森林是一个综合多功能、多价值的陆地生态系统,在维持自然生态系统的结构、功能和生态过程中起着非常重要的作用。随着全球变化的加剧以及人类活动日益频繁,全球森林的类型和分布也随之产生了巨大的变化,大量原生林被砍伐,人工林的种植面积不断扩张,导致很多地区的原有生态系统平衡遭到破坏,严重威胁到这些地区的生物多样性。因此,利用遥感手段检测森林覆盖变化,提取人工林时空变化特征信息对整个陆地生态系统的保护以及人类的可持续发展具有十分重要的意义。但是,目前针对人工林的研究多是基于高分辨率影像数据或雷达数据,这些数据虽然可以解决精细分类困难的问题,但存在大范围完整数据获取困难、数据不具备连续时间存续等缺点,对于大区域尺度的人工林识别和时序分析,并不适用。本文以中国典型红壤侵蚀区之一衡阳盆地的人工林为研究对象,以1988~2018年所有可以获取到的Landsat遥感影像为主要的研究数据,以光谱时间轨迹变化检测为核心,以Google Earth Engine云平台为研究平台,实现了在具有连续时间存续特点的中分辨率遥感影像Landsat中提取出衡阳盆地人工林的分布范围,并且在此基础上进一步对人工林的时空变化特征进行分析,为基于中分辨率遥感影像的人工林动态变化检测工作提供了参考借鉴。本文具体的研究内容与结果如下:基于Landsat长时间序列的人工林提取。根据自然林和人工林在生长期间具有不同的植被指数表现特征,本文选取NDVI作为区分森林类型的因子,构建时间序列曲线,通过曲线的特征选取样本类型,混合多特征训练分类器,使用随机森林算法进行土地覆盖分类,并提取出人工林的分布范围。研究解决了中分辨率影像分类中人工林和自然林像元辨别困难的问题。基于LandTrendr算法,分析衡阳盆地人工林的时空变化特征。利用1988~2018年的Landsat影像,构建数据时序堆栈用于LandTrendr算法检测衡阳盆地31年间的森林扰动变化,记录不同干扰量级下扰动发生的年份及持续时长。研究不同地物类型和人工林之间的相互转化,分析人工林的时空变化特征。