目前,全球约2/3的水体受到不同程度的非点源污染威胁,氮元素是非点源污染的重要成分,开展不同土地利用类型输出氮元素负荷的研究,为制定水污染治理、饮用水源地保护、土地利用结构的调整提供科学的依据。本论文以江苏省宜兴市重要饮用水源地横山水库流域为研究区,在流域分割的基础上,选择典型的子区作为研究单元,并在其径流出口处设置采样断面,分多次采集径流样品；结合遥感信息提取技术对研究区土地利用类型进行划分；在此基础上分析了土地利用及其空间布局与非点源总氮的相关性,并利用冗余分析确定其定量关系,进而选择出对输出总氮且具有最大解释能力的最小变量组,借助偏最小二乘法构建流域非点源总氮负荷估算模型。本文的研究结论如下：(1)确立了适合研究区非点源污染总氮研究的土地利用分类体系根据相同土地利用类型内非点源总氮输出要具有均质性及不同土地利用类型间非点源总氮输出要具有差异性的原则,确定了该研究区的土地利用分类体系,具体包括林地、耕地、园地、建设用地、水体及其他用地。其中,林地主要是以毛竹为主的经济林；耕地包括旱地和菜园；园地主要以茶园为主。(2)揭示了不同土地利用类型与总氮输出的相关性在研究区范围内,不同的子区间土壤含氮量、气候条件基本一致,但不同土地利用类型的面积百分比与输出总氮的相关性差异很大。从土地利用类型和输出总氮的空间变化上发现,不同土地利用类型的面积百分比与输出总氮间存在相同或相反的变化趋势。借助于Spearman秩相关系数分析发现,子区内林地面积百分比与输出总氮存在较显著的负相关关系；而子区内建设用地、耕地和园地面积百分比与输出总氮存在正相关,特别是耕地和园地,相关系数分别为0.71和0.66。研究结果表明,土地利用程度、植被覆盖度、斑块密度指数、斑块结合度指数、最大斑块指数、蔓延度指数和香农多样性指数与输出总氮也存在较为显著的相关性。(3)构建了基于遥感的输出总氮负荷估算模型通过冗余分析得到各因子及因子组合对输出总氮的解释程度,对比分析发现,单独各个因子对输出总氮的解释程度都不高；当不同因子间进行组合之后,解释程度明显提高。在此基础上,确立了5组解释程度较高的因子组合,借助偏最小二乘法构建了流域输出总氮负荷估算模型；经过模型的显著性检验和精度对比分析,以类型水平指标和景观水平为组合建立的模型,结果相对较好,平均相对误差为13.83%,均方根误差为0.34。