流域水文模型在水文预报和水资源管理中发挥着重要作用。围绕水文模型的空间可转移性,遥感蒸散发（RS-ET）产品被广泛应用于无资料地区水文模拟,但现有的遥感蒸散发产品利用方法仅能提高少数模型和少数流域的径流模拟精度,缺乏通用性。围绕水文模型的时间可转移性,流域水文模拟一般采用固定的蒸散发结构,但气候变化和人类活动可能改变蒸散发过程,水文模型结构不随时间变化的假定受到挑战。针对以上问题,论文以美国MOPEX数据库流域和澳洲受到千禧年干旱影响的流域为研究对象,面向流域蒸散发过程,一方面对传统的遥感蒸散发产品利用方法进行改进,改善水文模型的空间可转移性,提高无资料地区的径流模拟精度;另一方面采用基于水文过程非一致性的时变结构,改善水文模型的时间可转移性,提高变化环境下的径流模拟精度。论文的主要工作如下:（1）针对RS-ET在流域水文模型中的应用问题,提出了基于蒸散发模拟精度评价和基于RS-ET数据可靠性评价的两种水文模型改进方法:在将RS-ET直接作为模型输入的水文模拟方法基础上,考虑了RS-ET数据与不同水文模型结构的适用性差异,仅在水文模型蒸散发模拟精度高于一定阈值时直接利用RS-ET作为模型输入;在利用RS-ET进行模型多目标率定的水文模拟方法基础上,考虑到与有雨期相比,在无雨期水文模型蒸散发模拟误差较高而RS-ET观测误差较低,仅在无雨期利用RS-ET和观测流量进行模型多目标率定。以美国208个MOPEX流域为研究对象,采用新安江、SIMHYD和GR4J三种水文模型和由AVHRR反演的RS-ET数据,分析和比较了传统不利用RS-ET的水文模拟方法、两种直接输入RS-ET的水文模拟方法及两种利用RS-ET进行多目标率定的水文模拟方法,并采用空间相近法进行参数区域化,进行无资料地区水文模拟。研究表明:与传统的模拟方法相比,仅在NSEE＞NSEthr时直接输入RS-ET的方法在采用新安江模型时,在91.1%的无资料流域中提高了径流模拟精度,且在年均降水量低于1200mm的流域和传统方法模拟较差（NSEQ低于50%）的流域能将NSEQ提高20%以上;仅在无雨期利用RS-ET的多目标率定方法将区域化中的NSEQ和NSEE均值分别提高了5.3%和14.2%,且在传统方法模拟较差（NSEQ低于60%,NSEE低于50%）的流域能将NSEQ和NSEE分别提高10%和15%以上。（2）针对变化环境下流域蒸散发物理机制可能变化的问题,提出了基于ET结构非一致性的时变水文模型。将包含不同ET结构的的五种水文模型（GR4J,GR4J＿Budyko,GR4J＿sequential,GR4J＿weighting和GR4J＿3E）应用于美国208个MOPEX流域的水文模拟,通过比较各个模型在不同时段的水文模拟结果,验证了不同ET结构的相对优势会随时间变化。在此基础上,采用BMA方法结合滑动窗口,在各个窗口对以上五种模型进行结构平均,构建时变的ET结构。研究表明:与单一最优模型结构相比,采用时变ET结构进行变化环境下的水文模拟,将NSE[Q]平均提高了14%。（3）针对变化环境下水文模型结构的非一致性问题,提出了基于BMA技术的水文模型时变结构识别方法。采用BMA方法对多种模型结构进行平均,分时段或滑动窗口分别优化权重,通过评估各单一模型权重随时间的变化过程,将水文模型结构非一致性问题转化为时变的贝叶斯权重。采用新安江和GR4J模型,在6个气候变化显著的流域,构建时变的水文模型结构。研究表明:气候变化下,水文模型结构呈现非一致性,新安江模型的权重随降水增加而增大;与固定的模型结构相比,采用时变结构能提高气候变化下的径流模拟精度,将NSE[Q]平均提高了19%。