本文以北京城八区的城市森林为研究主线，在遥感和GIS技术的支持下，通过对多年(1990,1994，1997,2001，2005年)的城市Landsat TM/ETM+，ASTER以及QuickBird遥感影像数据作为研究基础资料，对研究了基于线性模型树的城市森林覆盖度反演算法并对15年间的北京城八区的城市森林覆盖度定量反演，此外研究了模糊粗糙集理论分类算法并分析了北京城八区的土地覆被变化特征及其驱动力，最后估算了北京城八区的森林生态效益。主要研究内容和创新性包括以下几点： 1)城市森林覆盖度反演，土地覆被变化，城市森林生态效益评估文献综述。 首先全面总结了国内外在城市森林覆盖度反演、土地覆被变化、城市森林生态效益评估研究等方面的理论进展，重点讨论了在利用遥感手段实现上述研究内容的方法。 2)基于线性模型树算法的亚像元级城市森林覆盖度反演讨论了线性模型树的基本概念和算法原理，并使用多尺度的遥感影像数据进行样本训练，形成的覆盖度的分类树型的线性回归模型，反演的精度较线性回归反演城市森林覆盖度有较大提高。 3)粗糙模糊集分类算法研究将数据挖掘中模糊粗糙集理论引入土地覆被遥感影像分类中，选择一个试验区，以多源空间数据信息为基础．针对遥感影像光谱数据特征信息及其纹理特征信息、结构信息、DEM等其他空间数据的特征，确定了特征属性样本集，建立了面向决策分类规则挖掘的遥感影像约简规则集，进行模糊粗糙集决策分类规则挖掘并对分类，同时和传统的分类方法进行精度比较。 4)北京城八区土地覆被变化特征分析在参考国内外土地覆被分类系统的基础上，确定了本文的土地覆被分类系统，共分为5大类，采用分类后比较的分类方法，对北京市土地覆被分类，证明图像的分类结果较好。在此基础上，运用十地利用动态变化模型，分析北京市土地利用/覆盖变化特征，发现北京市的土地利用/覆被在1990～2005年间发生了很大的变化，城市森林面积在2001年前期一直呈减少趋势,2001年后又开始逐步增加；而农业用地面积逐年减少的趋势非常明显，这与北京市经济快速发展和城市化进程以及城市绿化工作的不断提高相对应，也证明人为作用是北京区域土地覆被变化的最重要驱动因素。 5)城市生态效益评估模型分析及其北京城八区城市森林生态效益测量介绍了城市生态系统分析方法(UEA)的研究思路，以及详细的分析了UFORE城市森林生态模型的四个生态功能模型：水土保持模型，碳储备与碳吸收模型，大气污染物去除模型，节能降温模型，并估算出北京的1990～2005年的城市森林生态价值。