沟壑纵横、地表支离破碎、起伏不平是黄土地貌的典型特征,黄土地貌相关研究一直是黄土高原研究的重要方面。沟蚀是片状水流汇集于沟槽发生的下蚀、侧蚀和溯源侵蚀等的总称。在黄土高原广泛发育的浅沟、切沟、冲沟、坳沟等不同级别的沟谷体现了不同程度的沟蚀。沟沿线位于切沟、冲沟最发育的部位,在沟蚀作用下,无论是沟道长度的增加,还是沟谷面积的扩大都可以反映在沟沿线的动态变化上。本文以沟沿线为切入点,在充分吸收借鉴前人研究成果的基础上,以地理信息科学、地貌学、空间统计学等学科的原理为理论基础,通过理论分析与实验验证相结合的研究分析方法,构建科学的基于沟沿线的沟蚀量化指标体系,对黄土高原不同地貌类型区以及沟谷发育不同时期的沟蚀指标进行提取与分析,研究黄土高原沟蚀特征,在此基础上实现沟蚀程度分区。论文主要内容和结论如下：(1)基于沟沿线的沟蚀量化指标体系。分别从形态特征、地形统计特征及发育特征三个角度构建沟蚀量化指标体系,并分析指标提取的尺度效应。(2)黄土高原沟蚀程度空间分异分析。基于166个样区的沟蚀量化指标,通过GIS空间插值,制作黄土高原12个沟蚀特征的空间分异专题图,并利用非监督分类方法实现沟蚀程度分区。结果表明沟蚀量化指标能有效反映沟蚀特征,不同地貌类型区的沟蚀特征存在明显差异。根据研究结果可对主要地貌类型沟蚀程度从大到小做出大致排序：黄土峁梁丘陵、黄土梁峁丘陵>黄土梁>黄土塬>黄土覆盖的低山>石质山地>平原。(3)黄土模拟小流域沟蚀过程分析。结合常规沟蚀量化指标和基于沟沿线的沟蚀量化指标,分析九期黄土模拟小流域的沟蚀发育特征。结果表明,沟蚀强度随沟蚀发展过程呈波动下降趋势。沟蚀强度的波动性由降雨特性引起,而下降特征与沟蚀进程密切相关。沟蚀发育阶段是影响沟蚀强度的主要因素。相对于常规沟蚀指标,基于沟沿线的沟蚀量化指标能够表现更加多样化的沟蚀特征。本文是黄土高原数字地形分析由表象深入到机理的有益探索,深化了对黄土高原土壤侵蚀、黄土地貌成因、发育机理与地域分异规律的再认识。