洞庭湖是我国第二大淡水湖,担负着维系区域水沙平衡、生态平衡等的多重任务和压力。然而,由于不合理的开发和利用及人类重大工程的干扰等,使洞庭湖湿地生态环境遭受了严重破坏。自清朝中叶以来,由于泥沙的快速淤积与人类的过度开垦,洞庭湖由原来的6000km2萎缩到现在的2600km2。三峡水利工程的完成,可在很大程度上减轻洞庭湖区洪涝灾害的危害。然而,大型水利工程对生态环境的影响是全面而深远的。本课题通过现有的水文数据以及遥感数据,运用RS、GIS手段,以及SPSS统计方法对三峡水利工程建设前后的洞庭湖区生态环境状况进行定量分析,能够节省大量的时间以及金钱,为决策者提供操作性强的实际指导。首先,搜集2004-2010年的年均水位流量资料,利用excel软件,通过传统统计方法计算得到2004-2010年城陵矾水位流量历年水位变化趋势、水位年内波动变化以及各月水位变化规律,并做相关分析,发现通过三峡的调节作用,洞庭湖的水位和流量变化减缓,年内水位变化波动有所减少,在汛期的最高水位降低,而枯水期的水位较运行前有所提高。其次,运用传统统计方法和时间序列分析方法,根据1990-2009年的洞庭湖年输沙量和年径流量数据资料,得出洞庭湖年输沙量和年径流量的历年变化规律,并建立预测模型,对洞庭湖年输沙量和年径流量变化情况进行短期预测。结果表明,自2003年三峡水库正常运行后,洞庭湖年输沙量迅速下降,年径流量也基本呈下降趋势。通过比较拟合优度和预测值的相对误差,得到洞庭湖年输沙量和年径流量变化的最佳预测模型分别为ARIMA(0,1,2)和ARIMA(1,1,1)。以2009年实测值作为验证数据,实测值与预测值相对误差分别为11.11%和16.09%,且实测值均在预测值的95%的可信区间内。经验证ARIMA模型预测效果良好,可以应用于洞庭湖年输沙量和径流量的短期预测中。经过预测,2010-2012年3年的输沙量分别为1198.55、1132.64和1068.96万吨；2010-2012年3年的洞庭湖区年径流量分别为2027.36、1996.68和1962.86亿立方米。第三,利用GIS、RS手段,对不同时期遥感图像进行分类,提取湿地景观类型以及植被信息,使用景观格局指数和动态模型进行景观格局的特征和变化进行定量分析,找出景观格局变化规律及其原因,以探讨三峡水利工程建设对研究区湿地景观和植被的影响。发现自1989年以来,由于社会迅速发展以及城市化建设的加快,以及三峡水利工程的实施运行,洞庭湖区景观格局的变化呈现复杂化特点。1989-2008年洞庭湖湿地景观破碎程度逐步增强；多样性指数和均度指数均持续上升,多样性指数由0.99上升至1.05,均度指数由0.61上升至0.65；由于景观格局的破碎度程度加深以及斑块形状的不规则化,研究区景观格局的大斑块被切割分离,聚集度减少。三峡水利工程的实施和建设,使洞庭湖区植被覆盖率降低。此外,由于三峡水利工程的蓄水调节功能的完善,洞庭湖水体面积增加,泥滩地、苔草滩地和芦苇滩地面积减少。大量人工树林尤其是杨树的大范围种植,导致防护林滩地面积持续增加。最后,通过对相关数据资料的查找和分析,利用传统统计方法结合GIS技术手段,研究分析了三峡工程建设对洞庭湖形状,洞庭湖区血吸虫病防治、生物多样性以及洪涝灾害的影响。发现三峡工程建设使洞庭湖面积增加,血吸虫病流行减少、生物多样性增加以及在一定程度上降低了洪涝灾害发生的频率和强度。