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分形理论为流域地貌形态等复杂体系的定量化研究提供了一种有效工具。以室内流域模型人工模拟降雨试验和高精度摄影测量获得的模型流域不同发育时段的数字高程模型（DEM）数据为基础，采用变分法计算了流域地貌形态分形维数，并对分形维数与地貌因子沟谷密度和地面割裂度的关系进行初步探讨。结果表明：流域地貌形态在无标度区间内具有良好的分形特征，分形维数准确的反映流域地貌表面的复杂程度：流域地貌形态在流域发育的不同时段具有不同的分形维数，并且与沟件密度和地面割裂度之间存在显著的线性关系：分形维数作为流域地貌形态分形特征的量化