随着科学技术的进步，遥感技术越来越普遍的应用于流域水文研究。TRMM降水数据由于其较高的空间分辨率和广阔的观测范围等优点，成为很受欢迎的遥感资料。但是，要利用该降水数据分析天山山区降水的空间变异特征及其与高程、坡度、坡向的定性关系，TRMM降水数据的空间分辨率就显得不足。研究遥感数据的降尺度方法，并将降尺度后高空间分辨率的遥感降水数据用于降水的时空变异及其成因分析，对于流域尤其是山区流域的水文研究具有十分重要的意义。本研究以天山山区为研究对象，以遥感和地理信息技术为支持，利用研究区实测站点资料验证TRMM降水数据在天山山区的适用性，并对其降水数据用统计的方法进行降尺度处理，得到更高空间分辨率的天山山区面雨量图，分析天山山区降水的空间变异特征，结合当地的地形及大气环流等特点探讨研究区内降水空间变异的成因。研究结论如下：（1）TRMM降水资料在天山山区有一定的适用性。TRMM降水数据经修正后，与天山山区及其周边地区实测站点的观测数据在月、季、年尺度上的相关性达到0.7以上，且与实测降水插值后的面雨量的相对误差在允许范围内。TRMM数据的精度随着月、季、年尺度的变化而减小，其数据的误差随着雨量的增加而减小。（2）基于NDVI数据的TRMM降水数据的求和法与求积法降尺度方法可行。本研究中利用空间分辨率为1km×1km的NDVI数据对TRMM降水数据进行降尺度处理。降尺度后的结果表明，经过两种降尺度方法后，遥感降水数据与实测降水的相关系数都有所增大，其中求和法的相关系数增大到0.80，而求积法的相关系数增大到了0.83；相对偏差则由原来的0.29减小到0.10，两种方法的变化一样；均方根误差经降尺度后都比原始的TRMM数据减小，其中求和法降尺度后遥感降水数据与实测降水的均方根误差由91.16下降到了62.33，求积法下降到了60.12。综合以上，求积法降尺度的效果优于求和法，求积法降尺度后降水数据的精度要高于求和法。（3）天山山区降水的空间变异有以下特征：总体上降水量自西向东逐渐减少，中天山以及西天山山区的降水量普遍高于天山东部地区；天山北坡的降水略高于天山南坡。在降水量相对较大的夏季（6~9月），西天山地区的降水与天山东部地区的差异远小于冬季（12~2月），且北坡的降水也在温度较高、降水充沛的暖季与南坡的差异相对于冷季要小很多。（4）天山山区降水空间变异特征与地形因子存在一定的关系。降水大体随高程的上升而增大，到一定的海拔时降水量不再增加并有所下降；降水量在坡度小于45°时随海拔的增加而增大，且坡度愈小降水的变化愈小，但是在坡度大于45°时，降水量随海拔的上升减小；迎风坡的降水量随高的增加而增大，达到一定高度会有所减少，背风坡的降水量随高度的增加有增大的趋势，但其增量不及迎风坡。（5）基于地形因子的天山山区降水空间变异的成因是：大西洋的气流通过阿拉山口，由于地形抬升和喇叭口地形的辐合作用，在西天山地区形成丰富的降水；相对于天山南坡，北坡富足的水汽在天山的抬升作用下，形成了较为充沛的降水。