该篇论文应用美国农业部农业研究服务中心开发的分布式水文模型SWAT(Soil and Water Assessment Tool),在遥感和地理信息系统的辅助下,研究了密云水库流域北京密云县集水区土地利用变化对该区域内的降雨-泥沙,降雨-径流以及降雨-养分转移的关系的影响.利用密云县三个时期的TM/ETM+遥感图像,经过辐射纠正,几何纠正等预处理,再应用综合分类方法,分别获得密云县1991、1996和2001年的土地利用资料.在Arc/Info地理信息系统的支持下,获得密云县的数字高程模型和土壤类型分布图.使用ArcView地理信息系统下的AVSWAT扩展功能模块的流域自动分割机,进行基于数字高程模型的流域地形自动分割,把研究区划分成不同大小的35个子流域集水单元.使用1991年土地利用数据作为模型的土地利用数据,结合1991~1995年实测气象资料和同期潮河、白河入库水文站的水文资料对SWAT模型的诸参数进行校正和验证.结果表明实测流量和模拟流量的线性回归系数和Nash-Suttcliffe模拟效率系数满足规定的要求,表明模型可以应用于该区域.模型利用1991年土地利用数据和2001土地利用数据进行1991~2001年11年的两期模拟,对比结果表明研究区内两期土地利用变化对水文响应产生影响,主要表现在降雨条件不变的情况下,该区域近11年的土地利用变化能引起了研究区总径流的增加,泥沙的减少.并且,模拟结果表明,泥沙主要受集中降雨的影响;养分转移主要受土地管理方式和集中降雨的影响.另处,还利用模型研究了在虚拟情景下的水文响应.主要是模拟研究区内林地覆被发生多种变化的水文响应,和利用2001年土地利用数据,枯水年、平水年和丰水年三种不同的降雨情景下的水文响应.结果表明目前研究区内的林地覆被比较合理;降雨对径流和泥沙的影响远大于土地利用的变化的影响.