受全球气候变化和人类活动的影响,长江河口湿地生态系统面临湿地面积萎缩、外来种入侵、环境污染以及海岸侵蚀等诸多退化风险,但实际应用中常常由于缺乏高质量长期连续的湿地变化监测资料,严重制约着湿地生态系统的长期演变规律及其驱动机制的研究,这对长远的湿地生态修复策略制定、湿地的生态修复和重建效果评估、湿地资源的合理保护和科学管理等产生了重大的影响。随着遥感技术的快速发展以及遥感数据可获取能力的不断提高,基于高质量长时间序列遥感数据分析湿地生态系统长期演变过程、规律、机制及其生态效应成为可能。本文以长江河口湿地生态系统为例,利用长时间序列多源遥感数据,针对已有湿地产品存在的时空不连续、一致性差、精度不高的问题,提出面向典型河口海岸湿地生态系统长期演变的遥感监测新方法,开展了高质量长时间序列的长江河口湿地的遥感制图和变化监测研究,并在此基础上深化分析并探索了长江河口湿地生态系统结构和功能的长期演变过程、特征与驱动机制。本文的研究内容和主要研究结论如下:(1)提出了基于面向对象制图框架的长江河口长时间序列湿地遥感产品生产方法。该框架集成了面向对象的分层分类方法、updating与backdating方法、物候规律等最新遥感分类技术,不但能够较好地平衡湿地产品生产中的精度和效率问题,并且可构建一致性高质量的长时间年际序列湿地产品。利用本文的方法制成的1985—2016年长江河口湿地土地利用/土地覆盖产品、群落尺度的滨海湿地产品和内陆水体湿地产品的总体精度均高于80%,结果较客观可信,为下一步的湿地变化分析奠定了基础。(2)基于生成的长时间年际序列湿地遥感产品,分析了湿地生态系统的长期演变过程、格局和趋势,并有效监测了湿地生态系统的突变过程和渐变过程,这是二时相或稀疏时间序列遥感数据通常无法实现的。1985—2016年期间,长江河口湿地生态系统结构发生了显著的时空变化。总体上,滨海湿地生态系统持续退化,土著种湿地和裸潮滩的面积均呈显著下降趋势,而外来物种湿地的面积占比大幅度上升;养殖水体面积呈先增加后减少再增加的变化趋势;非养殖水体在前20年基本稳定,后10年略有增长。(3)基于“当量因子法”评估了长江河口湿地生态系统生态服务功能的长期演变特征,并重点分析了城市化对其的影响。长江河口生态系统服务功能价值(ESV)呈逐年下降趋势,总体下降幅度约12%,但滨海湿地生态系统的ESV下降幅度显著高于其他生态系统,约为20%。(4)结合定性和定量的方法分析了长江河口湿地生态系统长期演变的驱动机制,发现气候变化、入海泥沙通量减少、城市化、大规模围垦和外来种引入是长江河口湿地生态系统长期演变的主要驱动力。不同的驱动因子对于不同的典型湿地生态系统的影响强度不同,围垦、外来物种引入和入海泥沙通量减少是崇明东滩、南汇边滩和启东岸滩湿地长期演变最为显著的影响因子,而入海泥沙通量变化和外来物种引入是九段沙湿地演变最为显著的影响因子,需要分区管理和实施合适的生态修复措施。