土壤是地球上生物赖以生存的基本要素之一，土地退化的日益严重成为制约人类发展的重要因素，土壤侵蚀是其中一个重要原因。我国是世界上土壤侵蚀最为严重的国家之一，土壤侵蚀面积占国土面积的比例高达38.2％，研究土壤侵蚀的机理，有效地对其进行监控、治理已经成为全球关注的焦点。国内外学者早在20世纪60年代末就开始对土壤侵蚀相关理论问题及过程机理进行研究，随着计算机技术的不断进步，地理信息系统与遥感技术相结合应用于土壤侵蚀研究，成为土壤侵蚀定量研究的前沿领域。利用核素示踪技术定量研究土壤侵蚀速率具有常规技术无可比拟的优势，准确、快速、精确度高，越来越受到研究者的重视。 本世纪初，北京面临严峻的缺水的局面。位于密云县的中部的密云水库，是北京市最大的饮用水源基地。密云水库水质的纯洁性取决于周围山区土壤侵蚀状况与土地利用模式，利用GIS、RS技术与¹³⁷Cs示踪技术相结合，研究密云水库周边地区土壤侵蚀状况，建立不同景观生态下的土地利用优化模式，为评价水库周边地区土地质量，保证水库水质纯洁性及其采取有效调控对策提供科学依据，是本研究的主要方法与目标。 本研究在对密云水库上游及其周边地区进行实地调查的基础上，选取白河流域及密云水库周边地区具有代表性的29个采样区84个采样点的土壤样品进行基本理化性质测定，测试项目主要包括土壤的pH值、机械组成、有机质含量、氮磷全量、氮磷有效态含量和土壤中¹³⁷Cs含量。利用以¹³⁷Cs为指标的侵蚀模型计算土壤侵蚀速率，对水库周边采样区土壤侵蚀状况进行等级判定。根据侵蚀状况找出诱发土壤侵蚀的主要的自然、经济因子，并将其作为土壤侵蚀相关因子数据库的主要属性数据源。 在明确了影响土壤侵蚀的相关要素指标后，利用Access 2000建立了土壤侵蚀相关因子数据库系统，将前期野外调研和采样点实测的相关数据，以及收集到的图形数据进行分类综合，用以明确侵蚀相关因子，方便侵蚀相关数据的查询。 为了更好的对水库周边地区土壤侵蚀状况进行判定，采用了GIS、RS技术相结合的方法，对密云水库周边地区的土壤侵蚀等级进行了判定，同时将前期采用的以¹³⁷Cs为主的侵蚀模型与GIS相结合，建立采样区侵蚀状况的空间数据库，获得采样区侵蚀等级状况，将两种方法下获得的侵蚀状况进行对比分析，达到对水库周边地区的侵蚀等级进行准确判定。综合判定结果表明，密云水库周边地区土壤侵蚀状况总体上虽然以微度侵蚀为主，但中度侵蚀面积增加幅度较大，总侵蚀面积有增加的趋势，水库周边地区土壤侵蚀潜在危险程度较大，低山丘陵区的土地利用结构、人们的经济活动是造成土壤侵蚀的主要原因。 以前期侵蚀相关因子数据库为支持，侵蚀等级、采样区及水库周边地区土壤类型等空间数据库为依托，利用MapObjects组件建立密云水库周边地区土地利用优化与预测系统，实现侵蚀等级、土地利用状况的统计与分析，将优化措施以图形化方式加以表示，达到对侵蚀区空间数据和属性数据的有效管理，防止侵蚀区的扩大，实现土地利用的合理化，为保护水库周边地区的生态环境和水库水质提供借鉴依据。