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干旱是全球都普遍存在的一种气候现象,同时也是会对人类社会造成损失和影响极为严重的一种自然灾害。干旱不仅能造成大范围的粮食减产、水资源短缺和生态环境的恶化,而且会引发饥荒、经济失调、战争、社会动荡乃至政府的更迭。此外,干旱的发生还会引起社会自然资源的恶化,进而引发一系列社会经济环境生态问题。因此干旱问题不仅仅涉及生态环境,还涉及社会经济方面,更是与人类的发展息息相关,干旱已经成为各国关注的重点问题。论文结合全球陆地同化数据和遥感数据,在对我国进行气候分区的基础上,进行了水循环相关要素的时空变化分析、干旱遥感监测分析和不同类型干旱的特征上分析。首先运用Mann-Kendall趋势检验检验和小波分析方法对比分析了降水、土壤含水率和地下水基流等于干旱有直接关联的水循环要素的时空演变特征。其次,分析了各层的土壤水分、温度、地表温度和植被指数的时空特征,通过干、湿边方程的拟合计算了两种温度植被干旱指标TVDI（Temperature Vegetation Drought Index）,并分析了两种TVDI在不同区域和不同深度土壤水分监测中的适用性。对降水、土壤湿度和地下水径流进行了多种概率密度函数的分布特征分析,选择了最优的概率密度函数,并进行了参数估计,在此基础上计算了标准化降水指数（SPI）、标准化土壤水分指数（SSI）和标准化径流指标（SRI）,借助皮尔逊相关性分析和游程理论分析了SPI、SSI和SRI的时空特征及干旱发展关系。最后采用游程理论基于SPI、SSI和SRI得出了相应的干旱变量即干旱频次、干旱持续时间和干旱等级,并对比了各干旱变量的变化规律。论文得出了以下主要结论:（1）在不同气候区之间,这些气候变量的时间变化特征存在有较大的不同,在干旱半干旱地区,年降水量与蒸散发量十分的接近。此外年内降水量、土壤储水量和地下水径流量之间存在一定的滞后关系。在年值的空间分布特征上,多年平均年降水量、蒸散发、土壤储水量和地下水径流在空间上均呈现出由西北到东南逐渐递增的特点。依据气象干旱指数AWD,初步分析气象条件对土壤和水文等方面的影响。结果显示这种影响是具有区域性的,且气象条件对中国湿润地区的土壤储水量和地下水径流有较大的影响。（2）在土壤各层的水分,温度,地表温度,植被指数的时空变化上,在华中和华南地区,各层之间的土壤水分变化过程明显一致,统一呈现为先增加再减少的变化样式,并且可以明显的看出随着深度的增加,土壤水分也表现为增加状态。土壤地表温度明显高于其他各个分层的土壤温度,各个气候区各个层土壤温度均呈现为峰值曲线样式。在冷季,深层土壤温度高于浅层土壤温度,在暖季,浅层土壤温度高于深层土壤温度。植被指数的日序列变化表明,在西北和内蒙古地区,NDVI（Normalized Differential Vegetation Index）和EVI（Enhanced Vegetation Index）的变化呈明显的均匀性单峰曲线,且峰值出现在一年中的225天左右,大约在一年中的七月中旬。青藏高原和东北地区的变化类型与西北和内蒙古地区相似,但是峰值略微有所提前。月值变化特征表现为:在西北,内蒙古和东北地区,NDVI和EVI的时间序列变化有着高度的一致性,且NDVI的峰值高于EVI的峰值。（3）土壤水分监测指标TVDI的适用性分析结果表明:在土壤水分适宜深度的监测效果上,基于NDVI的TVDI(即TVDINDVI)及基于EVI的TVDI(即TVDIEVI)在0-10 cm土壤水分监测的适用性方面最好。TVDIEVI在0-10cm土壤水分条件下的适用性好于TVDINDVI,且在西北地区有显著效果,而在其他分区TVDINDVI表现相对较好。全国范围内0-10 cm范围内土壤水分与TVDINDVI(或TVDIEVI)的相关系数大多为负相关,但是区域之间存在显著差异。在不同深度的土壤水分监测上,土层越深,相关性越差,监测效果越不好,总之相应土层含水量的监测最好选用相应土层的温度作为计算TVDI参数。（4）不同类型干旱的对比结果表明:气象干旱主要集中在西南地区,农业和水文干旱主要集中在西北地区。农业干旱和水文干旱的主周期大于气象干旱,农业干旱和水文干旱的主周期的空间分布特征相似。中国西北地区SPI与SSI（或SRI）（Standardized Precipitation/Soil Moisture/Runoff index）的相关性较低,表明西北干旱和半干旱地区的短期气象干旱与农业/水文干旱之间的相关性较低。此外,西北地区的SSI和SRI之间的滞后时间比华南地区要长,这表明干旱和半干旱地区的气象干旱和水文干旱传递缓慢。华南地区气象干旱的快速蔓延,意味着干旱防治不仅要重视气象干旱,更要重视农业干旱和水文干旱。（5）通过不同时间尺度的干旱指标对比分析发现:随着时间尺度的增加,SPI、SSI和SRI的干旱频次和持续时间明显增加。然而,随着时间尺度的增加,SPI、SSI和SRI的平均干旱等级逐渐减小,这说明在发生干旱时,长期干旱虽然持续时间长、频率高,但其干旱等级也会相应减弱。在干旱变量的累积频率分析上,任何分区任何时间尺度下,相同干旱持续时间下SPI所具有的累积频率最高。此外在各个气候区的干旱等级与干旱持续时间的关系上,内蒙古地区的干旱持续时间与等级的相关关系（即决定系数R2）与其他气候区相比是较低的,但是均大于0.8。