城市湖泊是城市中自然要素和人文要素组成的景观综合体,是城市生态的重要组成部分。武汉市是全国拥有湖泊数量最多的城市之一。然而,随着城市化进程的加快,武汉市湖泊呈现出数量减少,面积萎缩和湖泊水环境质量下降等问题。本文以武汉市49个湖泊为研究对象,在GIS技术的支持下,利用Landsat TM/OLI影像和归一化水体指数(NDWI)提取了主城区、近城区和远城区湖泊的面积及周长,比较了各区域内湖泊面积的变化特征及其异同之处。并基于对湖泊水体的实地采样,分析了各区域内湖泊水质的季节变化特征和各区域之间的特征。最后结合气象数据,统计年鉴数据和湖泊形态数据分析了湖泊面积变化和水质变化的原因,并提出了湖泊保护的相关建议。本文的主要研究结果如下:(1)在1987年-2017年,武汉市49个湖泊面积在总体上呈现出减少的趋势。30年间,湖泊面积减少量为8640.456公顷,总体萎缩率为9.05%,总体变化强度指数为-0.30。主城区(16个)、近城区(18个)和远城区(15个)的湖泊面积减少量分别为1696.592公顷、3421.45公顷和3522.414公顷,总体的萎缩率分别为26.97%、24.59%和4.70%,总体变化强度指数分别为-0.8989,-0.8196和-0.1560,其中,主城区的湖泊面积持续减少,而近城区和远城区的湖泊面积在1987-1996年间有所增加,此后持续减少,并且随时间推移,武汉市湖泊萎缩中心逐渐从主城区转移到了近城区。(2)武汉市湖泊的水质情况存在明显的季节特征和区域特征。根据单因子评价法,总磷(TP)浓度均为秋季浓度>春季浓度;总氮(TN)浓度均为春季浓度>秋季浓度;化学需氧量(COD)在近城区和远城区为秋季浓度>春季浓度,主城区为春季浓度>秋季浓度;浮游植物的多度和物种丰富多也为秋季>春季。总磷、总氮、COD的达标比例以及综合污染指数(P≤0.4)的比例,以及浮游植物个体数量、物种组成和多样性的变化趋势,综合反映出武汉市3个城区的水体富营养化程度和水质污染程度,均表现为近城区>主城区>远城区。(3)人口增加和城市建成区面积的扩张,是导致武汉市湖泊面积减少的主要原因之一,而气象因素(降雨量和年均温)对湖泊面积变化的影响较小。并且湖泊的空间分布与湖泊受到人为干扰的程度呈现出正相关关系。而湖泊内水生植物(尤其是沉水植物)本地种对降低水体氮磷含量和COD具有显著作用,而外来种的存在对水体污染的恢复不利。