作为“黄土高原水土保持的区域环境效应研究”（中国科学院知识创新工程重要方向项目）的一部分，本研究以黄土高原1980、1986、1993和1997年四期土地利用图为数据基础，在地理信息系统的空间分析功能和关系数据库编程的基础之上，对黄土高原土地利用现状、动态演变和未来的变化趋势进行了分析。研究的内容与结果主要有： 1、黄土高原土地利用景观格局分析。以1997年土地利用为基础，计算了四个景观格局指数，分维数、形状指数、分优势度、多样性指数。分析表明，分维数与形状指数最大的是草地，分别为1.099、5.005，最小的是工矿城镇分别为1.023、2.624。土地利用景观优势度由大到小依次为草地、旱地、林地、未利用地、工矿城镇、水域及水田。草地、旱地优势度最大分别为0.365和0.309。黄土高原土地利用景观多样性指数为1.347。 2、黄土高原土地利用宏观特征分析。基于1980、1986、1993和1997年四期土地利用，对各利用类型的土地面积进行了统计分析，表明黄土高原土地利用形式主要以耕地和草地为主，林地所占的比重很小，1997年耕地、草地和林地分别占黄土高原总面积的32.28﹪、47.58﹪和11.68﹪。土地利用表现出明显的区域结构特征。 3、构造了土地利用分类指数变化模型和土地利用程度变化模型，以县为评价单元，对黄土高原（1986－1997年）土地利用动态变化进行了分析。就整个黄土高原地区来说，土地利用分类指数变化、土地利用程度的变化具有明显的区域特征。 4、土地利用动态及其预测：叠加1986、1997年黄土高原土地利用图，计算了黄土高原土地利用转移矩阵。应用马尔可夫链对黄土高原土地利用进行了预测，预测结果表明，在不考虑退耕还林还草的情况下，黄土高原土地利用结构不会有太大的变化，林地和耕地将由1997年的72927.86km2,201549.04km2变为2051年的85672.72 km2，188845.30 km2，增减幅度为17.48﹪，6.30﹪。在考虑了退耕还林还草因素后，黄土高原未来的土地利用结构将会有很大的调整，黄土高原林地和耕地将由1997年的72927.86km2,201549.04km2变为2051年的160633.20 km2,137427.50 km2，增减幅度为120.26﹪，31.81﹪。 5、土地利用变化驱动因子初步分析。以榆林、延安两市为例，分析了耕地面积与社会人文驱动因子的关系。分析表明，总人口、粮食总产量、国内生产总值和全社会固定资产总投入为榆林、延安两市耕地面积变化的主要驱动力。