北洛河流域发源于陕西省定边县草梁山,流经陕、甘两省5地（市）18县（旗、区）,是黄河的二级支流,流域总面积为2.69万km²，干流长680km,多年平均降水量为514.2mm。1999年实施退耕还林（草）工程措施以来,北洛河流域植被覆盖度明显增加。下图为北洛河流域1987、1995、2007年的植被覆盖度变化示意图和1995、2007、2014年北洛河上游植覆盖度示意图。

北洛河自北向南汇入渭河，为黄河的二级支流，流域总面积26905km²。上游流经黄土丘陵沟壑区，植被稀疏，是黄河下游粗泥沙的主要来源区之一，下游平原区是流域内重要的农业生产基地。21世纪以来，流域气候趋于干旱，加之人类活动的影响，下游输沙量得到控制。图左示意北洛河流域地形高程模型及区域划分，图右示意1999年上游刘家河水文站地表径流量和地下径流量的年内变化。

大青山地处阴山山脉中段，山体呈东西走向，位于109°47′E～112°17′E、40°34′N～41°14′N，绵延240km，海拔1030～2338m，属于中山山地。该地区年降水量约410mm，年均温约6.8℃。该地植被具有明显的垂直分布特征，自下而上由三个垂直带组成：山麓草原带、山地森林灌丛带、山地草甸带，植被覆盖度（NDVI）呈现东高西低的空间分布特征。下图左、下图右分别示意大青山自然保护区不同海拔和坡向生长季NDVI均值的变化。