土壤侵蚀被广泛地认为是对整个农业和生态系统的威胁。通过侵蚀表土层，从而减少土壤有机质和营养物质的含量，造成土壤生产力下降。此外它常对下游造成严重影响，例如泥沙淤积水库，损害房屋、道路和沟渠等基础设施。有效评估土壤侵蚀风险，及时得到侵蚀发生的时空分布现状资料，对于以监测、预防、治理为目的的区域土壤侵蚀调查具有重要意义。　　 土壤侵蚀风险遥感评估的关键在于有效植被覆盖的提取，不首先确定有效植被覆盖必将导致评估结果出现误差，从而误导以此为依据的土壤侵蚀治理工作。本文针对该问题，提出面向土壤侵蚀风险遥感评估的有效植被覆盖概念，并以有效植被覆盖的提取与应用为主要研究内容。然后考虑到区域侵蚀风险评估中获取同一时相中高分辨率影像的困难，对植被覆盖进行时相变换。研究中，充分利用多源多时相遥感的特点，如在有效植被覆盖提取中，利用粗分辨率影像(MODIS、TRMM)在观测频率上的优势，进行时间序列分析，解决有效植被覆盖确定问题；在时相变换中，将粗分辨率影像的时间优势与中高分辨率影像的空间优势相互结合，从而弥补中高分辨率影像在时间分辨率上的不足。最后将基于有效植被覆盖的土壤侵蚀风险评估结果用于确定侵蚀治理优先区域，为管理部门的决策提供数据支持。　　 本文的主要创新点如下：　　 (1)提出面向水蚀风险遥感评估的有效植被覆盖的概念与研究意义。　　 由于植被覆盖随季节的周期性变化，不同时段的植被对土壤的保护作用不同。另外，我国北方地区降雨多集中在汛期，且能产生侵蚀的降雨较少，因此存在这样一个时段，在该时段内降雨产生的侵蚀量占全年产生侵蚀的很大部分，因此可以认为该时段的植被覆盖对研究全年的侵蚀状况具有很好的代表性，那么这个时段即为获取影像的最佳时相，该时段内的植被覆盖即为利用遥感进行土壤侵蚀风险评估的有效植被覆盖。从而将有效植被覆盖的确定归结为遥感影像最佳时相的选择。在水蚀风险遥感评估中，选择什么时相的影像非常重要。影像时相的不同必将导致土壤侵蚀评估结果的差异。　　 (2)提出基于时间序列NDVI与降雨的匹配关系判断用于水蚀风险遥感评估影像最佳时相(该时相对应的植被覆盖被认为是有效植被覆盖)的方法。　　 降雨是土壤侵蚀的主要动力因子，而植被覆盖是保护土壤免受侵蚀的主要因子，它们作为水蚀影像因子中最活跃的因子，如果低的植被覆盖遇到强的降雨，产生侵蚀的风险就高。因此我们基于降雨与植被的匹配关系提出一个指数RF用于辅助影像时相的选择，实测数据证明了最佳时相与RF最大值具有很好的相关性。由于在不同年份之间降雨分布的不确定性，每年与植被生长过程的匹配关系也不一样，从而导致用于年水蚀风险评估的最佳时相也将不同，如对于2002年，6月最佳，而对于2003年，9月最佳。但用于多年侵蚀风险评估，最佳时相相对稳定，选择6月中旬。　　 (3)提出一个对中高分辨率植被覆盖进行时相变换的方法，从而解决中高分辨率影像在区域土壤侵蚀监测中的时相困难。　　 对于中高分辨率影像，由于云覆盖等天气条件的影响，要想获得覆盖大区域范围同一时相的影像非常困难，从而导致侵蚀风险评估结果存在误差。而低分辨率影像(如MODIS)有非常高的观测频率，即使在天气状况较差的时期也有机会获取无云影像(单景影像或合成产品)。因此本文利用像元分解的思想从低分辨率影像中提取植被覆盖随时间的变化规律，并应用于中高分辨率影像，对其进行时相变换。　　 基于USLE模型进行时相敏感性分析结果显示：在2004年，与最佳时相(7月初)相距仅半个月的7月19日的影像使其覆盖地区的平均土壤侵蚀强度被低估了126.21 t/km2·a；而相距较远的5月23日的影像使其所覆盖地区平均土壤侵蚀强度被高估多达1435.17 t/km2·a，从而进一步验证了进行时相变换的重要性。　　 (4)提出一个确定土壤侵蚀区域治理优先性的方法。　　 对于土壤侵蚀治理工作，侵蚀治理优先性的制定是管理部门进行决策的依据。有限资源的分配和政策的制定都需要对侵蚀区域进行优先次序的划分。土壤侵蚀治理优先性的确定可以辅助管理部门制定和执行水土保持计划。本文提出一个同时考虑侵蚀现状和变化趋势的方法，用于确定侵蚀治理优先区域。相对于仅考虑侵蚀现状的方法，揭示了潜在的优先治理区域。