面向气候变化驱动下区域下垫面变化的水文效应这一国际前沿问题，选择位于半干旱区的漳河上游、高寒区的黄河源区和湿润区的清流河流域作为研究对象，重点分析气候-下垫面-径流的效应传递规律和不同下垫面的水文过程响应机理。基于长序列水文气象资料和遥感影像观测资料等，分析研究区植被、积雪等下垫面要素的空间特征和历史演变特点；建立不同下垫面要素特征与气候驱动因子之间的定量关系，揭示敏感性气候因子变化对下垫面演变的驱动作用。构建了考虑区域下垫面特征的流域水文模型，深度解析了气候变化驱动下流域水文过程的气候和下垫面变化的响应，结合未来气候变化，预估了流域水资源情势。