汾河流域是中国黄河的第二大支流,作为山西母亲河的汾河流域,如今的水资源依然十分有限,随着流域内农业、工业的快速发展,使得流域内环境承载压力更大,并且引起了日益严重的流域生态环境质量问题。对流域生态环境质量进行评价,分析其变化规律,能够更好的保护和治理汾河流域生态环境。本文在对汾河流域自然资源、地理位置、人类活动等信息进行分析之后,选择参考环境保护总局发布的《生态环境状况评价技术规范》进行生态环境质量的评价；一方面,选择70年代、1993年和2009年三个时间段进行汾河流域生态环境质量的评价,通过进行时序分析,以获得汾河流域生态环境质量变化趋势；另一方面,在进行生态环境质量评价时选择了不同的尺度：上中下流域、行政地区、小流域,从三个不同尺度去揭示汾河流域生态环境质量,以获得汾河流域不同尺度下生态环境质量的状况,为流域保护和治理提供指导。同时,为了确保生态环境质量评价的精度,本文在利用遥感数据提取流域信息和生态环境质量评价指标时,根据影像的光谱特性和地物特征,在提取不同地物信息时选择不同的方法,如归一化植被指数、归一化差异水体指数、阈值法、谱间关系法、监督分类与非监督分类相结合,以及在提取出一种地类信息后制作掩膜对影像进行裁剪以达到减少“同物异谱、同谱异物”现象的方法,最后,结合以上方法提取的信息,进行人机交互解译,以提高信息提取的精度。此外,本文还探讨了流域生态环境质量的垂直地带性及与地貌类型的关系,从多角度研究生态环境质量的分布规律。最后对流域生态环境质量变化进行了自然驱动力和人为驱动力分析,并对汾河流域的治理提出建议。研究结果证明,通过遥感与GIS技术,选取不同方法对流域信息进行提取,从多尺度进行生态环境质量评价,选择多时期数据进行生态环境质量的时序分析是可行的,对流域生态环境的保护和治理具有重要的指导意义。