在所有自然灾害中,受干旱影响的人口最多.干旱既带来经济损失,又影响社会稳定,同时也加剧了环境恶化和环境污染,干旱条件下的地区过度开发会加剧沙漠化的进程.因此研究干旱,制定出一套成功而完善的干旱预警监测系统对防灾减灾和国民经济和社会可持续发展具有十分巨大的意义.EOS MODIS数据所固有的优点,使之成为最理想的大范围干旱监测的潜在遥感数据源.本文主要研究内容和工作包括:1、系统全面地研究了EOS计划的历史背景、Terra卫星和Aqua卫星的情况、MODIS传感器的特点、MODIS数据的技术指标和波段分布、MODIS的标准数据产品和MODIS数据的潜在应用;2、研究了与干旱预警和监测相关的数据精处理,包括辐射校正、自动几何校正、温度计算、植被指数计算、云的检测和最大无云天数、最大有云天数和无云天数比的计算方法等;3、对干旱的概念、学科分类、特点进行了较全面的综述,并总结了我国干旱区的分布及干旱对我国社会经济的影响;4、较系统地归纳了国内外干旱监测的原理和方法,包括传统的干旱监测方法和遥感干旱监测方法;5、研究并首次提出了基于MODIS数据的干旱预警方法和模型,并对MODIS干旱预警监测的全自动化工艺进行了探讨;6、利用MODIS数据,对我国部分地区进行了监测试验和模型验证.本文的创新之处体现在:1、全面系统地对MODIS数据的背景、处理、分析和应用进行了研究,在充分理解MODIS各种产品算法的基础上,研究了基于MODIS数据的自动几何配准算法、云检测算法、冰雪检测算法、雾检测算法和亮度温度计算算法;2、对MODIS NDVI与AVHRR NDVI之间的关系进行了研究,发现在干旱监测中,AVHRR NDVI不宜直接作为MODIS NDVI的历史资料,表明了在MODIS资料历史短的条件下,MODIS NDVI难以在干旱预警中发挥大的作用;3、系统地总结了国内外干旱监测的原理和方法,包括传统的方法和遥感方法,在采用传统遥感监测方法的同时,首次提出了基于最大有云天数、最大无云天数和无云百分比的云指数的思想和方法,并用于实际的干旱预警监测;4、构建了一套利用MODIS数据进行干旱监测和分析的自动化系统,根据地面数据,对模型和系统进行了检验,实验证明该干旱预警模型是成功的.