目前，全球气候变暖已是公认的事实，且成为了国际热点问题。我国西部地区生态环境脆弱，是对气候变化响应最敏感的地区之一。气候变暖加剧了我国西部地区的冰川消融和冻土退化，已经改变了该地区的水资源结构，加剧其水资源的不确定性，所以针对该地区的水资源管理亟待更新。此外，该区域的地理位置决定了其水循环过程及水循环要素发生改变将会对全球气候变化及人类生活产生重要的影响。因此，研究全球变暖背景下，我国西部地区的水文变化时空分布特征，对阐明其水循环过程、应对和适应气候变化具有重要意义。气候变暖还将导致极端水文事件频发，造成一系列干旱洪涝灾害，基于遥感技术准确评估大尺度干旱灾害动态，尤其是监测缺乏实测水文气象资料区域的干旱事件，对国家工农业、社会经济及区域阿持续发展至关重要。　　随着Gravity Recovery and Climate Experiment(GRACE)重力卫星的成功发射，高精度、高快捷获取陆地区域尺度的水储量及地下水的时空变化信息成为了现实。本文基于GRACE重力卫星数据、微波遥感数据、水文模型数据和气象站实测数据等资料，着重分析中国西部地区两个典型区域:西北干旱区和青藏高原的水文时空变化特征，探讨变化原因;并基于区域水文变化特征，利用GRACE重力卫星监测干旱区的干旱灾害事件。本文的创新点是借助重力卫星资料得到区域水储量总量时空动态变化信息并评估大尺度干旱灾害。经过比较全面深入的分析，得出的主要结论如下:　　(1)2002.08～2013.12期间，西北干旱区的水储量以1.7mm/year的速率增加，与降水量的上升趋势相一致。北疆水储量在减少，速率是3.64mm/year;南疆水储量在增加，速率是2.14mm/year;河西-阿拉善的水储量以1.63mm/year的速率增加。北疆水储量减少，主要归因于降水减少、天山区域的冰川近些年加速消融流失及越来越频繁的人类活动;南疆水储量增加，主要归因于降水增加、蒸散发减少、高亚洲冰川退缩导致更多冰川融水汇入南疆地区;河西-阿拉善的水储量增加与该区域降水增加、蒸散发量减少相关。　　(2)近十多年中，南疆水储量的季节变化幅度明显大于北疆和河西-阿拉善地区;南疆和河西-阿拉善地区的土壤水在春夏季处于补给，秋冬处于亏损，而北疆的土壤水仅在春季处于补给状态;北疆雪水当量变化幅度最大，河西-阿拉善和南疆的雪水当量变化量接近零。　　(3)2008和2009年，西北干旱区发生极端干旱事件，降水量少、气温高，水储量、土壤水、雪水当量等处于严重亏损状态;这两年生长期NDVI峰值明显低于其它年份生长期NDVI峰值。　　(4)青藏高原的降水集中分布在5～9月份，水储量在7～10月份得到补给，土壤水6～9月份处于补给，雪水当量集中分布在每年的11月～翌年4月份。青藏高原土壤水与降水同步，水储量变化滞后降水1～2个月;雪水当量与水储量总量分布完全相反。　　(5)2002.08～2013.12期间，三江源区和多年冻土区域的水储量呈上升趋势，速率分别是3.8mm/year，4.5mm/year;大片不连续多年冻土区域的水储量呈下降趋势，速率是-5.2mm/year。三江源区水储量增加主要是由于区域降水增多，及冻土退化活动层加厚蓄水能力强等造成的。大片连续多年冻土区域的水储量增多与区域降水量增加、冻土退化导致的活动层加厚、蒸散发量减少等因素相关。大片不连续多年冻土区水储量减少与该区域降水量减少、冻土退化、冰川加速消融且流出研究区域、蒸散发量增多等因素相关。　　(6) GRACE重力卫星能够有效监测干旱区发生的干旱灾害事件。a.利用相对水储量指数监测到新疆于2002年8月-2013年7月间共发生了7次干旱事件;GRACE相对水储量指数反映的新疆干旱情况和SPI-3监测结果、中国水旱灾害公报、干旱气象网中新闻报道的干旱事件一致。b.利用水储量总量亏损指数(TSDI)监测到西北干旱区在2003-2012年间共发生五次干旱事件，在2008.05-2009.12期间发生了一次长时序的严重干旱灾害事件，空间上，这次严重干旱灾害主要发生在新疆的西北地区;GRACE TSDI监测干旱灾害结果与新闻报道、他人研究成果及中国水旱灾害公报相一致;GRACE TSDI监测干旱灾害结果比传统干旱指标SPI监测干旱结果更符合实际情况，GRACE TSDI是一种集成干旱监测指数，即可以监测农业、气象干旱灾害，又能够监测水文干旱灾害。