本发明公开了一种任意时空尺度径流变化定量归因技术方法、系统及装置，利用搜集的全球气象水文数据，得到不同时间尺度的下垫面特征参数值；其次，将改进的水热耦合平衡方程与径流变化平均绝对离差公式进行耦合，经全微分求解计算后，得到任意时空尺度下的径流变化归因方程；最后结合搜集到的气象水文数据、不同时间尺度的下垫面参数值，以及任意时空尺度下的径流变化归因方程，评估降水、潜在蒸发、陆地储水及下垫面特征变化对全球径流变化的影响。通过基于Budyko假设的长时间、流域尺度径流变化成因分析方法，推导至任意时空尺度径流变化归因方法，为揭示变化环境下不同时间尺度、不同流域或栅格尺度径流响应研究提供一种新的技术。