农业是我国国民经济产业的支柱产业,对保障和支撑整个国家经济的平稳高速发展具有重要作用。国家为了保障粮食安全,对农业发展一直给予高度重视。随着经济社会的高速发展,高速增长的人口对粮食和其他农产品的需求不断增加,为确保我国经济社会发展对于粮食等主要农产品的需求,必须在由传统型农业向现代化农业的转型中,大力加强灌区的建设和管理。加强灌区灌溉管理水平需要及时准确的相关信息作为支撑,传统地面监测手段受到人力物力等多方面限制,难以满足实践需求。利用卫星遥感技术,可以及时、准确、大范围地获取灌区相关信息,为灌区管理业务提供有效支持。高分一号卫星是我国高分辨率对地观测系统重大专项中首颗发射升空的卫星,主要服务于土地利用调查、评价、动态监测与管理,环境污染监测与农业管理。随着高分一号卫星进入业务化运行阶段,为之前许多需要高分辨率影像支持的业务应用提供了解决途径。首先,本文介绍了高分一号卫星的相关情况,分析了我国灌溉管理的现状和未来发展需求,讨论了在灌区信息获取方面目前存在的问题以及通过遥感手段解决的方法,分析了高分一号卫星应用于灌溉管理工作的优势,并对国内外灌溉管理的发展过程和现状进行了描述,从而制定了本文主要研究方向。其次,本文系统阐述了实际灌溉面积计算的原理和方法,并构建了MPDI阈值监测模型使之在灌溉管理中得以业务化运行。针对高分一号数据使用多尺度分割的方法,研究耕地面积提取和种植结构分类方法。然后,本文以内蒙古河套灌区作为研究区,采用高分一号卫星数据,基于MPDI阈值监测模型,结合在灌区内布设的地面监测点,对全灌区进行实际灌溉面积监测,和地面统计数据进行比较分析,并与环境星数据监测结果进行比较。利用高分一号卫星数据对河套灌区实际耕地面积进行提取,将提取结果与地面统计数据对比,分析提取精度。对河套灌区的永济灌域进行农作物种植结构分类,将分类结果与地面统计数据对比。最后,本文以高分一号等国产卫星为主要数据源,研制开发了灌溉面积监测模型;针对水利业务应用信息服务系统建设的总体框架要求,设计开发了相应的软件模块,满足对灌溉面积遥感提取的功能要求和水利业务应用信息服务系统建设的集成要求。结果表明,选取高分一号数据进行实际灌溉面积监测、耕地面积提取、农作物种植结构分类,其监测结果和地面统计数据误差很小,可以在灌区灌溉管理中进行业务化运行,对比传统低分辨率卫星具有很强的优势。