随着地理信息系统（GIS）技术的发展和推广，数字地形产品正逐渐广泛的应用于各个行业中。现如今，地形分析、水文分析等地学研究已经从传统的利用纸质地形图，依靠人工目视、手工绘转向大量利用数字地形产品发展和转变，极大地提高了地学研究的效率和精度。利用数字高程模型（DEM）进行水文分析是当今对河网水系特征分析的趋势。本论文通过对基于数字化地形图等高线、不规则三角网（TIN）以及规则格网的河网水系提取技术进行详细的比较研究，选择了基于规则格网DEM进行河网水系提取的方法，通过GIS软件ArcGIS9.3各项功能的支持，实现了研究区内基于DEM的河网水系提取及特征分析。论文在提取水系时，首先对DEM分辨率的选择以及构建DEM的方法进行了详细的研究，并最终确定了15m作为研究区最佳DEM分辨率；确定了采用先由数字化等高线生成不规则三角网（TIN），再由TIN进行内插生成规则格网DEM的方法；系统地阐述了利用D8算法进行河网提取的原理和过程。在河网水系的提取过程中，根据Flint对汇流累积量阈值确定的算法进行了汇流累积量阈值与相应河网密度的趋势性分析，并最终分别确定了各研究区提取河网时的阈值为1000。最后，对所提取的研究区河网分布状况、分级状况进行分析研究，并对河网与研究区内的地形地貌、坡度关系进行分析，计算研究区内河网水系分形维数。基于DEM进行水文分析和地形分析已经成为GIS空间分析中最具特色的部分，论文的整个研究实验过程均是以现代GIS为平台，采用最新国家地理基础数据库中的数字产品，依靠GIS强大的空间分析功能。研究结果表明，黄土区河网水系大多为树状结构及扇形结构，它们广泛分布于丘陵沟壑区和川台地；分形维数1.6<D<=1.89的结果表明，黄土区大部分地区处于地貌发育的壮年期。黄土区地形起伏大，地表被切割的支离破碎，地表侵蚀严重，河流侧蚀严重，应加强水土流失的防治工作。