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土地荒漠化是当今全球最严重的环境与社会经济问题之一。荒漠化以其发展速度和严重的灾害性而引起国际学术界的广泛关注。开展荒漠化变化的驱动因素及其作用机制研究，尤其是在此基础上对荒漠化与其驱动因素之间的关系进行量化及动态模拟预测模型研究，对荒漠化的防治和治理具有十分重要的意义。 论文在对研究区土地荒漠化现状野外调研和不同时相(1987TM、1996TM和2000CCD)遥感图像土地荒漠化信息提取和演变分析的基础上，结合研究区已有的多元信息基础资料及研究成果(包括地质、地理、多时期的水文气象、经济、人文以及DEM数据等)，运用GIS强大的空间分析功能和概率统计、曲线估计、逻辑分析、主成分分析、层次分析等数学方法综合研究了土地荒漠化与各驱动因子之间的相关关系，揭示了研究区土地荒漠化的主要驱动因素，探讨了荒漠化动态演化规律。在此基础上，以地球系统科学理论为指导，结合3S技术和元胞自动机模型，在ARCVIEW和ARCINFO地理信息系统软件平台上，运用AML语言编程实现了相应的土地荒漠化演化数学模型：GeoCA-Desertification模型，并用此模型对该区土地荒漠化的演化趋势进行了分析和评价，探讨了研究区土地荒漠化的时空演化规律。 在以上综合分析基础上，论文从理论上阐述了土地荒漠化是地球演化过程中的一个地质事件，是岩石圈与大气圈、生物圈和水圈强烈作用在地壳表层特殊(异常)的复杂的地质现象。提出了自然作用在土地荒漠化演化中占主导地位，其中，气候变化是控制土地荒漠化进退的首要因素，地表水持续亏损则是导致干旱、半干旱地区土地荒漠化发展的直接原因。岩石圈构造运动塑造了不同的地形地貌单元，控制着土地荒漠化演化分布的地理格局。而由于人类的不当活动引起土地利用与覆盖的变化及生物生产力的衰退，则加速了现代荒漠化的发展进程。 最后，针对北京及邻区土地荒漠化发生发展特点，作者较系统地提出了土地荒漠化的防治技术措施和具体建议，为指导北京及邻区开展土地荒漠化防治，实现该地区土地合理利用及社会、经济、生态环境相协调的可持续发展提供了科学的决策依据。