云南省龙川江流域地层岩性复杂、干湿分明、降雨量集中,境内水源分布极不均衡,遭遇暴雨时常常并发洪流、山体滑坡、泥石流等地质灾害,其作为云南省地质灾害多发的一个地域,对龙川江流域进行水文与地形特征研究显得尤为重要。随着地理信息系统(GIS)的不断更新发展,利用数字高程模型(DEM)来进行水文分析成为当今研究流域河网水系特征的热门趋势,本文围绕利用遥感技术、结合区域地质条件对比等多种途径来确定集水阈值并提取龙川江流域河网水系,同时重点将分形理论与Horton定律应用于研究区的河网水系分形特征研究,了解了水系的河流复杂程度与流域地形发育状况;提取了多种地形因子以研究流域的地形地貌特征,并且结合植被指数与降雨量分析了流域地下水存储状况,同时对亚流域进行分类,综合分析了流域的地形地貌与水系特征,为研究区水土保持、生态环境治理提供了数据支持。本次研究运用的遥感影像有:Landsat-8 OLI影像,ASTER GDEM影像,Sentinel 2A影像,通过了解研究区的地质构造、岩石地层等信息,在分析研究了前人提取河网水系方法的基础上设计了一种可以较为准确的判断集水阈值的数学方法来提取流域河网水系,并结合Sentinel 2A影像对提取结果进行了验证,在此基础上将流域划分为若干亚流域并对亚流域分类;在DEM数据基础上提取高程、坡度等地形因子;其后运用Landsat-8 OLI影像提取了植被指数,结合区域降雨量与地形因子制作了专题图层,最终建模生成了地下水潜力区主题图层。本论文涉及的主要内容和取得的成果如下:1.在前人判断集水面积阈值提取河网水系的基础上,做一条直线与集水面积阈值和河网密度拟合曲线相切的数学方法,将得到的切点对应的阈值作为流域最佳集水面积阈值,最终提取出的河网水系;同时对亚流域进行分类,判断出易造成洪涝灾害的区域。2.对生成的河网进行河道分级,总共将径流划分为5个等级;基于Horton定律计算出流域的平均分支比为4.37,表明了研究区的构造活动较为强烈;基于分形定理运用盒维数法计算出流域的综合分形维数为1.2194,判定出研究区流域地貌整体处于侵蚀发育阶段的幼年期;改进了传统盒维数法来研究大尺度流域水文特征的方法,将若干正方形网格覆盖研究区,计算每一正方形网格下的河网水系的分形维数,以从较小的尺度上来研究区的水系分形特征,发现流域水系分形维数高值区只要呈NE、NS向带状延展。3.依据提取的高程、坡度、地形起伏度、地表切割深度地形因子,在高程分布空间研究中发现研究区地貌类型主要表现为次中山地貌和中山地貌;在坡度分布空间研究中流域超半数区域表现为斜坡与陡坡,并且制作了地形坡谱图,详细研究了各个坡度范围所占流域的面积;在地形起伏度分布空间研究中发现小起伏地面占到主体的70%左右;根据对地表切割深度的研究,发现流域整体的切割程度较大,最大切割深度达到617m,其中主要的切割深度在5~20m范围内。4.结合Landsat-8 OLI与DEM影像及区域降雨量数据,制作了河网密度、高程、坡度、坡向、植被覆盖、降雨量这6类专题图层,分别依据对于储存地下水能力的强弱赋予权重,建立模型生成了地下水潜力区主题图,发现易于储地下水的区域在研究区内以NE-SW向分布,非常好的地下水潜力区主要集中在流域的西南部姚安、牟定坝区与中部一些坝区,其次较好地下水潜力区分布在元谋坝区以西。