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本发明公开了一种基于生态要素变化的流域水调控优化方法，其包括获取研究流域的生态要素，并预处理得到三个生态要素的生长季时间序列；对三个生长季时间序列进行拟合，得到每个生态要素的变化模式；将研究流域在每个生态要素下均划分成两种植被分布区；识别生态要素对环境因素的敏感性指数；识别每个生态要素的稳定区中敏感性指数小于等于预设阈值的区域Ⅰ，并将区域Ⅰ与三个生态要素的稳定区的交集求并集，作为高水平稳定区，流域的余下区域作为重点控制区；计算最大水分利用效率下的植被生产力；根据植被生产力，获取高水平稳定区和重点控制区的需水量，高水平稳定区按照其需水量浇灌，重点控制区按照其需水量+地下水补给量浇灌。