土地利用与土地覆盖变化（LUCC）作为全球变化的核心内容之一，对全球生态环境产生了巨大的影响。植被是土地覆盖最主要的类型，在全球气候变化中具有指示作用，植被变化在土地利用/覆盖变化研究中占据着重要的内容。卫星遥感数据具有覆盖范围广、时间分辨率高等特点，在研究全球、国家、流域土地利用与覆盖变化中得到广泛应用，对其进行时间序列的研究成为可能。NDVI（Normalized Difference Vegetation Index，归一化植被指数）是反应植被所吸收的光合有效辐射比例的一个重要指数，可以很好地反映地表植被的繁茂程度，在一定程度上能代表地表植被的覆盖变化。

长江流域土地利用方式多样化，植被种类繁多，是研究LUCC与植被变化，以及自然资源、生物多样性和生态环境的重要区域。本文基于1982-2006年空间分辨率为8km、时间分辨率为月的归一化植被指数（GIMMS/NDVI）数据，采用针对变量场时空结构分离的气候统计诊断模型，对长江流域NDVI变化的空间特征与相应的时间特征进行了分析：(1)利用经验正交分解函数（EOF）对长江流域NDVI震荡特征进行了时空结构分离，该研究区具有区域一致性、东西反向和南北反向三种主要的变化特征，区域一致性变化特征最为显著；在区域一致性变化过程中，长江流域上中游的甘肃、陕西南部、重庆、四川东北以及湖北西部地区NDVI震荡最明显，长江源头以及流域的西南山地区震荡不明显；NDVI震荡的强弱主要由土地利用类型决定，耕地的震荡特征最明显，草地次之，林地比较稳定，未利用地最不明显；植被类型也是决定NDVI震荡强弱的重要原因，由于海拔、气候等因素造成的同一土地利用类型中的不同植被类型之间的NDVI震荡特征也会产生很大差异。(2)利用旋转经验正交分解函数（REOF）对长江流域NDVI空间的相关性分布结构进行了时空结构分离，将长江流域分成4个子区；不同子区的界限与EOF分析得到的东西、南北反向位变化的界限基本一致，保证了每个子区在变化中具有相同的变化特征（以月为时间尺度，每个子区NDVI同时增大或减小）；不同子区具有不同的土地利用类型，而且子区之间的的界限与植被区划的植被区、植被亚区的界限十分接近，即REOF分区体现了植被分区的地区性、亚地区性、地带性和亚地带性。(3)利用扩展经验正交分解函数（EEOF）对长江流域每个月NDVI的变化特征进行了时空结构分离，NDVI的逐月变化体现在长江中游偏高纬度地区NDVI达到正（或负）距平的时间最早，这种增多（或减少）的植被生长特征由中游地区向上游和下游地区推移，流域的西南地区响应的时间最晚；NDVI沿经度方向推移的时空特征相对不明显；EEOF第一个特征向量很好的描述了NDVI的逐月变化规律，尤其是在年周期内NDVI偏多或偏少的时空分布，其结果在反映年周期内NDVI进入偏多（或偏少）、达到最大（或最小）值的时间上与实际情况基本一致。

利用地统计学分析不同月份的空间自相关性和空间变异性，结果表明，基于8kmGIMMS数据的长江流域NDVI空间自相关性距离在160-200km之间；植被生长季的NDVI变异性大于其它季节（其中8月NDVI空间变异性最明显），即生长季NDVI值较大，空间自相关性最小，由随机因素引起的空间变异特征最明显。

本研究通过气候统计模型对长江流域NDVI时间序列进行了时空结构的分离，探讨了NDVI变化的震荡特征、空间自相关性的分布特征以及逐月的空间结构及时间特征，并结合土地利用、植被区划数据对NDVI震荡、逐月变化的原因进行了分析，以期加深对植被变化、土地利用与土地覆盖变化的理解与认识，对以后的相关研究起到一定的启示作用。