得了用于评价综合环境状况的评价指标,并对研究区1988年、2000年两个时期的环境状况作了定量评价。第四,对研究时段内基础地质、地形地貌、气候和社会经济等环境影响要素作了定量分析,对比了各要素对环境变化的影响驱动力大小。最后,建立了环境影响要素与综合环境评价指标之间的数值模型,分析了研究区未来环境的可能变化趋势。主要取得了以下5个方面的进展和结论:1)根据研究区地形地貌和地物分布特征,提出了一种基于决策树法、最大似然法、地形坡度、水体指数、植被指数和城镇指数的Landsat TM/ETM+遥感影像综合分类方法。方法以决策树为基础,利用地形坡度数据,消除了由于地形坡度引起的林地和耕地之间的同谱异物现象;使用水体指数、植被指数和城镇指数,提取了水体、耕地、山区裸露地;采用最大似然法,区分了城镇用地和盆地区裸露地。2)针对研究区断裂系统地表温度场分析,提出了基于均值统计运算的分段均值法。方法根据距离断裂带的远近,将断裂带两侧一定区域作等间距划分,通过统计不同等分带平均地表温度的变化,获得地表温度场的分布特征和各断裂带对地表温度场的大致影响宽度。研究认为,在特定范围内,距离研究区各断裂带越近,地表温度越高;研究区江山-绍兴断裂带、球川-萧山断裂带、常山-漓渚断裂带、淳安-温州断裂带、松阳-平阳断裂带和衢州-天台断裂带对地表温度场的大致影响宽度分别为16km、3km、5km、11km、4km和13km。3)依据热红外遥感影像上热异常具有特征几何尺寸的特点,提出了基于尺度分析的热红外遥感热异常信息增强方法。研究中,方法有效地降低了背景干扰信号,突出了来自地下的热异常信息,获得了研究区热异常平面分布形态和特征:地表热异常沿断裂带分布较为突出,呈线性特征,主要沿北东走向的江山-绍兴断裂带和常山-漓渚断裂带两侧分布;在淳安-温州断裂带与衢州-天台断裂带交叉位置,热异常特征明显。4)分析总结了断裂、岩性和土壤对环境的影响机理。研究区各深、大断裂带周围,岩石破碎程度高,沿着断裂破碎带向上传导的地下热流,在地表形成热异常区域,影响地表热环境。不同岩石类型的风化方式和成土特性,影响土壤类型和特点、地表生境的复杂及困难程度、水文特性等,在地质基础方面对环境产生巨大影响。土壤因母岩的结构和成分的差异,具有不同的孔隙度、厚度和侵蚀特性,形成不同的湿热环境,影响地表植被生长。5)利用因子分析方法,分析了反映自然生态环境、地表热环境和农业环境的植被指数、地表温度和土壤湿度三个环境特征要素,获得了用于评价综合环境状况的评价指标。并用该指标定量评价了研究区1988年至2000年这13年中环境的变化状况:研究区环境发生了较大的变化。整体而言,环境逐渐好转。但环境相对较差的区域,由丘陵山地区域向盆地区域转移。6)对比分析了基础地质、地形地貌、气候和社会经济要素对研究区环境变化的影响驱动力大小,建立了环境影响要素与综合环境评价指标之间的数值关系模型。分析结果表明,研究时段内,引起研究区环境变化的主要原因是区域气候的变化,其次是基础地质和地形地貌因素的影响,再其次是社会经济的发展变化。在一个较短的时间内,基础地质和地理环境相对稳定,环境易受土壤侵蚀、蒸发量、降水量、气温、年末总人口和国内生产总值等要素的影响。