我国是一个幅员辽阔、地理环境复杂、各种灾害性天气频发的国家。而干旱又是我国影响面最广，最为严重的气象灾害。近些年来，随着全球温室效应的加剧，全球气温的升高，我国的干旱问题日益突出，特别是对地处西北干旱半干旱地区的人们来说，干旱、缺水一直是困扰工农业生产的大问题，由于干旱缺水，每年的损失难以估计。因此对干旱的监测就显得很迫切和重要。
极轨气象卫星在对干旱的长期、大范围、多时次的监测中有着其它方法不可比拟的优势。大气和地球表面具有各种不同的辐射特性，它们对太阳光的反射和吸收与自身的辐射，在不同光谱波段具有不同的特征，卫星遥感对干旱的监测正是利用土壤在不同湿度情况下以及由于湿度条件影响下造成的在不同光谱波段上辐射特性的差异而实现的。
目前，国内外通过卫星遥感对干旱的监测主要有以下三种方法：热惯量法、供水指数法和植被指数法。三种方法由于建立模型的基础不同而各有利弊。
一、热惯量法
干旱灾害间接反映在植被生长的好坏上面，实际上干旱的本质是土壤的水分含量太低，无法满足植被、农作物对水分的需求。所以干旱监测本质是监测土壤水分的含量，热惯量方法就是直接遥感裸地土壤水分状况的一种方法。
基于热传导方程，我们可以得到热惯量表达式：
P=B(1-A)/△T
其中P为热惯量，即卫星的间接遥感量。△T为每日最高温度与最低温度值之差。A为全波段反照率，B为常数。
由于地球的表面温度的变化大体在273K-330K之间（对土壤监测而言），其普朗克辐射峰值在8-12μm范围，而NOAA卫星的第四通道监测的频率大体与之相当，所以用AVHRR第四通道监测陆地表面的温度较为理想。
利用线性模型建立土壤水分遥感模型：
SW=a-b△T
其中SW为土壤水分，a，b为拟合系数，△T为每日最高温度与最低温度值之差。
事实上，土壤温度的日较差△T是随土壤深度变化的，表层日较差最大，越向深层日较差越小，到一定深度后，日较差将为0，这个深度通常为日变化消失层。对于不同的含水量的土壤，日变化消失层在30--100cm之间。实践证明，0--10cm深度的土壤相对湿度与遥感值之间建立的模型效果较为理想，而10--20cm与20--50cm深度的土壤相对湿度与遥感值之间建立的模型效果就不太理想。
通过对历史气象资料的分析，我们可以知道在一天24小时当中，最低温度出现在2：30附近，最高温度出现在14：30附近。而实际上通过NOAA卫星难以获得这两个时刻的温度值，所以我们通过NOAA卫星获得的日较差只能是准日较差。
在实际应用中，我们通过对LDF局地文件的五个通道（晚上三个通道）进行分解，生成每个通道的8BIT BMP图像，然后通过对白天14：30附近图像
4 通道和晚上2：30附近图像 4 通道进行运算，生成当天的土壤湿度图像，然后进行调色、添加地理边界、分类统计，计算出全市或各县的受旱情况。
二、植被供水指数法
植被供水指数法监测干旱的原理是：当作物供水正常时，卫星遥感的植被指数在一定的生长期内保持在一定的范围，而卫星遥感的作物冠层温度也保持在一定的范围；如果遇到干旱，作物供水不足，一方面作物的生长受到影响，卫星遥感的植被指数将降低，另一方面作物的冠层温度将升高，这是由于干旱造成的作物供水不足，作物没有足够的水供给叶子表面的蒸发,被迫关闭一部分气孔，致使植被冠层温度升高。我们定义的植被供水指数为：
VSWI=TS/NDVI
其中：NDVI=(CH2-CH1)/(CH2+CH1)
CH1、CH2是NOAA卫星第一、第二通道的反照率，TS是NOAA卫星遥感到的作物冠层温度，取第四通道值。
同热惯量法一样，在实际应用中，我们对白天LDF局地文件的五个通道进行分解，分解出每个通道的图像，通过对第一、第二、第四通道的运算、调色、添加地理边界，生成当天的供水指数图，并进行各县的分类统计，计算出各县及全市的受旱情况。
三、距平植被指数法
距平植被指数法也是进行干旱监测的一种重要方法。植被在近红外波段有较高的反射率，NOAA气象卫星AVHRR的第二通道正是在近红外波段，它是植被遥感最理想的通道。但由于太阳高度、卫星扫描角、大气消弱等方面影响，我们用第一和第二通道组合来得到植被指数，即归一化指数。
NDVI=(CH2-CH1)/(CH2+CH1)
CH1和CH2分别为第一和第二通道数据值。
植被指数能够很好地反映一段时间植被分布状况，通过对不同时间段的植被分布状况进行差值对比分析，我们就可以从中得出这一段时间的植被生长情况，结合地面监测资料，就可以间接地反映这一时期的干旱情况。
由绿度指数的分析我们也可看出，对于干旱监测来说，两个不同时间段的土壤湿度、供水指数、绿度指数进行差值运算，可以反映干旱的发展情况，这对于干旱的长期、大范围的监测无疑是很有利的。
以上三种方法监测干旱各有利弊，热惯量方法原则上适用于裸地土壤，植被供水指数法和植被指数法适用于有植被的情况。由于在别的月份温度较低，蒸发不明显，所以植被供水指数法在每年的5-8月份比较适用。但这几种方法有一个共同缺点，就是无法完全克服云的影响，很难全天候使用。这几种方法交替使用会取得很好的监测效果。在实际应用中，我们结合本地实际和地面实测资料进行的干旱监测及时、准确地发应了我市的干旱情况，为市委、市政府及有关部门了解旱情，及时部署防旱抗旱工作提供了很好的依据，受到了普遍的好评。
水体监测反映旱情
水体范围的变化可从另一角度反映旱情。每年汛期，我们均开展利用气象卫星资料监测七大江河流域日常水体范围动态变化的业务工作。每天选取各流域的区域晴空资料，经处理后提取出水体信息，计算各湖泊水库等水体的面积，然后与去年同期或者汛期前等时期的资料作比较，生成同一地区不同时期的水情监测产品对比图像，分析有关水体动态变化信息。
