本项研究以景观生态学中的"格局－过程－尺度"为理论基础，基于"源-汇"生态过程思想，综合应用数学模型、GIS二次开发技术等，针对土壤流失这一生态过程，以陕北黄土丘陵沟壑区为例，探讨坡面、小流域、区域不同尺度上土地利用格局的表征方法,构建基于土壤流失过程的多尺度土地利用格局指数并建立相应的数学模型；在此基础上，应用Visubal Basic和ArcObject，构建能够用于分析不同尺度土地利用格局变化与土壤流失关系的GIS模块，探讨黄土丘陵沟壑区不同尺度土地利用格局变化对土壤流失的影响效应，提出有助于减少土壤流失的多尺度土地利用格局优化模式，从而为多尺度水土流失综合治理和区域土地可持续利用提供科学依据。