干旱区土地退化作为21世纪威胁人类生存、社会稳定和可持续发展的重要因子,已经引起各国的高度重视。如何有效地防治和减缓干旱区土地退化是目前国际上环境领域的研究重点和热点,而防治措施依赖于对退化信息的准确提取。遥感技术的发展极大地提高了土地退化信息提取的能力,能有效地揭示干旱区土地退化的状态和动态,从而为预测土地退化发展和拟定相应的防治措施提供科学依据。本研究以甘肃省民勤县为例,基于2010和2015年春、夏、初冬三个季相的Landsat数据和2010年实地调研数据,首先实现了干旱区多季相线性光谱混合分解;并在此基础上利用多个季相的端元丰度图,完成了 2010和2015年民勤县境内的土地覆被/利用决策树分类;然后,依据2010和2015年两期的土地覆被/利用分类图和端元丰度图对民勤县生态工程第二阶段初期(2010～2015)的治理效果进行了评价;最后,利用2010年端元丰度值、地表温度和实测样点数据对2010年作物生长期农田土壤的盐碱化程度进行了定量模拟。本文的研究结果主要有:(1)干旱区多季相线性光谱混合分解。研究结果表明,沙、盐、植被、暗色物质和水可以作为干旱区多季相光谱混合分解的5类端元,且不同端元类型的代表性季相有所差异。2010和2015年三季相全约束光谱混合分解模型的平均残差均方根均低于0.02,表明5端元线性混合模型能有效模拟研究区不同季相的地物光谱信息。(2)民勤县土地覆·被/利用决策树分类。研究结果表明,利用多个季相的端元丰度值能快速、有效地获取分类规则,生成的树结构简单、合理、清晰,分类精度较高。分类结果表明,对于2010和2015年,荒漠化土地均为民勤研究区的主要覆被类型,其中沙漠化为主要退化类型,盐渍化土地面积相对较少。(3)民勤生态治理第二阶段初期(2010～2015)的效果评价。研究发现,民勤生态环境总体呈现出恢复的态势,第二阶段初期的土地恢复面积大于退化面积。民勤沙化现象得到缓解,沙地面积减少,不变沙地的沙化程度降低;盐碱地面积虽有增加,但不变盐碱地的盐渍化程度有所下降。水域面积有所减少,但不变水域的水含量略微增加。植被持续恢复,林草地相较耕地,夏作耕地相较春作耕地成为优势植被地类,农用地面积得到有效控制,农业结构得到有效调整。(4)作物生长期农田土壤盐碱化定量反演。根据神经网络反演结果可以发现,在2010年作物生长期,民勤农田的盐化土壤较少,土壤碱化成为农田退化的主要威胁。就空间分布而言,民勤下游较上游地区的盐化和碱化程度更为强烈。