黄土在世界范围内分布相当广泛，覆盖着约10％的地球陆地表面。黄土作为过去全球变化研究的三大库之一，占有重要的地位，它记录了东亚季风的变迁历史，体现了全球气候变化在东亚地区的表现。 磁化率是物质被磁化难易程度的一种量度。中国黄土高原黄土-古土壤序列磁化率的高低反映成土作用的强度，它不仅作为土壤退变、水土流失、土壤沙漠化的重要指标，还可作为过去气候变化的代用指标。因其与深海氧同位素记录的可对比性，引起了地质学家的广泛关注。磁化率的高低和铁磁性矿物含量密切相关，主要是磁铁矿和磁赤铁矿等。本文主要从遥感和反射光谱学的角度出发，选取黄土高原宝鸡、环县等7个典型剖面进行研究，确立了光谱反射率和磁化率之间的定量关系模型，并首次得到了黄土高原大范围、高分辨率的磁化率分布图，同时从光谱学和色度学的角度解决有关磁化率变化和各种铁氧化物的转变问题。通过这一阶段以来较为细致的研究，具体得到以下几点结论： 1.磁化率是土壤和沉积物的一个重要参数，在黄土高原黄土剖面中，黄土和古土壤的磁化率存在明显差异，一般表现为黄土的磁化率值低，古土壤的磁化率值高。磁化率的高低主要和铁磁性矿物有关。研究发现反射光谱对于各种铁氧化物和氢氧化物十分敏感，而且在可见光/近红外波段具有诊断性光谱特征。证明磁化率和反射光谱之间必然存在某种联系。 2.黄土高原的黄土-古土壤沉积序列为研究磁化率和反射光谱之间的关系提供一个独一无二的媒介，采集黄土高原七个典型剖面大约550个样品的进行系统研究，测量样品的光谱反射率值并计算得到8个NIR(近红外)变量，采用逐步多元线性回归的方法建立模型，估计磁化率数值。用宝鸡和环县剖面这两个端元组分的数据建立校准公式(回归公式)，用另外5条剖面约450个样品验证，结果表明所建模型可以很好地预测磁化率的数值，450个样品磁化率估计值和实测值的相关系数r2＞0.91，最高达到0.98，估计标准偏差(SEP)＜±20×10-8m3/kg。 3.在前一结论的基础上，按照相同的实验步骤，将7个剖面的光谱反射率的数据经分析处理得到模拟TM变量，建立遥感STM波段和磁化率之间的定量关系模型。验证的结果也另人十分满意(5条剖面磁化率估计值和实测值的相关系数r2＞0.90)。将预测磁化率的模型公式用于黄土高原北部的+ETM影像，首次得到了黄土高原大范围、高分辨率的磁化率分布图，来自TM影像的磁化率数值和野外实际情况很吻合。从黄土磁化率空间分布上来看，往东南方向磁化率增高，这和东亚季风的方向一致。 4.颜色是沉积岩、沉积物以及土壤最直观形态特征之一，黄土和古土壤颜色的变化是主要和细粒级的铁氧化物有关。用磁选的方法提取出黄土和古土壤中的铁磁性矿物的组合，主要是磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿和少量的针铁矿，测量其光谱反射率并将其转变成颜色的参数，发现Redness％的大小能够反映黄土和古土壤地层风化作用的相对强弱，并且随着风化作用的增强，铁的氧化物由磁铁矿向赤铁矿方向转变，磁铁矿的含量减少约10％，相应地赤铁矿的含量增加约10％。