干旱灾害是一种复杂且具有极大破坏力的自然灾害。叶面积指数(LAI)遥感产品直观的表征了植被生长状态,能够反映干旱对植被的影响。基于LAI遥感产品的植被干旱监测有助于旱灾早期预警,可以在一定程度上减缓旱灾影响,并可用来指导救灾和灾后重建,具有重要的科学意义和实用价值。本研究首先开展多套LAI遥感产品的比较分析,优选出精度最高的遥感产品,在此基础上开发出一套全球植被干旱指数,并将其应用于全球植被干旱事件的识别和特征提取,最后结合典型干旱事件分析了气象干旱―土壤水干旱―植被干旱的干旱传播特征。论文主要内容和成果如下:(1)开展了四套全球LAI产品(GLASS、MODIS、GLOBALBNU、GLOBALMAP)的精度评价分析。研究发现四种产品多年平均LAI在全球表现出较为一致的空间格局;从时间序列上看,四种产品对物候的反应基本一致,但MODIS产品呈现出较大的波动;以全球实测验证数据为基准,四种遥感产品都在农地和草地精度相对较高,但在混合森林和常绿针叶林精度较差;GLASS LAI在四种产品中精度最高,其R~2达到0.7,RMSE为0.96,因此选GLASS产品为基础数据开展植被干旱分析。(2)基于GLASS产品,利用百分位数排序和SAD(Severity-area-duration)方法开发出一套全球2001-2015年植被干旱指数产品LAIpct,并将其与广泛使用的基于MODIS NDVI的DSI产品比较。在全球尺度,LAIptc在干旱面积比例和干旱强度上均与DSI表现出较好的一致性;典型干旱事件对比分析结果表明两者都能刻画出植被干旱事件的发展特征,但LAIpct表现的干旱发展过程更加稳定和平滑,更接近于物理事实。(3)基于LAIpct开展全球植被干旱事件识别和特征提取。在2001-2015年间LAIpct共监测到1066场干旱,其中以短期干旱(80天或160天)为主,且全球大部分地区均能监测到至少一次短期干旱。长期干旱(1年以上)共监测到49场,主要分布于澳大利亚、非洲、南美、北美中西部、亚洲西部和南部地区;最长的干旱持续4年,发生在澳大利亚。北美中部美国和加拿大交界处旱灾发生次数最多,达15次。(4)在全球逐像元尺度分析了植被干旱指数LAIpct与气象干旱指数SPI的相关性和滞后期,发现LAIpct与SPI在全球99%以上区域呈现显著正相关;不同的地表覆盖类型呈现出不同的滞后期:森林的平均滞后期在4-8个月左右,灌木林为3.75个月,稀疏草原为2.79个月,草地为2.28个月,农地为1.95个月,这在一定程度上反映出不同的生态系统对气象干旱的响应特征。同时,在农地类型中,雨养农地和灌溉农地滞后时间均值分别为1.91和2.37个月,表明人为干预也会影响到作物对气象干旱的响应特征。(5)针对典型干旱事件开展了综合使用气象干旱指数(SPI、PDSI)、土壤干旱指数(SSMI)和植被干旱指数(LAIpct)的干旱传播特征分析。结果表明,综合利用SPI、PDSI、SSMI和LAIpct可以揭示旱灾传播过程:植被干旱一般先由气象干旱引起,导致土壤水干旱,最终植被因受到水分胁迫而产生干旱。不同的干旱指数,反映出干旱事件的不同侧面和不同的发展阶段,因而指数的组合和综合利用是实现动态监测旱灾传播过程的重要手段,可为灾害预警、减灾抗灾和指导灾害恢复重建提供重要的科技支撑。