本发明公开了一种考虑植被空间变化的天然径流变化归因分析方法和系统，通过构建模型从网格尺度区分归一化植被指数NDVI受气候变化和人类活动影响下的地理空间变化，在此基础上，分解下垫面参数对气候变化和人类活动的影响，分别计算气候变化和人类活动引起的归一化植被指数的贡献率，从而可以更加准确地计算出气候变化对研究区域的天然径流变化的贡献率、人类活动对研究区域的天然径流变化的贡献率。对天然径流变化进行准确归因。可更科学地得出在任意空间尺度上径流受气候变化和人类活动的贡献率。本发明提高了天然径流变化归因的准确性，同时完善了气候变化和人类活动对流域河川径流变化影响的定量归因方法体系。