耕地是人类赖以生存和发展的重要资源，同时也是生态环境系统的重要组成部分。复种则是指在一年内同一块土地上连续种植超过一熟作物的种植方式。复种能够提高耕地的利用效率和提高粮食的产量，但也加强了耕地对生态环境的影响，对生态环境的非点源污染就是其中一个重要的影响。时下，已有多种模型评估耕地对生态环境的非点源污染，如在国内外已得到广泛应用的SWAT模型，但那些模型多没有考虑到精耕细作，零散度高的复种多熟背景，无法适应此背景下的耕地的非点源污染影响。鉴此，本文在前人研究的基础之上，建立像元级的复种指数提取模型，提取像元级的复种指数空间分布数据，为现有的非点源污染模型改进提供数据支持。本文选取了亚热带典型的复种多熟地区——梅江流域作为研究区，用研究区2010年的ALOS遥感影像目视解译出梅江流域的土地利用/覆盖现状图，并以研究区2006—2011年六年的MODIS/NDVI时序遥感数据为基础，采用时间序列谐波分析方法（HANTS）对时序NDVI数据进行重构，设计二次差分算法提取重构后时序NDVI曲线的波峰信息，然后在GIS软件平台下建立像元级复种指数的提取模型，提取了研究区2006—2009年的复种指数，最后以2011年的野外采样数据对2011年的复种指数进行了验证。得到以下主要结论：1、能够通过GIS空间分析建模实现像元级复种指数的提取。在GIS软件平台上设计适当的算法，建立基于GIS空间分析的像元级复种指数提取模型，该模型提取的复种指数有别于以往区域整体性的复种指数。2、该模型提取的复种指数能够为定量评估精耕细作，零散度高的复种多熟背景下的耕地的非点源污染提供基础数据。野外采样数据验证显示，本文提取的耕地复种指数的准确率为83.3%，具有较高的准度，能为现有的非点源污染模型的修正提供数据支持。