地形地貌的塑造与河流水系的作用息息相关，也是地理学科领域研究各因素相互作用关系的重要课题之一。深入研究水文过程与地貌过程的成因关系，建立两者的定量关系，达到由地形地貌参数推求水文过程的特征，是地理学家们一直努力的方向。而诞生于地貌学的分形理论为解释地形地貌与水文水系的自相关性提供了定量科学的研究新思路。中国地貌类型复杂多样，广大中东部地区的河网密布，湖泊众多，而江汉平原是一个地貌过程与流水作用互相交织、深刻影响的典型区域。深入研究江汉平原地形地貌与水文水系关系的耦合联系，不仅对于减少对水文资料的依赖，更有助于为今后科学定量分析带来价值。　　本文以江汉平原作为研究区，在GIS环境下综合选取5种地形因子（海拔高程、坡度、坡向、地势起伏度以及地表粗糙度）为主要代表指标，利用分形理论，通过空间分析提取河网划分河道等级，对比分析不同等级河道的分形维数并且推测水系分维数对地貌特征的影响。　　本研究的主要成果有:(1)江汉平原各级水系分维数在0.85-1.20区间，总体处于河流幼年期，且随着水系等级的升高，各级水系分维数值呈现下降趋势，其中一级水系（最低等级）分维数为1.20，四级水系（最高等级）分维数为0.89。利用盒维数法计算栅格数据的水系分形维数切实可行，符合实际情况。受江汉平原整体低矮地形地势的影响，河流发育以下蚀、侧蚀作用为主;(2)江汉平原水系分维度表征各地形因子的耦合关联度较好，存在明显的自相关性。第一等级水系的分维度与海拔高程、地势起伏度进行耦合分析，其双对数坐标趋势线的斜率与水系分维数值十分接近。在理想化的结果下，确定了海拔、地势起伏度的双对数趋势斜率为1.2077，第一等级河道分维数为1.2081，可以判定两者之间的确定性关系十分显著。