植被覆盖在维持生态系统结构稳定和防治水土流失等方面发挥着重要的作用，海南自1988年建省以来迅速发展，导致海南岛植被覆盖也产生了巨大的变化。为揭示海南本岛地形因子对植被覆盖度的影响以及为海南本岛进一步制定合理的生态环保策略提供依据，基于1988、1998、2008、2017和2020年Landsat-TM/OLI多光谱影像，以海南本岛为研究区域，采用归一化植被指数和像元二分模型进行植被覆盖度提取，通过线性趋势分析海南本岛近30 a植被覆盖变化特征。并结合30 m_DEM获取的海、坡度和坡向数据，来进一步探讨海南本岛植被覆盖度在不同地形因子条件下的空间分布特征。结果表明：①1988~2020年海南岛平均植被覆盖度介于0.58~0.88之间，整体呈先下降后上升趋势；②海南岛高植被覆盖主要分布于海南岛中部、西南部和东南部地区，低植被覆盖主要出现在居住区、沿海地区等人为干扰因素较高的地区；③海南岛各等级植被覆盖均随海拔的增加而不断降低，在海拔小于100 m的区域分布面积最大；坡度为0~5°时植被覆盖面积达到最大值，随着坡度的增加，植被覆盖面积呈减少趋势；各等级植被覆盖在阴坡和阳坡的分布面积变化差异不大，主要以高植被覆盖类型为主。

为了揭示海南岛植被覆盖长期变化趋势以及进一步确定影响海南岛植被变化的主要气候驱动因子，为海南岛植被应对气候变化以及植被的良性发展提供科学指导。基于GIMMS NDVI数据，采用趋势分析法，探究1982~2015年海南岛植被的时空变化趋势；利用偏相关分析和主成分回归分析研究34 a里温度、降水和太阳辐射对海南岛植被变化的影响。研究表明：①空间上海南岛植被在北部和沿海地区呈明显增加趋势，而三亚及周边地区存在多处植被退化区域；②时间上海南岛植被整体以缓慢增长为主，增速为0.019/10 a，年际变化明显；③温度和太阳辐射显著主导海南岛88%地区的植被生长，其驱动因子存在如下关系：太阳辐射作用>温度作用>降水的驱动作用；④温度主导海南岛北部及西部地区植被的生长，太阳辐射主导驱动岛屿南部的植被生长，而降水是岛屿中部植被的主导气候驱动因子。综上所述，海南岛植被总体呈现良性发展的趋势，温度和太阳辐射是促进植被生长的主要气候因子。

海南是发展热带特色高效农业的黄金宝地，开展高时空分辨率耕地复种指数遥感监测与时空变化分析对海南农业生产管理具有重要意义。基于Sentinel-2数据，利用最大值合成法和Savitzky-Golay滤波对NDVI时间序列曲线作平滑重构，结合二次差分法计算2016—2020年海南耕地复种指数，分析海南省耕地复种指数的时空演变特征。结果表明：通过2020年地面调查数据验证，海南耕地复种指数提取总体精度达91.94%，Kappa系数为0.88。海南省耕地复种指数从2016年1.53提升到2020年1.66，提高了0.13。从2016年到2020年单季种植面积占比增加了6.10%，两季种植面积占比减少了2.65%，三季种植面积占比增加了5.10%，休耕或抛荒耕地面积占比减少了5.60%。海南省各市县耕地复种指数在1.28—1.96区间内，其中海口市、三亚市、东方市、临高县等地区耕地复种指数上升，而琼海市、万宁市、琼中县等地区耕地复种指数下降。研究结果可为海南农业部门合理调整休耕、开垦方案等政策，实施热带高效农业可持续发展战略提供数据和决策支撑。

开展海南岛海岸带土地利用适宜性评价对实现其土地资源合理配置有着重要意义。采用2000年、2010年和2020年3期土地利用数据，利用土地利用适宜性评价模型（Land Use Suitability Evaluation Model，LandUSEM），优选适用于研究区的海岸带土地利用适宜性评价因子，得到海岸带土地利用适宜度空间分布及变化结果。研究表明：①海南岛海岸带土地利用适宜性年均值较高，整体适宜性较好。2000至2020年，研究区土地利用适宜性整体上先升高后降低。②在依据最新发展规划纲要将海南岛海岸带划分的四大区域中，南部组团土地利用综合适宜性最好，而北部组团最差。③土地利用类型与土地利用适宜性存在耦合性。近海地区适宜度变化相对明显，且人造地表扩张强烈，限制海岸带城镇建设用地扩张具有必要性。

开展海南岛海岸侵蚀脆弱性评价对于沿海地区生态资源保护和灾害预防有着重要意义。采用生态系统服务和权衡的综合评估模型（Integrated Valuation of Ecosystem Services and Trade-offs， InVEST）中的沿海脆弱性模型合成暴露度指数\mathrm{E}\mathrm{I}（Exposure Index）对海南岛海岸侵蚀脆弱性开展评价。针对典型研究区建立海岸特征—海岸动力—经济社会指标评价体系，优选海岸带特色评价因子包括海岸侵蚀速率、海岸类型、海岸生境等，进一步利用综合指数法量化脆弱性指数，最终获得海南岛沿海不同情境下的脆弱性，以及重点区域海岸侵蚀速率和侵蚀脆弱性等级。研究结果表明：①海南岛侵蚀脆弱性空间分布呈现东低西高，其中西南部市县脆弱性最高，东南部市县脆弱性最低，其余地区脆弱性适中。无生境情境下的沿海脆弱性远高于处于生境保护情境。②典型研究区海口东西海岸2016年至2020年砂质海岸受较多侵蚀，最多处超20 m/a。海口市龙华、美兰等主要城区海岸侵蚀脆弱性高，西海岸、东海岸分别次之，东寨港地区脆弱性最低。③研究发现在红树林等生境保护下的海岸可以有效得到保护，脆弱性极低，而退化的砂质岸线表现较高的脆弱性。因此保护沿海生境和防止沿海泥沙流失具有必要性。

海南岛是我国重要的湿热带宝地，受自然地理环境和条件等因素影响，岛上干旱频发，旱涝严重，对农业生产和人民生活造成了重大的经济损失。基于MODIS数据，计算了归一化植被指数NDVI和陆地表面温度LST，进而构建了植被供水指数模型VSWI，分析了海南岛2004—2020年干旱特征和时空变化分布演变规律，结论如下：①2004—2020年期间海南岛以2004、2005、2010、2015年整体干旱偏严重，2005年海南岛旱情最为严重，干旱面积分布可达总面积的56.76%，其中重旱、中旱、轻旱所占的面积比例分别为7.37%、20.75%、28.64%，旱情影响较为广泛。②海南岛VSWI年内指数变化整体呈现先减小后增加的单峰型趋势，1—5月呈下降趋势，干旱随着时间推移不断加重，4月和5月旱情达到高峰，6—12月受气候因素影响干旱略有缓解。2005年5月旱情最为严重，整个区域的84.27%均处于不同程度的干旱，受灾严重区域集中在西南部地区，儋州市受灾最为严重，特旱面积可达35.57%，无旱面积仅为2.31%，空间范围上广泛受灾。③受地理因子和气候因素影响，不同土地利用类型年内VSWI值变化趋于一致，林地和草地受干旱影响程度较轻，耕地和城镇因植被稀疏受干旱影响较强，月均值最小值皆在4月。④2004—2020年海南岛VSWI空间分布具有明显的季节性差异，海南岛主要以冬旱和春旱为主，夏旱和秋旱也时有发生，各市县干旱具有明显的地域差异和季节差异，沿海重于内陆，四周重于中间，南部重于北部，西部重于南部。⑤海南岛VSWI与降雨和气温因子关系较为密切，其中降雨与植被供水指数VSWI的相关性最高，且降雨因子影响所占的面积比例较大，因此，海南岛干旱主要受气象因子降雨的影响。研究结果可以为海南岛干旱预警提供参考依据。

西沙群岛位于热带，常年多云，在光学卫星数据获取时易受天气影响导致缺失，使得地表动态监测困难。为解决这一问题，探讨无人机低空平台对西沙群岛植被的监测能力，选取大疆精灵4多光谱无人机，通过5个多光谱波段提取4项植被指数，包括归一化差值植被指数（NDVI）、叶绿素指数（GCI）、绿色归一化植被指数（GNDVI）以及归一化绿红差值指数（NGRDI），评估了2020年5月西沙群岛北岛的植被生长状况，并结合关键气象参数以及Worldview2卫星光学影像对比分析了2020年5月和2018年5月北岛植被生长变化及其潜在归因。研究结果表明：2020年5月北岛平均NDVI、GCI、GNDVI和NGRDI别为0.30、0.84、0.26和0.05，反映出植被覆盖度较低，可能存在枯黄现象，与地面监测结果一致；2020年人工管理植被区和自然生长植被区各项指数差异由2018年的-23%—15%增加到15%—40%，表明2020年自然生长植被长势显著差于人工管理植被，反映出较强的环境胁迫；气象数据显示2020年4月—5月该地区日平均温度较常年同期升高、累计降水量减少、平均风速增大同时增加了土壤水分亏缺，可能是引起植被生长状况变差的主要原因。综上所述，大疆精灵4无人机可定量反映热带岛屿植被生长状况，可为其生态环境监测提供有效途径。

红树林湿地在维护近岸海域的生态环境，抵御海潮、台风自然灾害等方面具有重要作用。利用海南岛红树林遥感专题信息产品，基于分形理论中的豪斯道夫维数、景观稳定性指数和聚集维数，分析了1987—2017年海南岛东寨港自然保护区红树林景观空间结构的变化特征：①1987—2017年间，红树林景观面积整体增加，2017年总面积达到18.05 km²，且扩展方式主要为边缘扩展和内部联通。②红树林景观分布复杂度和稳定性在1987—2003年间整体下降，波动性较强，景观结构不稳定；在2003—2013年间稳步上升，斑块持续扩展，景观结构稳定发展；2013年后略有下降。③红树林景观增长有聚集中心，聚集维数为1.47，对周围红树林的增长有辐射性。东寨港红树林聚集分布区已达景观稳定状态，在保持抚育的基础上可适度开发其审美、生态功能，针对尚处于扩张等状态的红树林斑块，可持续进行扩种、抚育。