绿洲作为我国西北干旱区一种独特的地理景观,维系着干旱区的经济发展和稳定。伴随国家政策的向西倾斜,人类对干旱区绿洲水土资源的开发利用程度持续加强,绿洲发育演化呈现不同水平。人工绿洲规模不断扩大,天然绿洲日益萎缩,生态环境问题急速凸显。加强绿洲研究,特别是天然绿洲和人工绿洲的发展演化,有利于从根本上认识和解决现存的生态环境问题。本研究以开都-孔雀河流域为研究区,基于长时间序列的Landsat数据,运用最大似然法、归一化植被指数法以及结合归一化指数、纹理、坡度及坡向信息的决策树法来划分天然绿洲和人工绿洲,通过对绿洲格局变化、规模变化、退缩与扩张、重心迁移和驱动因素等内容的研究,揭示近30年来开都-孔雀河流域的绿洲时空演变。主要研究结论如下:(1)天然绿洲和人工绿洲的划分:相较单纯使用归一化植被指数法和单纯使用最大似然分类法,基于归一化指数、坡度数据及纹理指数相结合的决策树方法更优,其分类总体精度分别提高了13.7%和16.7%,Kappa系数分别提高了2.71%和3.94%,不仅降低了椒盐化现象,且分类结果与实际分布也具有较好的一致性。(2)天然绿洲和人工绿洲的时空分布格局与变化:开都-孔雀河流域天然绿洲主要分布在和静县的山区及巴音布鲁克草原,人工绿洲主要分布在和硕县、焉耆县、博湖县、库尔勒市、尉犁县经济带及周边兵团厂。1995-2015间,天然绿洲主要表现为向人工绿洲和其它不可利用地转变,但转变速率逐步降低;人工绿洲则表现为日益扩大,主要由天然绿洲和其他未利用地转变而来,且扩张速率愈来愈快。1995-2015年间,天然绿洲面积减少约为3822 km~2,主要分布于巴音布鲁克山东北部和孔雀河下游及其北部山区;人工绿洲面积增加大约为1127 km~2,主要分布于博斯腾湖周边县市、库尔勒市周边及孔雀河下游的罗布泊周边。从天然绿洲及人工绿洲重心迁移轨迹来看,开都-孔雀河流域近30年间天然绿洲及人工绿洲重心分布空间迁移方向和幅度差异较大,其中,人工绿洲迁移波动性大,有向东南方向迁移的趋势,天然绿洲的迁移趋势不太明显。(3)天然绿洲和人工绿洲发展变化的驱动因素:为多种驱动因子共同起作用。引起变化的基础因素为所处地域的自然及气候环境,表现为气温、降水、水文条件、自然灾害等自然因素的影响,而人类活动则是加速这种过程的人文因素,包括人口的扩张、水利工程的实施、政策法规的制定、土地利用方式等。