沟壑是黄土高原的基本地貌形态之一。由于沟蚀是该地区最重要的侵蚀方式,因此对沟壑特征及其空间分异规律的研究是黄土高原研究的重要内容。本研究在广泛总结前人研究成果与研究经验的基础上,以1:10000、1:50000比例尺DEM(数字高程模型)为基本数据源,基于坡而流模拟方法以及栅格DEM窗口分析方法提取沟壑特征信息,利用GIS空间分析、地表过程定量模拟等理论与技术方法,探讨基于DEM数据提取沟壑特征信息的理论与方法,并试图揭示陕北黄土高原沟壑的空间分异特征,分异规律形成的内在机理、外部条件。首先,对黄土高原地貌类型的划分进行了系统地回顾,对黄土地貌沟谷系统的分类以及沟谷形态要素的分类进行了系统描述,在总结前人研究成果的基础上,建立基于格网DEM的沟壑特征信息提取模型。其次,运用典型样区数据和空间地统计的方法,阐明沟壑特征信息在整个陕北黄土高原的空间分异规律。最后,从黄土地貌的形成与演化、地面组成物质及黄土粒径的区域分布特征、地貌形态、侵蚀类型及强度、降雨及降雨侵蚀力的区域分布特征、植被类型与盖度、人为影响因素等七个方面,对沟壑空间分异规律的成因进行了分析。