水土流失问题已经成为当今人类面临的重大环境问题之一。一方面水土流失使耕地表土变薄，质地粗化，土壤肥力下降，导致土地生产力下降甚至丧失，蓄水能力降低，给农业生产带来严重的威胁；另一方面大量泥沙随地表径流进入水体，淤积河道、湖泊、水库，进而引起河床抬高，水库与湖泊的库容减小，削弱了河道的泄洪和通航能力，降低了水库调蓄洪水能力，加剧了防洪压力；另外，水土流失常携带大量的土壤氮磷养分、农药等的残余有害有毒物质进入江河湖库，污染水体，使水体富营养化，水质恶化。 水土流失的定量监测方法是国家急需解决的科技问题。水土流失被公认为破坏生态环境和制约可持续发展的重要因素，国家极其重视和急需监测它。为了及时、准确掌握水土流失消长状况，为国家宏观决策提供科学依据，全国、各流域、省市区已成立水土流失监测中心站网。然而，如果只有站网而无有效的监测方法，就不能“及时、准确”提供的水土流失信息给当地水保执法部门，就难以按《水土保持法》第29条要求定期“对全国水土流失进行监测预报，并予以公告”的规定。可见，研究有效的监测方法既是应用基础的前沿课题，也是国家防治和监测水土流失中急需解决的重要科技问题。同时，水土流失引起的农业面源污染，由于发生上具有随机性、排放的污染物和排放途径具有不确定性、污染负荷的时空差异性大等特点，其监测工作显得非常困难，对它的研究越来越受到关注。 本文以江苏省南京市郊县方便水库小流域为重点实验研究区，通过遥感(Remote Sensing，简称RS)地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)、全球定位系统(Global Position System，简称GPS)与水土流失遥感定量监测模型(Quantitative Remote Sensing Model)，结合野外多年定位观测，进行了水土流失定量监测研究与精度评价及其应用研究。选用遥感定量监测模型为突破口，采用“3S”技术(GIS，RS，GPS)有效结合获得满足数学监测模型因子的数据，并对模型因子参数与算式算法(包括土壤可蚀性K值、降雨侵蚀力R值、地形因子SL值、地表覆盖与水土保持措施因子CP值等)进行了一系列本土化实验研究，改进了遥感定量监测模型，并且针对水土流失量的监测精度，采用与上下游水文站的实测泥沙数据评价法确认，进一步完善了水土流失定量监测与评价方法，提高了重点实验研究区的水土流失定量监测精度，增加了水土流失定量监测结果的可靠性。同时，在水土流失定量监测研究的基础上，拓展其应用，建立土壤氮磷污染监测模型，进行了土壤氮磷养分等农业面源污染定量监测与评价等应用研究，获得了重点实验研究区可靠的土壤氮磷污染负荷与水质氮磷污染来源地分布图以及流入水库的污染量数据，入库养分污染量监测结果则采用经典方法--野外实测水样的分析结果与测径流流量进行计算的结果来评价，取得了有效而可靠的监测精度。并在推广应用区--淮河流域上游进行了水土流失与农业面源污染的一体化定量监测的进一步应用研究，取得了较好的研究成果。 论文创新之处： 1)提出了GPS结合RS、GIS实现水土流失监测模型参数快速更新方法，具有便捷、实用等特点； 2)利用3S技术与改进后的水土流失定量监测模型有效结合，集成了水土流失与农业面源污染一体化定量监测模型，具有较高的科学意义与应用推广价值； 3)初步探索了土壤氮磷养分污染监测与村镇畜禽养殖似点源污染估算等方法，有一定新意。 综上所述，本论文研究核心在于探索新的信息技术应用于监测水土流失动态变化，并拓展应用于农业面源污染的监测，形成有效的定量监测方法。在重点研究区与应用研究区的研究结果表明：水土流失与农业面源污染一体化定量监测方法是可行的。因此其成果，不仅可适应国家水保执法与宏观决策之急需，在水土保持管理科学化、扭转流失恶化趋势、建设生态农业、减少洪旱灾害和有针对性地控制农业面源污染等方面，都有其应用前景，而且具有用高新技术更新水土流失与农业面源污染调查方法的科学意义。