近年来,随着全球性气候变化,极端天气现象明显增多,水旱灾害发生趋于频繁,每年旱涝灾害都造成了巨大的经济损失,严重的威胁着人类各种社会经济活动的正常进行。全球性水资源危机使得合理利用和开发水资源成为国民经济发展和人类生存环境改善的重大课题。而我国是一个水资源短缺的国家,干旱成为威胁我国经济发展与农业生产的主要制约因素,迫切需要对干旱特性、发生规律等进行深入研究。朝阳地区位于辽‘宁省西部,属于半干旱半湿润易干旱地区,降水量少而集中,干旱和水资源贫乏是朝阳地区的基本环境特征,旱灾的频繁发生给朝阳地区的农业生产和人民生活造成了严重的影响,是造成朝阳农业落后的主要原因,也是制约朝阳经济发展的主要因素。因此,对朝阳地区干旱发生的特征、规律进行分析和科学的预测,为管理者提供决策依据、及时制定防旱抗灾措施,将干旱灾害造成的损失减少到最小,具有十分重要的现实性和必要性。论文的主要研究内容如下：(1)朝阳地区干旱特征分析方法以朝阳地区建平、北票、朝阳、叶柏寿、凌原、喀左6个区域1952年到2011年60年的降水量及温度等监测数据作为实验数据,利用Palmer干旱指数和降水距平百分率法,分析朝阳地区逐年的年度旱情特征以及季度旱情特征,引入马利科夫判据的附加误差控制法在一定程度上完善了干旱指标描述精度。通过两种方法在朝阳地区干旱特征分析的对比实验,得出：降水距平百分率法可直观反映降水偏离平均水平的程度,但对旱情反应灵敏度较低；Palmer指数对朝阳地区干旱强度的描述更准确,该方法综合考虑了降水量、温度、地表蒸腾、径流量等多方面因素,更适合朝阳地区易干燥、实际蒸发较大地区干旱特征的分析。(2)干旱特征分析关键技术以小波变换为核心,深入探讨旱情特征Palmer指数小波分析中小波函数选择及分解层数确定的原理,建立干旱小波分解及特征分析方案：提出以干旱特征指标信号与小波函数相关性最大,综合考虑小波函数消失矩、支集长度,选择合适的母小波为原则选择小波函数；以旱情特征分析中关注的频率／周期避开频率分割处,减小能量泄漏为原则选择小波分解层数,为干旱特征分析中合理的应用小波分解工具提供理论依据；应用本研究提出的小波分解与Palmer指数结合的干旱特征分析方案对朝阳地区近59年干旱特征进行分析,实验表明该地区旱灾具有5年、10年及20年重复周期的发生规律,且旱情具有加重的趋势。(3)灰色模型干旱预测优化方法研究应用灰色模型进行降水量预测的模型选择、序列长度确定、参数计算等判断方法,通过原始序列的准光滑性和准指数规律判定出GM(1,1)模型不适合降水量的直接预测,采样小波方法将降水量2层分解,得到1低频分量和2高频分量,不同频率分量分别建模预测：对低频分量进行灰色建模,并通过选取合适的模型群提高模拟精度,实验最佳序列长度为4点建模,模拟误差为0.0071；高频分量采用波形预测的方法,通过对选取的等高线上等高时刻序列的灰色建模,分别预测各个等高线未来时刻值,从而得到高频分量的波形预测,平均模拟误差分别为0.159和0.209；最后将低频分量及高频分量预测值重新构造出降水量的预测值,最后合成误差为0.051。(4)基于人工神经网络的干旱预测方法研究神经网络在降水量预测中的应用方法,讨论了BP网络、RBF网络训练预测方法,结果表明RBF网络比BP网络训练速度快,但精度低,实验训练时间和预测误差分别为0.390s/1.406s、0.3329/0.1887,因此研究选取精度较高的BP网络进行预测。进一步采用BP神经网络与灰色模型相结合,对朝阳地区2002年-2011年近10年降水量数据进行了模拟预测,实验首先对近10年降水量灰色建模,再对灰色模拟的残差进行BP网络建模,从而生成残差的模拟值,重新构造降水量的模拟值,经测试该方法平均相对误差为0.0799,照比单纯用灰色模型预测误差降低了0.1311,表明BP神经网络与灰色模型相结合的预测方法适合朝阳地区降水量的预测。论文所应用的干旱特征分析与旱灾预测理论和方法是科学的和切实可行的,研究结果也符合实际情况,可为朝阳地区干旱灾害的预测和应对提供有价值的参考依据,进而为管理者抗旱减灾提供科学的决策依据。本研究的理论与方法对其它地区干旱灾害研究、干旱灾害预测也具有重要的参考作用。