受气候变化以及人类活动带来的不利影响,土地退化已经成为世界面临的重大环境问题之一,已经对人类赖以生存的生态环境、粮食安全等问题造成了严重威胁,最终可能影响人类的生存与发展。随着对地观测技术的发展和遥感数据的不断丰富,遥感技术已经成为了开展区域土地退化评价的重要工具和技术手段。基于遥感技术,构建时间序列植被数据集,通过分析时间序列植被指标的变化来评价土地退化已成为区域土地退化评价技术的发展方向。但是由于受气候特别是降水年际波动的影响,时间序列植被指标的年际波动很大,影响了对土地生产能力的准确判断。同时,评价指标纷繁错杂、评价“基准”不够明确、等级划分标准不一和难以重复性操作等也是成为土地退化评价的障碍。鉴于此,本研究选取内蒙古自治区为研究区,以2001-2012年时间序列的MODIS NDVI为基础遥感数据,在借鉴国内外现有土地退化评价方法的基础上,以简单、实用、科学合理和可重复性操作为基本原则,重点围绕解决土地退化评价体系构建中的“哪里退化”、“退化到什么程度”以及“什么因素引起的退化”等问题,构建了一套适用于我国内蒙古地区的土地退化遥感评价技术体系。基于该技术体系,对内蒙古近12年的退化土地范围、土地退化程度以及驱动力因素进行了分析,并通过搜集相关数据对土地退化典型区进行了验证和分析,以期为内蒙古乃至我国北方地区的土地退化监测和退化土地整治决策提供技术支撑和科学数据参考。本研究得出的主要结论如下:(1)基于34年的气象数据,分析了内蒙古土地退化的气候类型背景,确定了内蒙古荒漠化潜在发生区范围约为75.8万km2,占全区面积的64.1%。采用Sen+Mann-Kendall及多种数理统计方法分析了全区近34年和近12年两个时间段的降水、气温和湿润指数时空变化规律。研究结果表明,近34年,研究区整体表现为干湿交替现象,波动明显。而近12年则受降水增加,温度下降的双重影响,研究区气候整体表现为逐渐变湿润。(2)基于改进的CASA模型,综合MODIS NDVI数据与同期的气象数据,构建了研究区2001-2012年年NPP数据集。经与实测数据验证,两者的相关性较好,R2=0.6029,RMSE=30.6。通过分析NPP与主要气象因子的相关性发现,在本研究区,降水与积温是影响干旱、半干旱以及干旱亚湿润区草地npp的限制因子,而对于森林,积温与太阳辐射是主要限制因子,降水不再是主要限制因素。新定义了一个植被变化参量—npp气候响应速率(mnpp),通过分析npp、mnpp与mi的响应关系发现,在干旱、半干旱与干旱亚湿润区,npp与mi存在显著的正相关性,而在湿润区,随着mi的增加两者不再存在显著的正相关性。而研究区大部分区域mnpp与mi表现出负相关性,其中显著负相关的占到了80.3%。(3)通过分析像元水平npp和mnpp的变化趋势以及npp和mnpp与mi的耦合关系,建立了退化和非退化植被变化的7种模式体系,构建了区域尺度退化土地范围遥感识别的新技术流程。(4)提出了一种npp标准化的方法,确立了土地退化程度评价的“相对基准”。基于npp数据与实测土壤养分指标som,分析了植被和土壤特征耦合关系,建立了不同土地利用类型的土地退化程度阈值。(5)基于研究提出的土地退化遥感监测与评价体系对内蒙古自治区近12年的退化土地范围进行了识别和程度划分,选取典型区域进行了验证和分析。研究表明,在近12年中,总体上研究区表现为生态环境恢复,局部存在土地退化的现象,退化土地面积为40685km2,占全区面积的3.5%,以草地退化面积最多,为28972km2。恢复土地面积为120260km2,占全区面积的10.2%,以草地恢复面积最多,为60924km2。近12年,研究区退化土地经历了一个相对较为稳定到急剧退化的过程,在2001-2006年间,以轻度退化为主。2006-2012年间,退化程度进一步加剧,总体上重度退化土地面积显著增加。经过土地退化/恢复的驱动力分析发现,研究区土地退化的主要驱动力因素为人为因素、人为与气候共同因素,土地恢复的主要驱动力因素是人为与气候因素、人为因素。气候单因素作用引起的土地退化或恢复较少。本研究的创新点主要体现在以下两个方面:(1)提出了一种退化土地遥感识别技术方法。提出并定义了表征植被生长特性的npp气候响应速率(mnpp)指标,在此基础上归纳得到了退化土地和非退化土地npp及mnpp变化模式体系,建立了一种退化土地遥感识别技术方法,有效解决了以往大尺度土地退化识别和界定的难点。(2)构建了土地退化程度评价“相对基准”。提出了土地退化评价“相对基准”的概念,确定了NPP标准化方法,并基于实测土壤特征参量与NPP耦合分析,确定了土地退化程度划分阈值,解决了土地退化评价“基准”缺乏的难题。