本研究运用地学信息图谱的理论与方法，对我国黄土高原地区地面坡谱与其空间分异特征进行深入的研究。首先，本文提出了地面坡谱的理论概念：地面坡谱是指在一个特定的统计区域内，以某项坡面因子(坡度、坡向或曲率等)的大小为自变量，其对应的地面面积为因变量，构成的统计图表或模型。坡度谱(以后简称坡谱)在地面坡谱中最具代表性，因此是本文的研究核心和重点。实验显示，犹如地物光谱能有效地判别地物一样，地面坡谱可有效地反映研究区的地貌类型与地形起伏特征，特别是坡谱空间上的分异性在很大程度上揭示了地形复杂程度、地貌发育程度的地理空间变异特征与内在规律。其次，本文以陕北黄土高原为研究区，探讨了坡谱的组成、类型与提取方法；分析了影响坡谱存在与提取的主要因素，并对地面坡谱的存在条件进行了实验与探讨，确定了陕北黄土高原地区地面坡谱稳定存在的临界面积值；对陕北黄土高原地区地面坡谱的空间分异性特征进行分析，获取了研究区坡谱的南北空间分异性规律；建立了我国地形数据库(数字高程模型)在不同空间尺度(比例尺、分辨率、地域尺度)条件下的地面坡谱转换关系，从而获取了不同空间尺度地面坡谱的转换图谱模型，实现了利用高精度的大比例尺DEM数据对中小比例尺DEM数据的精度纠正，为各类DEM数据适用性与应用精度的科学估算及有关标准的制定提供科学了依据。本文首次科学、全面、系统的提出了地面坡谱的概念，并对其理论与方法进行了全面的分析、研究和阐述。该理论的提出为地学信息图谱理论与方法研究的深入提供了突破口，也是地学信息图谱理论与方法的重要组成部分。因此，地面坡谱的研究可认为是地学信息图谱研究的一次重要的实践，具有巨大的理论意义与广泛的应用前景。