在我国人口日益增长的情况下,人民群众对粮食的需求量也随之不断增加。我国是农业大国,东三省是十分重要的粮食基地,了解东三省主要粮食作物种植结构的空间分布的意义重大。随着遥感技术的发展,使用遥感影像对农作物种植结构空间分布进行提取分析,是现代农业发展的重要标志。鉴于此,本文通过东三省2000年、2005年、2010年及2015年四年的农作物生长发育期MODIS遥感数据,对研究区域种植结构空间分布进行分析。首先对MODIS遥感影像进行预处理,包括镶嵌、裁切及转换投影等操作,而后利用TIMESAT软件对MODIS-EVI时间序列数据进行平滑,提取农作物光谱曲线,根据不同农作物的时序曲线,确定其特征值。特征值结合农作物物候信息,运用分层决策树分类方法分别对东三省2000年、2005年、2010年以及2015年主要农作物的种植面积进行识别提取,揭示空间格局变化的特征,定性地分析农作物种植结构变化的影响因素,提出优化种植结构布局的建议对策。主要研究结论有:(1)MODIS遥感数据影像作为研究数据源,是在种植结构相对稳定的大范围区域对农作物种植结构进行研究的理想数据源,本研究中对东三省2000年、2005年、2010年及2015年四年的农作物种植面积提取的总体精度都达到了84%以上。(2)2000-2015年黑龙江省种植优势种是玉米,以大豆为主的种植区面积经历了“增大——减少”的变化过程,玉米和水稻种植面积一直在增加,整体上大豆和水稻呈分散种植趋势,而玉米种植更加集聚。2000-2015年吉林省种植优势种也是玉米,玉米和水稻的种植面积一直在增加,且呈现聚集种植的趋势,大豆的种植面积却在减少。2000-2015年辽宁省种植优势种则是水稻,玉米种植面积一直在增加,大豆却与之相反,呈减少的趋势。水稻的种植面积在2000-2010年是增加的,但2010-2015年却呈现减少的趋势。(3)农作物种植结构格局的变化是多种因素共同作用的结果。社会经济因素在主观上对农民选择种植农作物类型产生影响,自然条件因素对农作物的生长发育产生影响,国家政策则在宏观上限制农作物的种植格局。因此从改善作物品质、推进国家有益政策等角度,提出了优化农作物种植结构的建议。