干旱是湖北省主要的农业气象灾害之一。为了对湖北省干旱灾害进行有效的监测,本文开发建设了一个基于WebGIS的湖北省干旱灾害监测与分析的计算机网络系统,可以在精细空间尺度上对全省干旱灾害进行连续、动态、定量化、可视化的监测与分析研究,以图表等多种形式为用户提供多种干旱指数的分析信息,为防灾减灾提供决策支持和信息服务。本系统是基于ArcGIS进行二次开发的WebGIS系统。经过用户需求分析、可行性分析,设计了系统的结构和功能,整个系统由干旱指数计算及查询、干旱分布图表的生成、GIS互动功能、数据库自动计算更新等四个模块构成。在数据库的设计与构建中,将地理空间数据和气象资料数据存储在由SQL Server2005建立的数据库中,采用ArcSDE解决存储在SQL Server中的空间数据与应用程序之间的接口问题。本系统实现了应用GIS在无测站地区对气象因子进行精细化模拟的关键技术,采用小网格推算方法,推算出全省1km×1km网格距的干旱指数栅格图,反映了经、纬度、海拔、坡度、坡向五种地理因子对气象要素的影响,突破了以往提取等值线等传统插值方法只能考虑水平面上距离因素的局限,可以更加准确地定量估算无测站地区各种气候要素的变化。本文选取降水距平百分率、相对湿润度指数、标准化降水指数、综合干旱指数、Palmer干旱指数这五种干旱指标来监测湖北省旱情。为了更客观准确地反映湖北省的实际旱情,本文对Palmer指数进行了权重因子K和干旱等级定义的修正。通过在武汉区域气候中心几个月的运行检验,证明了本系统能对湖北省的干旱灾害进行有效地准确监测,并且运行速度快、旱情诊断准确,可以在干旱监测业务中发挥较大作用。本系统还可用于对湖北省干旱灾害的时空分布规律进行分析研究。本文利用本系统分析计算了近40年63个站点的干旱指数序列,分析了湖北省干旱时空分布特征,并对各种干旱指数进行了比较,结果表明:1.湖北省几个大早年依次是1999年、1966年、1979年、1978年、2000年,这几个年份发生干旱的范围很广,且均发生了严重的季节性干旱。2.鄂北地区、江汉平原部分地区为湖北省干旱发生最频繁的地区,鄂西南地区为发生干旱频率低值区;不同干旱等级的月数频率,在四个季节里都是轻旱频率较大,而中旱次之,重旱和特旱月数频率较小;四个季节相同的干旱频发区域为鄂西北和江汉平原地区,相同的低频率区域为鄂西南恩施土家族苗族自治州所辖各市县。3.Ci、SPI、PDSI三种指数与降水距平百分率反映的干旱变化趋势基本一致,都能很好的反映出干旱天气特征;Ci与SPI指数值的差值在夏秋季节由于温度和地表蒸散量高而小于春冬季节;PDSI与Ci指数相比,变化频率更缓和,反映的干旱过程更连续,但容易忽略短暂的干旱或湿涝天气;Ci指数很好的反映了降水和温度对气象干旱的影响,干旱等级与实际旱情较吻合,结合计算简单及资料处理方便的特点适宜将Ci指数作为湖北省干旱监测业务的指标。4.利用本系统对在气候变化背景下湖北省干旱发生频率变化趋势进行了分析研究,发现湖北省大部分地区在20世纪80年代后干旱发生频率明显上升。根据变化速率的大小,可以将湖北省分为干旱频率快速上升、缓慢上升和频率下降三个区域,其中快速上升区域正好是以“旱包子“著称的鄂北岗地,在未来气候背景下,将呈现“旱包子”更旱的趋势。