在快速城市化进程中,城镇人口快速增长、城市规模大幅扩张,给土地资源和生态环境带来巨大压力,随着不透水面增加、绿地等透水地表及河网水系的萎缩,城市内涝问题日益严重。准确认识不同下垫面特征对地表径流的影响关系,对于缓解城市内涝问题具有重要的现实意义。本研究以暴雨内涝频发的杭州市辖区为例,在精细化的土地利用分类数据集、土壤类型空间分布数据和地形数据等的基础上,对研究区2000、2005、2010、2015和2020年的土地利用时空变化和景观格局进行计算分析,确定精细分类体系下各土地利用类型对应的CN值（Curve Number）,并以坡度公式修正,采用SCS-CN模型（Soil Conservation Service Curve Number Method,SCS-CN）模拟历年地表径流,分析径流时空变化趋势;然后,从土地利用类型、景观格局指数和地形要素中选取25个影响因子,探究不同空间尺度和时间跨度下各影响因子与地表径流的相关性和贡献度,探讨主导影响因子;最后,通过改变降雨量,分析在不同暴雨重现期下,土地利用类型、景观格局指数、地形坡度和行政分区中的平均地表径流倾向变化,定量解析城市降雨、土地利用和景观格局变化对地表径流的影响。研究结果表明:（1）2000-2020年期间,土地利用类型变化最明显的是灌溉农田和不透水面。其中,灌溉农田减少了904.71 km~2,不透水面增加了856.00 km~2,两者的变化速率均呈现减缓趋势。景观整体复杂程度和聚集程度增加,SHDI从1.56增加到1.67,AI从79.76%增加到80.52%,但连通性有所下降,CONTAG从57.93%下降至56.41%。（2）地表径流模拟结果显示,研究区平均地表径流深度增加了2.41 mm,其中滨江区、临平区和萧山区变化最明显,径流深度分别增加了8.17 mm、5.71mm和5.38 mm,高径流区域不断向城区四周蔓延。（3）地表径流与密闭常绿阔叶林、灌溉农田和不透水面高度相关,2020年的相关系数分别为-0.78、0.72和0.81。土地利用类型改变对地表径流的影响最大,主导影响因子随着年份改变而发生改变,其中,2000年是密闭常绿阔叶林,2005和2010年是灌溉农田,2015和2020年则是不透水面,并且不透水面的重要性程度逐年提升。（4）密闭落叶阔叶林在不同降雨重现期下的径流增长幅度最小,倾向值为0.68,不透水面增长幅度最大,倾向值为0.99;景观格局指数则存在特征区间,在特征区间内径流增长程度呈快速变化趋势或为变化拐点;当坡度大于15°时,径流倾向程度逐渐趋于稳定;在行政分区中,地表径流增长倾向排序为:临安区＜富阳区＜余杭区＜西湖区＜萧山区＜钱塘区＜拱墅区＜滨江区＜临平区＜上城区。本研究从土地利用、景观格局、地形和降雨等角度定量分析了各种因子对地表径流的影响,全面揭示了城市降雨和土地利用景观格局对地表径流的影响规律,为合理城市土地利用空间布局和完善生态排水体系提供理论依据。