四、荒漠化
（一）国外研究现状
荒漠化（Desertification）一词是由法国植物学家Aubreville于1949年首先提出的，他把由于滥伐和盲目烧荒造成的非洲热带森林向热带草原演化的过程称为“荒漠化”。20世纪70年代，联合国防治荒漠化大会（UNCOD）将荒漠化评价指标研究作为环境问题正式提出。许多气象、气候学家参与了对该问题的研究，并逐渐成为国际学术界的热点。80年代，联合国环境规划署（UNEP）、联合国粮食及农业组织（FAO）对全球土地退化制定了评估标准，将其分为水蚀、风蚀、化学退化、物理退化等类型以及轻度、中度、重度、极重度四个退化等级（Dall'Olmo G等，2002）。90年代，《21世纪议程》（1992）将土地荒漠化作为优先发展领域，同时提出保护生态、防治土地荒漠化的倡议。Bakhit等（1982）国外学者利用遥感技术监测、评估土地荒漠化，但仅限于目视解译方法。也就是说，通过室内判读遥感影像结合野外实地验证最终成图。Sanders（1986）通过探究气候环境对南部非洲的荒漠化影响，发现降雨模式对该地区荒漠化程度影响较大。Tanser等（1999）利用遥感数据对南非半干旱区荒漠化进行了探究。20世纪90年代，随着美国陆地卫星、法国地球观测卫星系统、美国国家海洋与大气管理局等数据的不断发展和3S技术的日益成熟，遥感对地观测迈出了新的一步，成为基于3S技术进行土地荒漠化评价和监测的重要手段。Sandholt等（2002）利用温度植被干旱指数、综合植被干旱指数以及陆地温度对荒漠化进行监测。Hensen等（2002）利用光谱混合分析法，通过对土壤因素进行调节来提取有效的植被信息，对土地荒漠化状况进行监测。Ismael等（2015）通过MEDALUS模型、GIS和RS技术对农业用地荒漠化进行了评估和分析。Shalaby等（2004）利用低分辨率遥感影像数据和GIS分析模块对埃及农业土地的荒漠化和土地覆被变化做了相关分析研究。
随着研究的深入，学者在前人的基础上探讨如何模拟未来土地荒漠化演变格局。Lippe等（1985）曾利用马尔柯夫模型对植被变化进行检验，结果表明马尔柯夫模型在预测结果时会受到转移概率矩阵的不均匀性和空间的影响。Turner（1988）利用空间仿真模型预测了土地利用模式的时间变化。90年代初，Smith等（1991）基于元胞自动机设计了一个模拟地形侵蚀过程的模型，讨论了元胞方法在地貌学中的应用。近年来，Yu等（2009）将元胞自动机、多准则评价方法和地理信息系统相结合，探索了一种新的AHP-CA-CIS方法，实现了灌溉农业土地适宜性模拟；Zhang等（2015）提出了一种基于水土流失和风蚀的荒漠化风险评价方法，即利用加州空气资源委员会开发的通用土壤流失方程和风蚀方程，结合ArcGIS技术绘制荒漠化风险图，并与环境敏感区模型的评价结果进行比较。
（二）国内研究现状
20世纪50年代，中国开始开展荒漠化研究。70年代，国外的遥感数据开始被用于资源调查、灾害预测和环境监测。80年代，朱震达（1985）利用遥感影像，通过目视解译和野外考察数据对比分析，发现了人类活动对中国北方地区荒漠化的影响。陆兆雄等（1985）根据卫星影像分析系统，以陆地卫星影像为数据，结合监督分类方法绘制了毛乌素沙漠南缘的土地类型图。90年代，因执行《联合国防治荒漠化公约》和全国荒漠化监测的需要，荒漠化的分类、监测及评价体系等受到各部门的广泛关注。王涛等（1998）在前人对荒漠化监测探究的基础上，提出一种遥感技术和计算机信息相结合的评价体系。李宝林等（2002）在NOAA/AVHRR模型建立的监测指标基础上，利用RS和GIS对东北荒漠化过程进行监测，并利用TM数据探讨其荒漠化发展方式。
中国土地荒漠化预测始于20世纪90年代，主要借用马尔柯夫模型模拟土地利用过程（徐岚等，1993）。近20年，国内学者又不断利用元胞自动机、马尔柯夫、灰色理论模型和统计分析等方法预测了国内土地荒漠化动态发展。徐当会等（2002）利用非线性回归模型和灰色理论模型分析和预测了河西走廊荒漠化总体趋势，同时指出荒漠化发展趋势时间变化段选择更长、更准确。崔海山等（2004）将荒漠化土地视为独立的土地，使得将马尔柯夫模型用于预测荒漠化动态变化成为可能。2004年，黎夏等人在多篇文章中对地理元胞自动机模拟的基本原理以及常用的转换规则做了系统性概述，并利用广州等地多期土地利用图，对城市发展用地的空间分布进行了模拟和预测。贾宁凤（2005）利用AnnAGNPS模型对晋西北河曲县土壤侵蚀进行了预测评估，将不同乡镇荒漠化防治和空间分布特征划分为高、中、低三种类型。宋冬梅等（2009）利用CA模型对民勤绿洲荒漠化进行预测。宇林军等（2013）提出利用局部化转换规则的CA模型对美国佛罗里达州的橙县土地利用变化进行模拟，其模拟精度高于传统的全局性多项Logit（Multi-Nomial Logit，MNL）模型。2020年，赵昊天利用MCE-CA-Markov模型，通过情景设置模拟了眉山市未来土地利用变化。