敦煌雅丹区位于青藏高原东北缘,甘肃新疆两省交界处,地处阿尔金山和北山之间的断陷盆地,西南侧为库姆塔格沙漠。研究区存在着两组走向近乎垂直的雅丹,北侧雅丹近南北走向,南侧雅丹近东西走向,西南侧为库姆塔格沙漠的线性沙垄,整个雅丹区350 km2左右。在如此狭小的区域存在着两组走向截然不同的雅丹,这在世界范围内是个“孤例”,其成因一直存在争议。雅丹是一种典型的风成地貌,最显著的特征是雅丹走向平行于主风向。敦煌北部雅丹走向与主风向平行,是风成地貌,学术界对此几乎没有争议。但是关于南部雅丹的成因,存在着不同观点,其中“水成说”自1987年提出以来占据了主导地位。相关学者们认为,雅丹区的主风向为北风或者北偏东风,北部雅丹走向平行于主风向为风成,南部雅丹走向与主风向不一致,而与疏勒河的古河道走向一致,为水成。这一观点与传统的雅丹是风成地貌的观点不一致。本博士论文拟运用遥感和风场模拟探讨敦煌雅丹的形成原因。运用遥感技术能提取雅丹的形态参数（长、宽、面积、长/宽比、走向）,它们能反映出雅丹的发育过程和演化阶段,对研究雅丹至关重要。但是目前关于雅丹形态参数提取的高精度、低成本、自动或者半自动方法很少。本文首次将面向对象方法和WRF（Weather Research and Forecasting Model）风场模拟应用到雅丹研究当中,结合敦煌雅丹形态特征、前人风向资料、地貌特征和WRF风场模拟结果,详细论述了敦煌雅丹的主要成因,取得的主要认识如下:（1）基于Google Earth影像,提出采用面向对象方法和Canny边界提取方法来获取雅丹边界,通过对敦煌雅丹地貌开展定量化研究,获得了较高精度的形态参数。面向对象的方法在较小分割尺度（SC=52）时总体精度最高92.26%,Kappa系数0.82。基于Canny边界提取算法,将原始高分辨率Google Earth影像重采样到一系列低的分辨率影像以此来降低噪声。尽管不能识别阴影,基于Canny的边界提取算法总体精度为89.23%,Kappa系数0.72,这一结果跟中等分割尺度（SC=138）的面向对象分割方法相近。对于面向对象方法,分割尺度是决定提取雅丹大小的关键因素,随着分割尺度的增大,三种类型的雅丹（小型、中型、大型）数量都在减少。小型雅丹（面积≤100 m2）只能在较小的三种分割尺度下（34、52、80）才能被识别出来,当分割尺度为257时,只有少数的几个中型雅丹（100 m2<面积<1000 m2）被识别。对于Canny边界提取算法,随着影像空间分辨率的降低,提取雅丹的边界总长度呈现出对数递减（R2=0.904）的趋势。提取雅丹的中位数宽度跟影像的空间分辨率呈线性关系（R2=0.95）。（2）WRF模拟结果证明,研究区存在着两组近似垂直的风,是它们塑造了两组近似垂直的雅丹,两组风的合力形成了西南侧的线性沙丘。WRF风场模拟结果与前人实测风向资料、沙丘形状推导风向都有很好的一致性,都证明了研究区南北存在两组近似垂直的风。通过从空气动力学角度进行模拟分析,认为蒙古高压、西风带反气旋、印度洋热低压和地形是研究区风况的主要成因。（3）本文提出敦煌南部东西走向的雅丹也是由于风蚀作用形成的。风蚀是雅丹发育的主要控制因素,水对雅丹的破坏作用能加速雅丹的消亡。水系网的分布跟雅丹密度密切相关,与水系网距离越远雅丹密度越高。敦煌雅丹三个子区形态的空间分布差异取决于外营力的不同:北部雅丹主要受到南北向风的作用,南部雅丹受到东西向风和水的破坏作用,中部雅丹受到两组风和水的破坏作用。综上所述,本文采用两种方法实现了雅丹形态参数的半自动、高精度、低成本提取,详细讨论了敦煌雅丹的形态特征、分布和分类。对于敦煌雅丹的成因,首次将WRF风场模拟应用到雅丹区的风况研究当中,提出了新的观点,认为敦煌南部东西走向的雅丹是风蚀作用形成的,而不是水成的。