黄土地貌表面广泛分布的地形特征要素共同控制着黄土地貌的基本走势与几何形态,要素空间关系的有序组合与变化反映了黄土地貌在发育演化过程,不同区域地形要素空间关系的组合差异性也映射了黄土地貌的区域差异性。围绕黄土地貌形态、地形特征要素等,前人开展了丰富的研究工作。但是这些研究多以单一地形特征为出发点,注重地形要素自身特征,而忽略了不同要素间的空间关系,缺乏对黄土地貌地形特征要素空间关系的系统分析研究。本研究以对地形具有标识意义与控制作用的地形特征点为切入,分析研究不同地形特征点之间的空间关系及约束条件,构建地形特征点簇模型。通过分析点簇的结构特征,结合黄土地貌独特的形态特征,从不同分析视角提出点簇数据的量化表达指标与对应的地学含义。以黄土地貌典型样区为研究对象,分析点簇量化指标与黄土地貌类型间的对应关系,及指标随地貌发育的变化趋势,深化对黄土地貌形态特征的认识与研究。本研究的主要内容及结论如下:1)在充分探讨总结黄土地貌地形特征点类型及其空间关系、约束条件的基础上,提出了地形特征点簇,详细阐述了点簇的概念模型、构建与存储方式。黄土地貌正地形抽象为沿流域边界线间隔分布的山顶、鞍部有序点对,负地形则表达为沿水流方向的沟头点、径流节点、侵蚀基准点的有序集合。基于点簇的概念模型,本研究设计实现了对地形特征点簇的有效提取与存储方法。从DEM分辨率以及提取阈值两个方面分析了点簇模型提取中的尺度效应,研究结果表明DEM分辨率以及提取阈值的选择均对点簇提取结果有较大的影响。2)通过分析地形特征点簇模型所抽象的图结构特征,基于指标选取原则与相应的空间分析框架,选取了特征点分布格局、正负地形点簇高差比降、点簇空间关联度指标、连通度指标等一系列点簇量化表达指标,对点簇的空间分布、空间距离以及空间拓扑关系三方面进行定量分析。详细阐述了各量化表达指标的计算方法与地学含义。针对黄土地貌特有的形态特征,提出了沟头逼近度指标。最终实现了从不同角度对点簇数据进行特征描述与分析,进而反映黄土地貌在不同区域以及发育时期的形态特征。3)对黄土地貌典型样区进行了地形特征点簇提取,并对比研究了不同地貌类型其形态的特征差异。从整体上来看,实验结果表明不同的地貌形态在点簇模型中有不同的特征表现。随着黄土地貌发育,点簇数据中各类型特征点数量呈现增加趋势。在空间分布上,各类型特征点存在一定的空间相关性,并且稳定单元的尺度随地貌发育而逐渐减小。在空间距离上,点簇数据中空间关联度呈现增加趋势,正地形起伏程特征随地貌发育而增加,沟谷侵蚀作用呈现出从流域出口处出向流域顶部,从干流周围向流域边界移动的变化趋势;同时沟头逼近度能够较好的反应黄土地貌中沟谷的侵蚀程度。在空间拓扑关系上,随黄土地貌发育,点簇连通度降低、而层次梯度增加,反映了黄土地貌在发育过程中侵蚀沟分支在数量与长度上的变化。