本文以GIS和RS技术为依托,以巢湖流域为研究区域,以Landsat卫星遥感影像为基础数据,分析了巢湖流域1992-2013年总共分四个时期的土地利用/覆被的时空动态特征,并基于马尔科夫模型模拟了巢湖流域未来50年内的土地利用结构变化;以土壤数据、气象数据和其他数据为数据源,运用RUSLE模型,确定研究区RUSLE各因子值的计算方法,分析了巢湖流域土壤侵蚀空间分布格局和时空动态特征,并深入分析了研究区的土地利用/覆被变化的土壤侵蚀效应,得出以下结论:(1)巢湖流域近20年的主要用地类型是水田、林地和城镇与工矿用地。草地和未利用地所占比例非常小,其比例只占总面积的1%左右,其次为旱地,只占2%左右。整个巢湖流域内占地面积最大的是水田,其次是林地、城镇与工矿用地和水域。且城镇与工矿用地的面积逐年加大。巢湖流域正处在城市扩张阶段,城镇化的水平的不断提高,使得城镇与工矿用地的增加,水田面积减少;而水域的不规律变化,水域面积有103.49 km2的增加,主要是水库的建成和水产养殖业的发展所致。(2)巢湖流域近20年的土地利用结构发生了变化,主要表现为城镇与工矿用地增加幅度较大,达1044.90 km2。从来源来看,水田是建城镇与工矿用地的主要转入对象。耕地数量从1992年到2013年减少了1158.29 km2。在区域差异上,肥西、肥东和合肥市辖区在土地利用格局上变化最为剧烈,是流域内土地利用/覆被变化的主要原因。(3)马尔科夫模型对巢湖流域未来50内土地利用格局预测结果表明:巢湖流域在未来50年内,城镇与工矿用地与旱地面积比例将逐步增大;而水田面积比例将进一步减少;林地与水域处于小幅度减少趋势;草地和未利用地处于基本稳定不变状态。除了城镇与工矿用地发展趋势较快之外,其余土地利用类型的变化幅度在逐步降低,这说明,在未来的50年时间段内,巢湖流域的土地利用/覆被空间格局将达到稳定状态。(4)巢湖流域20年来年平均土壤侵蚀模数减少趋势显著。1992年土壤侵蚀模数为510.70,2006年减少到129.79,下降幅度为74.59%,2006—2013年土壤侵蚀模数增加到149.44,增加幅度为15.14%,是由于在此期间城市化快速加快所致。不同等级的侵蚀面积占总侵蚀面积比例有显著变化,中度、强度、极度和剧烈侵蚀由2.33%、1.32%、0.09%、0.05%分别减少至0.68%、0.19%、0.02%、0.01%。(5)巢湖流域1992-2013年的土壤侵蚀分布情况总体格局为:沿着流域东北和西南方向并向两边分散分布。冲积平原区基本不发生侵蚀,侵蚀区域主要发生在低山丘陵区和山地。可见,巢湖流域的土壤侵蚀受地形地貌影响较大。(6)巢湖流域土壤侵蚀强度等级降低趋势明显。1992-2000年,有部分地区土壤侵蚀强度等级上升。而2000-2013年期间,由于巢湖流域地表植被覆盖显著增加,使流域土壤侵蚀状况有幅度较大的好转。(7)在不同土地利用类型中,土壤侵蚀状况有很大差异。水田有着最大的侵蚀面积,达流域侵蚀总面积的64.42%,但强度很小;其次是林地和城镇及工矿用地,分别占20.98%和10.36%;虽然旱地,水域和未利用地侵蚀面积较小,全部总和只有4.24%,但强度很大,土壤侵蚀模数可达753,这说明巢湖流域对旱地的利用强度过大。极强侵蚀和剧烈侵蚀则主要分布于旱地与矿产开采地。