近几年来，各类指数模型方法被广泛应用于我国土地利用变化研究中，并在区域土地利用变化规律总结上发挥了重要作用。这些指数方法包括变化率、土地利用程度综合指数、转移矩阵、流向百分比、动态度、相对变化率、邻接度、多度、重要度、景观指数等。但有关文献对这些指数的表述与计算中，还存在一些明显的混乱与误用。文章通过分析国内相关文献中所涉及的各类指数方法，将其按资源变化的分析、变化方向分析、变化的空间形式分析等目的取向加以归类，然后在此类型框架下，详细阐述了各种指数方法的概念、计算方法、意义、存在的问题，并提出应用建议。
利用20世纪90年代中国1:10万土地利用动态变化数据，利用单元自动机和人工神经网络模型对中国农村居民点用地进行了区划。在此基础上，研究了90年代中国农村居民点用地动态变化时空格局。研究表明，农村居民点用地受区域位置、经济发展和国家政策的影响。90年代前5年，受沿海开放政策和经济高速发展的影响，长江三角洲、珠江三角洲和华北平原农村居民点用地扩展较快，中西部地区农村居民点用地扩展较慢；90年代后5年，在沿海地区经济发展速度放慢和国家实施耕地资源保护条例的情况下，沿海地区农村居民点用地扩张受到抑制，西部地区扩展加快。90年代中国经济体制处于由计划经济向市场经济转轨的过程中，农村居民点用地的动态变化格局受到经济发展和土地利用政策的深刻影响。
基于TM卫星遥感数据，对长江下游地区1988~1998年10年来土地利用类型的数量和时空变化特征进行了研究。为表征长江下游土地利用及其变化的时空分异特征，以县级行政区为基本空间分析单元，利用土地利用程度变化模型以及土地利用类型变化强度指数分析了长江下游近10年来的土地利用程度及其变化的区域分异特征、各土地利用类型变化强度的区域分异特征；通过计算土地利用变化类型的重要值，分析了区域土地利用变化的空间趋向性。研究中还对农田的数量变化特征、耕地流失强度的区域分异，特别是土地利用变化的区域生态环境效应等问题进行了分析和探讨。
选择具有红壤丘陵区典型特征的江西省泰和县千烟洲为研究区域，在分析当前土地利用结构并进行土地适宜性评价的基础上，依据2000年千烟洲试验站研究数据及农户调查资料，将GIS技术与线性规划模型有效地耦合起来，探讨实现典型红壤丘陵区各种具有特定数量、质量的农用土地资源在空间上最优配置的方法与技术。结果表明，优化方案从现状中牧业短缺的粮、果、林结构转化为较为完善的粮、果、牧、林结构，耕地资源利用结构也由重水轻旱、粮作为主、经作为辅的传统生产模式，转变为粮-经-饲并举的三元优化配置结构；同时，由果业和畜牧业共同支撑的优化方案的经济效益明显优于现状，在经济上更具稳定性和可持续性。
在分析珠江三角洲1990~2000年土地利用变化趋势和特征的基础上，根据土地利用的综合变动系数将珠江三角洲划分为4种土地变化类型，即剧变型、缓变型、相对稳定型和稳定型，并总结了不同变化类型的特征。进一步研究了工业化、城市化发展阶段与土地利用变化类型的关系，结果显示，处于不同工业化、城市化阶段的县市，其土地利用变化也明显不同，且与工业化、城市化进程和状态具有一定的内在关系；最后对产业非农化、城市化与土地利用变化的耦合系数进行了研究，发现各市县的产业非农化、城市化和土地利用变化的耦合系数，与土地利用的综合变动系数具有很高的一致性，按照产业非农化、城市化和土地利用变化耦合系数，在一定程度上可以判断土地变化的类型。
生态地理区域系统通过对代表自然界宏观生态系统的生物和非生物要素地理相关性的比较研究和综合分析，按照自然界的地理地带分异规律，划分或合并而形成不同等级的区域系统。用中国的研究与国外同类研究的比较，可以拓宽这一领域的思路，便于在这一领域与国外的学者使用相似的科学语言进行学术交流，使中国这一领域的研究走向世界。本文从生态地理区域系统的发展过程、等级单位、指标体系与表达方法，区域划分等方面将中国有代表性的生态地理区域系统与国外同类研究进行比较，认为中外的研究有许多共同之处，如目标、研究内容和服务对象与环境、生态、全球变化等联系在一起，其中与美国R. Bailey所划分的美国、北美和全球生态地理区域更为接近，在等级系统、指标体系、表达方式到划分结果有近似之处。地域的差异，指标使用的不同，制图过程和表达方式的差异造成了区域划分的差别，似可以通过野外实地生态类型的辨识来加以修订。
利用青海湖环湖地区2000年陆地卫星TM遥感图像数据和同期野外实测的34处样方产草量数据，分析了遥感植被指数与草地植被生物量之间的相关关系，进而分别建立了遥感植被指数与草地植被生物量的一元线性回归模型和非线性回归模型。研究表明，遥感植被指数与草地生物量之间存在较好的相关性，但不同遥感植被指数与草地植被生物量相关性程度存在一定差别。此外，所建遥感植被指数与草地植被生物量的非线性回归模型在拟合精度上优于一元线性回归模型，且由三次方程得到的非线性回归模型最适用于监测青海湖环湖地区的草地植被生物量。
以福建省建瓯市牛坑龙草地生态系统试验站为例，研究了土地覆被类型从荒坡地到人工草地的转变所引起的陆地生态系统养分含量和营养元素循环系数的变化。结果表明，随着土地覆被类型由荒坡地到人工草地的转变，陆地生态系统土壤中N、P、K的含量增加，而Al的含量逐渐降低；植被中的养分也经历了从无到有的历程，整个陆地生态系统养分贮存量的变化中N、P、K总量增加，而Al的总量减少。在陆地生态系统的两个群落中，所有元素的循环系数都发生了相应变化，这种变化是陆地生态系统对土地覆被类型变化的一种响应。
利用云南省楚雄市气象观测站1959~2000年资料与其郊区南华气象观测站资料进行比较， 并用小波分析等方法，通过与北京、上海等大城市热岛强度进行对比分析，找出了我国不同城市热岛强度分布特征，发现楚雄市热岛强度的年变化和日变化规律。结果表明，进入20世纪80年代以来，楚雄市热岛效应日趋明显，呈明显的季节性，其变化规律与北京、上海等大城市既有相似之处也有不同之处，不同区域背景对城市热岛效应有一定影响。随着楚雄城市的发展，城区的绝对湿度和相对湿度逐渐减少，“干岛效应”呈增强的趋势。
采用南海西沙永兴岛海洋观察站1958~1997年12~2月实测的北东向冬季风风速的平均值作为冬季风强度指数 (WMI)，与南海北缘滨珊瑚的相应年月份的实测δ18O平均值进行相关分析，得到线性回归方程WMI (m/s) = - 4.913- 2.138δ18O (‰)，r = 0.83, n = 40。在计算(后报) 所得的1944~1997年代际变化序列中，WMI在40~60年代呈下降趋势，70年代略有上升，而80~90年代又呈下降趋势。在年际变化序列中，WMI呈显著的下降趋势，所得线性回归方程为WMI = 79.67-0.0377 Year, r = 0.68, n = 54。由斜率看出，WMI每10年平均下降约0.4 m/s。用Daniell功率谱法分析，近54年来WMI的变化存在2.5~7年的周期，与季风的QBO周期为2~2.4年，以及ENSO活动的3~8年周期密切相关。WMI连续下降的趋势是与全球持续变暖相映，南海海域冬季风强度的变化受到了全球变化的制约。
对中国1998年第二次土壤普查中的2000多个土壤剖面中碳储量与年平均温度 (T)、年降水量 (P) 的相关性研究表明：它们之间的相关性在不同的温度带下具有很大的差异，在T ≤10oC的地区，土壤有机碳储量与温度的负相关性最强；在10oC< T ≤ 20oC的地区，受与降水正相关的影响，土壤有机碳储量与年平均温度表现出一种正相关性；而在T > 20oC的地区，土壤有机碳储量与温度和降水的相关性都很差。由于温度和降水在中国存在很强的正相关性，因此在相关分析中宜采用偏相关分析方法。受人类耕种的影响，耕地土壤有机碳储量与温度、降水相关性远低于非耕地土壤。对具有相同土壤属性和气候条件的同一地区的耕地土壤与非耕地土壤样本进行的配对检验表明，耕地土壤与非耕地土壤有机碳储量之间存在显著差异，土地利用的改变在总体上导致了土壤碳的释放。
基于清代雨雪与农业收成等档案记载及现代气象观测记录，根据西安冬季降雪与平均气温之间的统计关系、降水入渗与水量平衡模型，分别重建了西安1736~2000年冬季平均气温与4季降水序列，并分析了该地区气候变化特征及其对1736~2000年农业收成的影响。主要结论如下：(1) 西安的冷暖变化存在明显的百年际波动：其中18世纪相对温暖，19世纪寒冷，20世纪又转为温暖，且增暖趋势极为明显。(2) 西安的降水变化存在明显的年代际波动。自1736年以来，共经历了6个多雨期与7个少雨期，其中多雨期的平均雨量比少雨期多16%。(3) 气候变化对农业收成的影响极为明显。其中夏季降水量与秋收关系显著，而夏收又与前一年秋~当年春季的降水明显相关，且大多数严重歉收年均由降水明显偏少而致。虽然温度的年际变化与收成没有显著的联系，但温度年代际变化，即气候的冷暖阶段变化却与收成的阶段性变化关系密切。
通过对甘肃中部黄土剖面孢粉和其他环境代用指标的分析，表明距今4000年前后气候迅速干凉化。粒度、有机质、孢粉和软体动物指示距今4000年以前夏季风总体强盛，气候湿润, 距今4000年后夏季风强烈退缩， 气候迅速变干。距今4000年的干旱在我国北方有普遍表现。气候的干旱化及其引起的环境变化对齐家文化晚期的面貌造成了明显的影响，原始农业衰落，畜牧经济占据主要地位，并使得齐家文化和辛店、寺洼文化之间出现了断层。
在野外观测和历史地貌调查的基础上，利用地理信息系统和遥感技术，研究了现代莱州浅滩的地貌演变规律和人类活动对浅滩地貌冲淤动态的影响。结果表明，受其特有的沉积动力过程控制，莱州浅滩不断淤高并向东北迁移、西北延伸。1958年以来由于修建水库、码头和海底采沙等人类活动导致泥沙亏损，浅滩在继续向东北迁移、西北延伸的同时，总体上处于侵蚀、解体状态，在中部和近岸部分之间、近岸部分和刁龙嘴海岸之间先后形成了贯通的潮流槽，不同地貌部位冲淤状态存在差异。
西藏枪勇冰川是我国现代大陆性冰川之一，在其外缘冰床背冰面的基岩表面和节理裂隙中发现了富碎屑化学沉淀，为研究冰岩界面的物理、化学过程提供了良好载体。对该区富碎屑化学沉淀理化特征的研究表明：枪勇冰川冰下存在压力融水，冰下碎屑，特别是陆源气溶胶粉尘来源的碎屑，能与融水及其中溶解的CO2发生化学反应，释放出Ca++；Ca++随融水向下游方向迁移，在冰床背冰面，由于上覆压力减小，融水中的CO2逸出并发生复冰作用，使融水中的Ca++重新富集，形成CaCO3沉淀，并将融水中的粉砂粘粒碎屑胶结，形成富碎屑化学沉淀；枪勇冰川冰下融水的存在，证明其冰下存在温度接近融点的融区，有类似于温性冰川的滑动过程。
运用能值理论与方法，对新疆1991～1999年的净能值产出率、能值投入率、环境负荷率、能值-货币比、能值使用强度、电力能值使用量比、可持续发展指数、人均能值用量和人口承载力等9个指标及其变化趋势进行分析，并与其他国家和地区的有关指标进行比较研究。分析结果表明：(1)1991～1999年新疆的净能值产出率曲线为非匀速下降趋势，从1991年的23.6下降到1999年的11.7。尽管净能值产出率有所下降，但仍然大大高于1，这表明新疆向外界输出的能值高于区外对其投入的能值，是一个资源输出型的生态经济区域；(2)新疆的可持续发展指数曲线与净能值产出率变化趋势一致，为非匀速下降趋势，从1991年的262.0下降到1999年的64.1。这表明从1991～1999年新疆的资源被开发和利用的程度有所增加，经济有了一定程度的发展，但开发程度仍较低，经济上还处于极不发达的阶段；(3)环境负荷率的变化曲线呈上升趋势。环境负荷率上升的主要原因是新疆的进口资源及劳务的能值用量增大，尽管如此，由于环境负荷率较低，因此，新疆的经济发展还有较大的潜力。
知识溢出区域过程是新经济增长理论提出的重要过程，它有充分的空间表现。通过对“可持续发展”为关键词的论文和以“知识经济”为关键词的论文的实证分析，传统理论仅仅用知识缺口来估计溢出强度与实际材料不是很好地符合。在实证分析中发现：(1) 知识溢出不仅与知识缺口有关，而且与地理特征决定的区域需求有关。(2) 类似许多经济地理现象，溢出强度的空间衰减是指数的。(3) 区域需求驱动下的知识因此是主动的而不仅仅是贸易的衍生物。最后，提出了一个知识在区域间溢出强度的关系式。
从地计算的角度出发，分析了地计算在旅游集散地规划中的问题，以江西上饶为例，运用可计算模型对旅游地域系统规划中的旅游中心集散地选择问题，旅游服务设施区位以及宾馆床位数的最优化问题进行了研究。这些问题的共同特征是它们是区域规划性质的、地理学的，而不是建筑学的景点景观设计。研究发现，地计算对于提高规划水平，是有效的，同时表明一般的空间分析问题，可以建立可计算模型。所有模型采用Visual Basic6.0(VB)编写程序实现计算，程序中调用了GIS软件中的MapObjects2.0控件实现地理显示、分析功能。这一工作显示VB与GIS软件结合，可以获取强大的空间分析功能。
针对分布式水文模拟的问题，结合河西走廊黑河流域实际资料条件，提出将水文循环空间数字化信息与水文系统理论相结合的分布式时变增益水循环模型 (DTVGM)。DTVGM将单元时变增益水文非线性模型(TVGM)拓广到由DEM划分的流域单元网格上建立非线性地表水产流模型，基于水量平衡方程和蓄泄方程建立土壤水产流模型，并应用运动波方法建立分级网格汇流模型。最后，以黑河干流山区流域为例应用DTVGM开展了实例研究，设计开发了模型系统。研究区域被划分为38 277个网格单元 (网格大小为500 m×500 m)，在此基础上将流域划分为456级带状汇流区域。考虑到黑河干流山区的寒区特点，模型耦合了融雪径流模型。模拟结果表明，DTVGM既有分布式水文概念性模拟的特征，同时具有水文系统分析适应能力强的优点，能够在水文资料信息不完全或者有不确定性干扰条件获得比较好的分布式水文模拟效率，在黑河干流山区的应用能够较好地满足水资源管理的要求。
