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在全球环境变化的大背景下，水资源的重要性日益突出。如何对水资源和水环境进行评估，是水文学领域的一大重要课题，也是实现水资源科学管理的重要前提。为此水文学家创立和发展了许多研究方法，水文模型就是目前应用最广、也是最有效的方法之一。
与遥感和地理信息系统等地理信息科学技术相结合，是目前水文模型研究的热点，也是其必然的发展趋势。本文从水文学的流域产汇流机理出发，基于遥感信息模型的原理和方法，构建地表径流遥感信息模型。该模型区别于传统水文模型的特点在于：(1)所需的模型变量可视数据情况而定，具有很大的伸缩性；(2)该模型是基于图像方程的计算；(3)模型计算结果具有时空变化的特点。
本文选取中国东北地区作为研究区域，收集了该地区大量的地理数据，包括遥感影像、DEM数据、NDVI影像、水文站点观测数据、气象站点观测数据等，通过投影变换、重采样、图像剪裁、图像插值、图像运算等数据预处理，提取模型计算所需的模型变量图像，然后通过多元线性回归图像运算，求解得到模型参数图像。由其它年度的数据生成新的模型变量图像，与求解得到的模型参数图像一起代入模型计算，得到研究区流域出口的径流量。经与水文站点实测数据比较，所得结果精度较高。
在数据处理过程中，图像插值和多元线性回归图像运算是两大关键步骤。前者决定部分模型变量图像的精度，后者则是求解模型参数图像的关键算法。为了取得较为理想的图像插值结果，本文对多种方法进行比较，最后决定选用克里格法插值生成模型计算所需的降水量分布图和径流深分布图。多元线性回归图像运算则在现有地理信息系统工具的辅助下，通过程序编码实现。