流域的生态环境质量状况与人类的生存和发展密切相关。遥感技术具有获取数据时效性强、覆盖范围广、可重复观测等特点,在流域的生态环境问题研究中发挥着巨大的作用。作为一种新的数据源,遥感数据提供了新的观测视角,同时也需要用新方法来挖掘传统方法所发现不了的规律。而长时间序列的遥感影像可记录生态环境的变化过程,从中提取生态环境要素的时空变化特征,可为流域生态环境质量研究提供更为客观的信息。基于此,本文以遥感数据为主要数据源,以时空信息分析为手段,研究流域的生态环境质量评价问题。目前该领域的研究多为评价某区域特定时间的生态环境质量状况,而对其时空变化规律的讨论较少;对于一段时期生态环境变化则主要基于两个时期生态环境质量的差值计算,难以充分地反映其在时间维的变化特征。本文通过引入信息论,提出时间信息熵概念及计算方法,利用生态环境要素的时间信息熵表达其时空变化,并基于此构建反映生态环境变化特征的关键评价指标。同时,引入互信息,提出利用改进熵权法来消除评价指标间相关性的影响,更客观地确定其权重,使得评价结果更为科学。本文以延河流域为试验区,面向该区域的主要生态环境问题,基于长时间的遥感监测数据,利用时间信息熵提取关键生态环境要素——植被覆盖和地表温度的时空变化特征。并以2000-2010年间延河流域的植被覆盖变化检测为例进行实验,与目前最常用的回归分析法对比,时间信息熵方法能够更为客观地表征植被覆盖的变化特征。在提取得到的延河流域关键生态环境要素时空变化信息的基础上,构建评价指标,利用改进熵权法确定各评价指标的权重,进而得到2000-2010年间延河流域生态环境质量变化图。同时,依据环保部发布的最新版《生态环境状况评价技术规范》(HJ192-2015),计算得到2010年延河流域生态环境质量图。基于研究区生态环境质量现状图和变化图所反映的生态环境质量综合特征,得到延河流域生态环境综合治理建议图,为该区域生态环境的保护和治理提供更客观、科学的决策支持。