沙漠化已成为当今全球最严重的生态环境与社会经济问题之一。中国沙漠化土地面积广大，严重威胁生态环境安全，带来巨大经济损失。土壤风蚀是中国北方干旱、半干旱地区土地沙漠化的主要过程和主要生态问题。不合理土地利用是造成土壤风蚀与沙漠化加剧的主导原因，实施减轻土壤风蚀的土地利用结构优化是中国北方沙区生态安全和社会经济可持续发展的根本出路。 毛乌素沙地因其独特的多层次的生态过渡带地理位置一直为学术界所关注，是沙漠化研究的一个重点地区。本文选择地处中国北方半干旱沙区毛乌素沙地与中国北方农牧交错带的陕西省榆林市榆阳区为典型研究区。在全面收集研究区自然地理资料、社会经济数据、地图与遥感影像基础上，运用地理学、生态学、持续发展、地理信息与遥感科学的基本原理，采用实地测量、遥感反演、地理空间模拟的方法与技术，研究了减轻土壤风蚀的土地利用评价与结构优化理论、方法与技术，并在典型区应用实施。研究取得以下成果： 1.提出遥感影像分区分类方法，创建了影像分割分层模型与分区分类技术流程，提高了分类精度。应用这一方法，榆阳区TM影像解译总精度为86％，Kappa指数为0.88，应用同样训练样区，对未分区影像解译精度只有74.9％，表明分区分类方法能够显著提高遥感影像土地利用分类的精度。获取了榆阳区1986-2005年土地利用数据，分析了数量结构变化：运用综合土地利用动态度和土地利用相对变化率对土地利用结构变化的区域差异进行了分析。榆阳区土地利用以耕地、林地、草地、未利用地为主，合计占土地总面积的95％以上，这一土地利用数量结构符合农牧交错的区域特色。榆阳区1986-2005年间土地利用变化剧烈，土地利用变化率1986-1996年为41.49％，1996-2005年为37.99％，1986-2005年为45.82％。土地利用变化以耕地转为林地和草地；林地转为草地和耕地：草地转为林地和耕地以及草地和裸沙地之间相互转移为最多。综合土地利用动态度显示榆阳区土地利用变化主要集中于风沙草滩区向黄土高原区过渡带，以及黄土高原区，是为1986-2005年间土地利用变化较为剧烈的区域。 2.构建了区域土壤风蚀定量估算与土地利用风蚀评价方法与技术体系。包括土壤风蚀地表实测与数据分析方法、植被覆盖度地表实测与区域估算方法和技术、基于植被覆盖度与风沙通量的区域土壤风蚀遥感定量估算方法和基于侵蚀强度分级标准的土地利用风蚀评价方法。榆阳区土壤风蚀估算结果证明方法可行，模型有效，实测数据可靠，估算精度较高，该方法与技术将有益于实现区域土壤风蚀动态、快速估算。榆阳区土壤风蚀估算与土地利用风蚀危险性评价结果表明，榆阳沙区流动沙丘输沙通量约为9-10t/m.a，半流动沙丘约为6-7t/m.a，耕地约为2-3t/m.a，半固定沙丘不足1t/m.a。榆阳沙区1986、1996和2005年平均植被覆盖度分别为42.39％、48.07％和48.03％，呈逐渐提高态势。经估算，榆阳沙区土壤风蚀模数约1500-1700t/km2.a，且1986-2005年土壤风蚀呈增加趋势，区域植被覆盖度的提高没能抑制土壤风蚀的增加。1986-2005年，榆阳区发生土壤风蚀的土地总面积逐年递减，土壤风蚀以轻、中度为主，强和极强度风蚀土地尽管总量不大，但呈增加趋势。 3.构建了土地利用结构优化“6W”理论方法体系。提出基于图斑的微观格局和基于“三圈”模式的宏观格局优化方法。这一理论与模式将有益于构建生态安全的土地利用系统和保障沙区人居环境安全。编制了榆阳区2010和2020年城镇周边面状沙源减轻土壤风蚀的土地利用结构优化方案，榆阳区远景(2020年)耕地资源稳定在632km2即能满足需求，约占榆阳区总面积的10％。根据榆阳区自然地理条件，其生态用地的林、草地面积保持75％-85％是合理的。其中，灌木林地面积应大幅增加至40％，草地面积逐步降至38％。低生态功能用地(裸沙，其他未利用地)将得到逐步治理。制定了榆阳区2010年近期和2020年远景土地利用结构优化实施方法并进行情景模拟，2010年模拟结果显示，其他用地、耕地和林草地的比例约为3:17:80，初步形成了大面积搞生态，小面积搞生产的格局；2020年远景模拟结果显示，方案实施后灌木林地与高覆盖度草地分别达到42.37％和33.04％，林草总覆盖度达到在强风条件下显著减轻土壤风蚀的要求，能够实现减轻土壤风蚀的目标；预期生活用地、生产用地和生态用地比例约为2.3:12.1:85.6，形成了相对合理和可持续的安全土地利用结构。