为了对亚太地区的环境灾害、环境破坏和环境退化及其影响进行监测和评估，由日本环境省发起的亚太地区环境革新战略项目 (APEIS) 环境综合监测子项目 (IEM) 自2001年开始，建立了一个以MODIS卫星数据和地面观测资料为基础的综合环境监视网络系统。该网络系统起初是由日本国立环境研究所 (NIES) 和中国科学院地理科学与资源研究所 (IGSNRR)共同合作建成的。之后，新加坡国立大学和澳大利亚联邦科学产业研究组织 (CSIRO) 地球观测中心也正式宣布加入，该系统覆盖整个亚太地区。美国宇航局 (NASA) 提供了一套MODIS的高级数据产品，然而，这些产品没能在亚洲地区利用当地的实测资料进行充分地比较和验证。APEIS项目旨在提供利用该地区精确地面观测数据进行了比较验证的高质量数据集。利用该数据集可以推导出水分亏缺指数、沙尘暴指数、地表面温度、土地覆盖变化, 以及净第一性生产量等一系列生态环境指标，从而对环境破坏、环境退化和生态脆弱区进行长期有效的监测。为了评价水资源、食物生产等生态系所提供的产品与服务的现状和变化特征，本研究还开发了一个可利用MODIS数据的流域环境综合管理模型。该模型已经被用于对流域规模的水、热、碳循环、泥沙转移以及农业生产等生态要素的模拟和评估，并利用高精度的观测资料对其进行了验证。利用该模式可以对流域生态系统所提供的产品与服务的有效利用，以及流域的可持续发展提供一系列战略性的政策选项。

亚太地区环境革新战略项目 (APEIS) 在中国5种主要生态系统类型区 (草地 : 海北、耕地 : 禹城、稻田 : 桃源、林地 : 千烟洲、荒漠 : 阜康) 建立了一个以连续观测能量、水分和碳素通量为中心，包括气象、水文、土壤、植被等各项生态要素的监测网络系统，被称之为APEIS-FLUX系统。作者首先对APEIS-FLUX系统的观测数据进行了初步分析，表明该系统稳定可靠，它可以实时地提供高质量、高精度、长期而连续的通量及生态要素的观测数据。对数据的比较清楚地反映出了不同生态系统类型区的水热碳通量的差异性。其次，利用APEIS-FLUX数据对美国航空航天局 (NASA) 的MODIS数据产品进行比较验证后发现，除部分产品如地表面温度 (MOD11) 等与观测数据较吻合以外，大部分数据产品如土地覆盖 (MOD12)，叶面积指数 (MOD15) 和光合速率与净第一性生产力 (MOD17) 等都与观测数据相差深远，有必要对其处理程序和模式进行修正。为此，我们利用APEIS-FLUX的数据作为MOD15和MOD17的生成模型 (BIOME-BGC) 的输入数据，并对该模型的有关参数进行了修订。结果表明，该模式在通过修正后，可以很好地模拟植被的生长过程及其相应的水热碳循环过程。

田间模拟施肥进步和灌溉模式的定位试验在中国科学院桃源农业生态试验站进行。结果表明施肥制度和水分管理模式显著地影响水分和养分的转化过程和生产效益。单施N的产量效应为4.5 kg/kg，而NP或NPK配施养分总的产量效应分别为8.8 kg/kg和8.0 kg/kg；有机物料循环的增产率为56.8%，在有机物料循环的基础上配施NPK化肥最大的增产率可达到80.1%；化肥应用的进步可使水稻产量增长62.5%或通过施肥实现的水稻产量中由于化肥应用所占的贡献份额为38.4%，有机无机肥配合水稻产量增长80.1%，或通过施肥达到的产量中有机无机肥配合所占的份额为44.4%。本区双季稻年灌溉需水量为5838 m³/hm²，年变异C.V = 8.3%。晚稻灌溉占全年的71%，7~9月是灌溉需水高峰期，占全年灌溉量的68%。生产灌溉效率 (灌溉水量与产量之比)：生物量3.67 kg/m³，精谷量1.48 kg/m³。常规管理田间水分分配为：蒸散占1/2，翻耕整地占1/6，植物构成占1/21，田间渗漏占1/14，其它环境耗水 (维持) 占1/5。耕灌雨养管理翻耕整地和田间渗漏比例过高。不同灌溉处理试验表明：双季稻生产的灌溉，以早稻保持水层灌溉，晚稻按需配额灌溉的模式比较适宜。

利用安装在准噶尔盆地南缘多汁盐柴类荒漠上的涡度相关系统与配套的微气象观测系统所得数据，分析了显热、潜热与CO₂通量的日过程和季节变化特点及各通量间的相互关系。数据显示了一个明显违背植物水分关系一般规律的现象：当水汽 (潜热) 通量明确显示土壤水分亏缺时，净光合 (CO₂通量) 却未受到影响。因此推测当地原生植物的根系在积盐严重的土壤上层没有发育，所以其水分状况与光合能力不受上层土壤干湿的影响，观测到的水汽通量的变化主要由土壤蒸发的变化造成的。

监测并分析了高寒草甸二种不同植被类型的生态环境条件、植物种类组成、生物量变化规律及其差异。研究表明：距离相近且海拔高度基本相同的矮蒿草草甸和金露梅灌丛草甸二种群落内部，由于受地形部位影响，虽然降水基本相同，但地表受热及蒸发量不同，土壤湿度存在明显差异。受上述环境条件特别是受土壤温湿度条件的限制，二种群落内的植物种类不同，地下、地上生物量的变化也不同，一般在山地阴坡主要分布着以金露梅灌丛为优势种外，多以线叶蒿草、小蒿草、羊茅、及其它杂草类为伴生种的金露梅灌丛草甸植被类型，而主要分布于滩地的矮蒿草草甸多以垂穗披碱草等植物为伴生种的湿中性植被类型，属典型的高寒草甸植被类型。生物量监测结果的比较分析表明，群落的地上生物量为：矮蒿草草甸 > 金露梅灌丛草甸；地下生物量随植被类型的不同，其峰值与谷值出现时间不一致。年内地下净生产量为：金露梅灌丛草甸 > 矮蒿草草甸。地下生产量周转值为：矮蒿草草甸 > 金露梅灌丛草甸。

利用遥感手段估算区域水汽通量对研究区域气候变化及生态系统功能评价颇具意义。但是由于估算模式涉及时空差异很大的地表特征参数很难完全通过遥感数据获得，因此MODIS水汽通量数据产品 (MOD16) 至今尚未问世。本研究以中科院禹城综合实验站2002年4~5月份冬小麦田的涡度相关实测水汽通量为标准，验证MOD16算法所估算的农田水汽通量，结果表明直接使用MOD16算法计算的麦田水汽通量比实测水汽通量平均偏大近20%。对其中的作物三基点温度、空气动力学阻抗计算方法和植被覆盖度进行修正，修正后的MOD16计算结果和实测值非常吻合，1:1曲线斜率为0.9706，相关系数R₂为0.8845。这为利用MODIS数据大面积估算农田水汽通量提供了科学依据。

在太行山低山区将自然植被移入蒸渗仪，观察当降水分别为常年平均降水量的80%、90%、100%、110%和120%等5种处理条件下，植被生产力和土壤的不同反映。研究发现：受验植被对降水反映敏感，降水每增加10%，植被生产力增加15%左右，预示未来全球变化导致的降水变化会对太行山低山区植被产生影响。同时在利用野外实验结果对WAVES模型进行验证的基础上，模拟了不同温度和降水变化情景下，土壤水分的可能变化趋势。结果表明：增温和减少降水对土壤水分负作用明显，尽管降水增加可改善土壤的水分供应状况，但降水增加10%对土壤水分的正面影响，大体被3^oC的增温抵消。由于模型模拟中采用的是与目前没有改变降水条件的实验相同的植被 (LAI)，而植被生长在太行山这一半湿润、半干旱地区又受土壤水分控制，因而估计未来气候变化情景下的植被变化与土壤水分的变化趋势相似。

陆-气圈层物质与能量交换的核心过程是植物的光合作用，而光合有效辐射则是影响光合作用过程的关键因子，在不同的陆地生态系统模型中，都是重要的输入参数。作者以MODIS卫星数据为基础，反演晴空下影响光合有效辐射的大气因子参数大气可降水量、气溶胶，根据辐射传输方程从大气顶层光合有效辐射反演高分辨率陆地光合有效辐射。算法采用查找表替换辐射传输模型，使其能够对大批量、像元级的数据进行处理。将该算法应用于对华北平原的部分区域进行反演，并使用中国生态网络禹城试验站的自动测量数据对结果进行检验，最大误差在10%以内。

利用青藏高原贡嘎山、海北、五道梁、拉萨等4个野外台站2000~2002年的观测数据、陆地生态系统模型与2001年MODIS遥感数据相结合的方法来估算青藏高原区域的净初级生产力。结果表明：青藏高原区域的净初级生产力空间分布趋势表现出由东南向西北逐渐递减的梯度，该趋势也与水热梯度表现基本一致；整个青藏高原的净初级生产力为302.44×1012 gC yr^-1，其中森林的净初级生产力最高，120.11×1012 gC yr^-1，占整个高原净初级生产力的39.7％；全年中夏季 (6~8月) 的净初级生产力最高，246.7×1012 gC yr^-1，约占全年总净初级生产力的80%。用实测数据验证模拟结果表明，二者非常相符。

作者介绍了使用遥感、GIS数据和BEPS生态过程模型推算植被净初级生产力 (NPP)的方法。为了准确推算北海道地区NPP，我们改进了BEPS模型，而且使用了高质量GIS数据作为模型的输入数据。通过计算得出1998年北海道NPP的平均值为644 g C/m²，总量为0.078 Gt C。我们还进行了模型输入数据质量对应用生态过程模型推算NPP的精度影响测试。结果表明，高质量的GIS输入数据可以提高NPP推算精度16.6%~39.7%。

以洞庭湖为例，利用2002年的美国Terra/MODIS卫星数据，以16天为周期将全年划分为23个时段,分别对湖区水位和蓄水量分布特征和变化规律进行动态监测和综合分析。具体测算方法包括以下4个步骤: (1) 根据湖区特性，将整个洞庭湖分为3个部分：自西向东依此是西洞庭湖 (WDL), 南洞庭湖 (SDL) 和东洞庭湖 (EDL)。这3个部分的蓄水量之和就是整个洞庭湖的总蓄水量。(2) 以水体和陆地的光谱差异为基础，使用Terra/MODIS卫星的NDVI 数据识别并量测湖区水面积。(3) 将湖区水面影像同湖区数字高程模型DEM相叠加,以被监测的湖区水面的平均高度值作为水面高度。水面高度与湖底高度的差即为相应点的水深。(4) 按50 m×50 m网格大小和相应位置的水深的乘积来计算每个水柱体积。最后，将整个湖内的所有水柱的体积值累加便得到洞庭湖的总蓄水量。用上述方法测算的水位和蓄水量与实测资料进行了比较表明，两者具有很好的一致性。

TOPEX/Poseidon卫星的原始目的是测量海面高度变化信息，为海洋监测服务。作者通过假设基准面的方法，将由TOPEX/Poseidon卫星数据估算的下垫面水位相对变化信息转化为”水位”系列并建立了由TOPEX/Poseidon 得出的“水位”与相邻水文站实测流量间的相关关系，进而实现了由TOPEX/Poseidon卫星数据估算河道流量的目的。利用1998~1999年TOPEX/Poseidon在长江下游大通附近的过境数据和对应年份大通水文站实测流量数据，验证了本方法的可行性。研究结果表明：在长江下游河道地区，由TOPEX/Poseidon卫星数据可定量估算出河流流量信息。

针对日益增多的多传感器不同分辨率的遥感数字图像数据，提出其综合利用和尺度转换的有效方法。其中，作为尺度上推 (scaling-up) 技术，本研究选择IHS和小波分解变换两种数据融合方法，应用Landsat ETM+数据和IRS-1C数据进行了实例研究。发现: IHS方法操作简单，对两种待融合的图像的像元大小和像元数 (bit数) 的依赖不是很高，而对原始图像光谱信息的依赖很高，因此适用于不同传感器之间的数据融合上，其缺点就是不能够更多的保留原始多光谱数据的光谱信息。小波分解变换 (WD) 方法可以很好地保留多光谱传感器的所有光谱信息，但是在重采样中对两种待融合的图像的像元配准的要求很高，因此比较适合于对同一传感器的多光谱数据与全色光谱数据的融合上。作为尺度下退 (scaling-down) 技术，通过探讨将札幌野外实验站点数据镶嵌到高时间分辨率遥感图像的问题，提出像元级尺度扩展的具体操作方法和对NDVI图像进行扩展时出现混合像元的识别方法。应用AVHRR, MODIS, ETM+和ASTER的NDVI图像数据进行了像元尺度的扩展研究。得出: 对不同传感器的不同分辨率的数据之间进行像元级的尺度扩展后，能够较好地识别出不同地物的分布边界，较好的分辨混合像元，因此其结果可用于对不同地物分布特征的分类研究或土地覆盖变化中的时间序列变化的研究中。

针对黄河流域存在的水危机，探讨水体交换周期的内涵和意义，分析水体蓄变情况下水体交换周期的变化特征，在此基础上建立基于水量调度和河段配水的黄河干流水体交换周期的量化模型，并计算了不同时间尺度下黄河水体交换周期。研究结果表明，水体交换周期可以从不同时间尺度上把握水资源的可更新能力，精确地确定区域水资源总量，指导水库的调蓄计划，为建立可持续利用的水资源供水系统及其管理提供科学依据。

根据1998年和1999年秋季在长江干流从重庆至长江口进行的纵向采样和分析，对长江干流的各态氮、磷含量的沿江变化进行研究。从整体上了解长江干流的水质变化特性，特别是营养盐含量的分布状况。研究结果表明，长江干流的SS浓度很高，介于50~400 mg/l。TN、 TP浓度分别在70~110 μmol/L、2~25 μmol/L之间，前者以NO_3-N为主，后者以PTP为主，PO4-P含量仅占TP的10%~20%。DIN/PO_4-P的比值在70~160之间，远高于浮游植物生长P限制值，表明长江口及临近海域中P可能是生物生命活动的主要限制因素。葛洲坝水库对SS、TP、TN、NH_4-N、BOD、COD等水质有一定的净化作用。长江水体在通过各大城市以及两大湖泊时，BOD、 NH_4-N负荷的增加迅速，特别是通过重庆、武汉、南京、上海及洞庭湖和鄱阳湖之后尤为明显。N、P含量的上升与人口增长、生活污水排放量及流域内化肥施用量增加有关。洞庭湖和鄱阳湖水系以及周围的面源负荷，对长江流域的营养盐变动有很大的影响。

为了评价在相对较短时间内针对长江上游地区地表水径流所建立模型的模拟效果，以及检验以GCM模型和其他卫星数据所估算的降水数据作为输入数据的可行性，选择分布式水文模型HSPF以及1987年和1988年的ISLSCP降水数据作为输入数据。模型模拟结果表明：从整个长江上游地区看，在校正期内，5天平均流量的Nash–Sutcliffe相关系数 (R₂) 为0.94；在验证期内，Nash-Sutcliffe相关系数 (R₂) 为0.95。此外，该模型对长江上游主要支流的5天平均流量的模拟效果也很好，R₂的值在0.46到0.96之间。例外的情况主要发生在沱江和嘉陵江，模型对2年洪水期的峰值流速的估计值偏低，沱江只有实际值的71%，嘉陵江只有实际值的61%。ISLSCP估计的降水比实际测量的降水频繁且程度要弱，这可能是HSPF不能在所有时间和所有区域都具有较好模拟效果的一个主要原因。

从20世纪50年代到80年代长江宜昌水文站观测的泥沙输送量逐年增加，但是到了90年代却出现了逐渐减少的趋势。泥沙量增加的原因主要是乱伐森林和土地利用方式的快速改变，而减少的原因则可能是采取了一系列防止水土流失的对策和在上游修建了许多大坝而造成的。嘉陵江流域是长江泥沙的主要源区之一，90年代每年从嘉陵江流域到长江的输沙量减少到1988年前的约36%。因此，分析该流域每年泥沙输送动态及其变化原因，对制定减小水土流失的森林规划，防止三峡水库的淤积以及保护长江流域的生存环境和生态系统等具有重大意义。本研究开发并改进了一个流域集水坡面上的侵蚀模型，并将它应用到1987年的嘉陵江流域，以对其适用性进行了研究。结果表明，该模式可被用于月度泥沙生产量的评估中。

流域的水资源规划和管理都离不开水资源的定量化评估。而准确评估流域的水资源量，尤其是在大流域，必须明晰不同气候、地形、土地利用等自然条件下的水文循环过程。同时农业灌溉及水库调节等人工的直接取水和调控使水文过程变得更为复杂。仅依靠气象及水文观测数据，已很难拟合出单一的降雨-径流关系来模拟和预测流域水资源的时空分布。这时就需要一种新型水文模拟手段，它可以利用地理信息来描述流域的空间不均一性，并基于物理控制方程来描述水文过程，这就是分布式水文模型。作者介绍了这种模型及其在黄河流域的应用。

基于长江黄河源区土地生态分类，利用1986年与2000年两期TM遥感数据的对比和野外实地调查，采用景观生态空间分布格局分析方法，从分布面积变化和类型转移趋向与幅度两方面，分析了江河源区近15年来土地生态系统的空间分布变化与演变格局，结果表明：高寒草地退化显著，较高覆盖度高寒草原与高寒草甸面积减少了15.82% 和5.15%，高寒沼泽草甸分布面积锐减了24.36%；湖泊水域萎缩了7.5%，以长江源区内流湖泊为主；土地荒漠化发展十分强烈，沙漠化土地面积扩展了17.11%，其中黄河源区沙漠化土地年平均扩展率达到1.83%。高寒草原草地的覆盖度下降与荒漠化、高寒草甸草地的覆盖度下降与草原化以及沼泽草甸草地的疏干旱化是区域土地生态系统空间演变的主要趋向，并由此改变了土地覆被的空间分布格局并使该区域生态环境持续恶化。

根据西藏地区50 KaBP以来18处古人类遗址的发掘资料，整理西藏旧石器中期以来石陶文化的特征，提出了一个“晚更新世以来西藏古人类三次迁移”假说，即五万年以来西藏古文化发生过三次迁移与融合：第一次，50KaBP~10KaBP，居住在藏南定日苏热一带的旧石器古人类向藏北迁移与扩展，形成了藏北旧石器与中石器文化区；第二次，6 KaBP~3.6 KaBP，居住在藏北申扎、双湖一带的中石器古人类沿唐古拉山南麓向东迁移，形成了新石器早期著名的昌都卡若文化，而生活于普兰霍尔的中石器古人类则沿雅鲁藏布江流域向东迁移，形成了林芝文化；第三次，3 KaBP~2.2 KaBP，居住于昌都和林芝的古人类向拉萨和山南一带迁移，促进了藏南新石器晚期文化的繁荣和以雅隆为主的藏文明的兴起，气候变化是这三次文化变迁的主因。

以水土流失通用方程为理论基础，运用数学模型和GIS分析相结合的方法，将降水、地貌、土壤和植被因子对西藏水土流失敏感性的影响程度，划分为极敏感、相当敏感、敏感、较敏感和不敏感5个等级，并生成各单因素评价图。在Arcinfo中完成单因素图的叠加分析，得到西藏水土流失敏感性综合评价图。在此基础上，探讨了西藏特殊高原环境下的水土流失敏感性高低的分布规律及其在不同主导因子作用下的水土流失敏感性空间分异，提出了西藏水土流失治理的优先区，为水利、公路和农牧等部门进行专题规划和治理提供依据。

以呼伦贝尔沙地砂物质的粒度分析资料为基础，利用两组间的逐步判别分析 (SDA) 来筛选决定不同沉积物间差异的主导因子，根据主导因子的个数、Mahalanobis距离D2、通过统计学检验的信度?琢等3个因素，来定量地确定两个总体间的相似性大小。分析结果表明：呼伦贝尔沙地的风成沙丘砂主要来源于海拉尔组砂 (Q3)，但河流冲积砂和古土壤也有不可忽视的作用；在嵯岗镇附近及其以西的海拉尔河下游宽阔河谷中，自然条件下河流冲积砂也可以成为风成沙丘砂的主要沙源。

中国北方在过去的近50年里，沙漠化土地以其广泛的分布和迅速发展构成了区域主要的环境和社会经济问题。遥感监测和评价结果表明，到2000年沙漠化土地已达到 38.57×104 km₂，其中潜在和轻度沙漠化土地13.93×104 km₂，中度沙漠化土地9.977×104 km₂，重度沙漠化土地7.909×104km₂，严重沙漠化土地面积 6.756×104 km₂，它们主要分布在农牧交错带及其以北的草原牧业带、半干旱雨养农业带和绿洲灌溉农业与荒漠过度带。对上世纪50年代后期、1975年、1987年和2000年沙漠化土地遥感监测结果进行对比分析显示，我国北方沙漠化土地自20世纪50年代后期以来一直处于加速发展的态势，沙漠化土地年均发展速率20世纪50年代到70年代中期为1 560 km₂，1976年到1988年提高到2 100 km₂，1988年到2000年之间达到3 600 km₂。“整体恶化，局部治理”是近50年来北方沙漠化土地的变化的基本趋势。沙漠化土地的迅速发展不仅使中国北方的生态环境面临严峻的挑战，而且将严重影响中国整个区域国民经济的发展以及人民生活水平的提高。

通过对有关城市、区域的统计分析，在评述兰州—西宁—银川城市带基本特征的基础上，重点讨论其在西部大开发中四个方面的地位作用：我国内陆腹地的战略要地和开发据点，沟通我国东西部间、我国与中亚、欧洲国家间的桥梁和纽带，保障国家资源安全的能源重化工基地和重要进口通道，保障国家生态安全的重点生态建设区。并针对其在内部结构、市场化、开放度方面的主要问题，指出其发展趋势和战略选择：加快城市带交通通道建设，将潜在资源优势转化为现实经济优势，创造局部优势投资环境和开放社会，重视教育、科技和生态建设。

以黄土高原丘陵沟壑区典型小流域纸坊沟为案例，应用能值方法研究其植物初级生产力、动物次级生产力、农户经济生产力及生态系统服务生产力能值的特征及相互间的关系。结果表明：纸坊沟流域经过20年的治理，初级生产力水平有了明显提高，林草植被得到了一定恢复，巨大的生态系统服务为农业系统生产力的形成创造了基础。但整个流域依然处于低能值投入度、低耦合度、低能效的状态。主要表现为农林牧子系统之间耦合效应仍不明显；动物次级生产能值水平较低，初级生产的产品能值不能高效转化为动物次级生产能值；农户产业结构的不合理性，导致农业系统产品能值的潜在经济价值向农户现实经济收入的转化能力低下，因此，调整农户种植结构及产业配置是促进系统生产力高效转化的内在需求。

利用1956~2001年日降水量及日平均气温资料，分析华北农牧交错带极端气候事件的长期变化趋势。对降水极端事件的分析季节为5~9月，温度为6~8月。结果发现暴雨 (日降水 ≥50 mm) 频数没有显著的线性变化趋势，但1980年前后发生了明显的年代际尺度变化，1980年代到1990年代初，频次显著减少，此期间暴雨发生的时间更加分散。定义连续无雨的天数为干燥事件。发现虽然降水量没有显著的变化，但是严重干燥事件 (连续0降水日 ≥10天) 的频数却呈显著增加趋势 (+8.3%/10a), 超过99%信度水平。最高和最低的10%温度分别定义异常高温和异常低温，则异常高温的频数有显著增加趋势 (+20.9%/10a)，特别是1990年代后期以来增加非常突出。异常低温频次有减少的趋势 (-15.1%/10a)，超过99%信度水平。严重干燥事件及异常高温事件的强烈增加，可能是造成近来北方干旱频繁发生的重要原因。

为全面揭示洞庭湖近数十年的水情异常与成因，将湖区视作一个大系统来研究。经水位~流量关系等多种方法研究表明：(1)入湖四水尾闾同水位流量减少1 200~2 800 m³/s，同流量水位抬高0.49~1.28 m；(2) 荆江三口分水比减少19.2%，分沙比减少25.1%；(3) 澧水、松滋、南洞庭湖等主洪道的水位流量关系均发生了较大变化；(4) 天然调蓄能力下降40%，湖口同流量水位抬高1.80~2.50 m；(5) 7~8月湖垸关系常处于危急状态。其主要原因是泥沙淤积恶性循环，导致了湖泊环境系统功能的变化，而由下荆江3处裁弯所引起的江湖水沙调整则加速了其变化过程。这些变化过程对水情的复合响应是：入湖水沙呈逐渐减少趋势变化，洪水位普遍抬高1.50~1.80 m，湖口有时出现江水倒流，洪水涨率增大，高洪水位持续时间长等异常水文现象，且给湖区造成了巨大的洪水压力。

国际水文研究计划 (International Hydrological Program; IHP) 是国际水资源研究展示的大舞台，其发展是国际水资源研究发展的集成体现。国际水文计划的研究历程和发展态势表明，水资源研究已从单学科研究过渡到了多学科的集成研究。随着社会因子的增加，水资源研究已经成为一项系统工程。从水资源研究的发展来看，中国水资源研究整体上要滞后于国际水资源研究的步伐，但发展态势较好。中国水资源研究体系应具有显著的圈层结构特征，变化环境中的-水资源研究体系过程与机理是水循环研究的核心，构成了圈层结构的内圈；基于生态水文过程的水资源保育与保障体系是中国水资源研究体系的第二圈层；基于自然－人工二元演化模式的水资源配置体系，基于现代理、化、生技术和信息技术的节水体系以及基于市场机制的水资源高效利用的激励体系构成了水资源研究体系的第三圈层。在上述三个圈层研究的基础上，进行基于现代信息技术和管理技术的水资源综合决策和集成管理研究，以及基于现代传媒技术的水资源教育与培训体系构成了中国水资源研究体系的最高层次，是圈层结构中的外圈层。

根据近年来长江河口及其邻近水域8个测站1年的表层悬沙浓度逐日观测资料，并结合水动力状况，对悬沙浓度的时空变化进行了分析。结果发现，长江口自徐六泾以下悬沙浓度不断增高，并呈现口内夏高冬低，而口外冬高夏低，且量值为口外大于口内，杭州湾大于长江口。表明长江入海泥沙在海洋动力作用下强烈再悬浮；悬沙浓度在时间上呈现明显的大小潮周期和季节性变化。进一步分析认为，海洋动力 (风浪和潮流) 是泥沙再悬浮的主导因素，制约悬沙浓度的年内变化，其中潮流控制悬沙浓度的大小潮周期变化，风浪引起悬沙浓度的季节性变化，河流径流和海洋动力的对比制约悬沙浓度的空间分布。

应用EMD-Hilbert变换方法分析花园口以上降水和天然径流近50年的资料系列。结果表明：黄河流域降水演化模式可由4个内在模函数以及一个单调递减的趋势项表示，而天然径流的演化则由3个基本模态和一个单调递减的趋势组成。黄河流域降水和天然径流的演化模式存在一定的相关关系，但两者之间并非一一对应的关系。从时间上看，不论是内在模函数还是趋势项，相对于降水，天然径流都表现出滞后的特点，一定程度上反映了下垫面调蓄作用对径流演化过程的影响。此外，从降水和天然径流内在模函数的周期可以推测黄河流域的水资源演化可能与大气低频振荡有关。

利用 1983年1月至1999年12月长时间序列NOAA/AVHRR NDVI 数据和2001年逐旬SPOT/VGT 数据，获取了中国北方13省1980s初期、1990s初期、1990s末期和2000s初期地表土地覆盖特征，阐述了中国北方13省的耕地变化过程，并重点讨论了人类活动对耕地变化特征的影响和耕地变化的驱动力。发现：(1) 裸地、耕地等弱生态用地面积持续增加，而林地和草地等生态功能用地和混合功能用地持续减少是我国北方1983~1999年土地利用/覆盖变化的主要特征，这在一定程度上影响着区域生态系统的调节功能。但在2000s初期，这种状况有所改观，表明国家自20世纪末期开始实施的退耕还林还草等一系列生态环境建设措施在一定程度上开始发挥作用；(2) 从1983~2001年，中国北方13省的耕地重心整体上表现出向西南方向偏移的趋势。此外，地形和交通状况对耕地的空间变化过程影响明显，区域耕地面积主要集中在海拔较低、坡度较小的平原和丘陵地带，耕地利用强度一般随着距交通干线距离的增加而减少；(3) 人们生活收入水平以及农业产量变化与耕地变化关系密切，其中人们生活收入水平与耕地面积成负相关，而农业产量与耕地面积呈正相关，表明经济的发展以及人们生活水平提高导致的非农用地量增加以及农业用地内部的结构调整是中国北方13省耕地变化的重要原因。

土地利用数据综合了影响人口分布的众多因素的信息。根据分县控制、分城乡、分区建模的思路，建立基于土地利用的中国1km栅格人口模型。对农村人口采用线性加权模型进行模拟，根据全国12个农业生态区内人口与各类农业用地之间的相关关系选取指标，采用逐步回归计算各指标的回归系数，并结合土地的生产力及其与人口的相关性，确定各指标的加权系数。对城市人口，建立基于城镇规模的人口距离衰减加幂指数模型。结果分析表明，“胡焕庸”线以东人口占全国的94.58%，人口密度是该线以西的21倍；东部人口集中于黄淮海地区、四川盆地、长江中下游、东北平原及沿海地区，东南沿海又表现为“点轴”分布的特点。验证表明，模拟结果具有较高的精度。

作者设计了运输距离Di和通达性系数等度量交通网络通达性的指标，并以“最短路模型”为基础，分析了100年来中国铁路交通网络的发展以及由此引起的通达性空间格局的变化。结果显示，中国铁路网络结构的演化经历了起步、筑网、延伸、优化4个阶段，但空间扩展的速度相对缓慢。路网扩展和原有路网优化是通达性提高的主要方式；100年铁路建设导致“空间收敛”效果显著。通达性空间格局呈现同心圈层结构，由华北区向四周辐射；且通达性高于全国平均水平的范围也由华北向华东区、中南区扩展，交通中心由天津向郑州逐渐转移。铁路的建设推动了社会经济空间结构的演化，运输走廊的现代化将推动空间经济轴线进一步强化。

中国山区经济发展离不开全国经济发展的宏观背景，同时亦受到区域发展阶段性规律的制约，处于不同发展阶段的区域经济有着明显不同的产业结构特征和经济发展驱动力。在探讨区域发展机理的基础上，提出利用时空等价概念模型预测中国山区经济发展趋势与人均GDP变化特征。以模型定量研究为基础，在中国宏观经济发展的大背景下，分析山区未来5年、10年、20年不同时段的经济增长状况：在2005~2006年中国山区人均GDP达到8000元左右，在2010~2011年达到12000元左右；最后，通过对中国山区发展阶段定位，确定山区经济发展阶段转换的时机，并对转换的条件提出政策性建议。

作为中国现代社会经济发展的主体发动机，东部沿海地区人地关系的演进状态和趋势不仅决定着地区自身而且决定着整个国家可持续发展的基本取向。有鉴于此，本文试图通过人地关系对应公式进行东部沿海地区人地关系演进状态的总体评价。评价的结果表明：第一，与中西部相比，东部沿海地区人地关系演进的实际紧张状态严峻的多，人地关系演进系数达到了2.13 (表观)；第二，在地区人地关系的演进过程中，经济活动和人口集聚起着决定影响，其中尤以经济活动的作用最为关键，其贡献度达到75%；第三，未来人地关系状态的协调和改善主要取决于地区自身资源环境基础的扩展和改造能力。

20世纪90年代以来,黄河干流实际来水量不断减少,较以往平均来水减少幅度达到了20%~65%不等,黄河下游连年断流。本文基于气候变化 (如降水量变化),人类活动 (如国民经济用水量不断增加),生态环境 (如土地利用的变化) 等方面变化特点；根据黄河干流主要水文站的近50年来观测资料,定量地分析黄河干流实际来水量不断减少的数量及其减少的原因。