面向氣候變化驅動下區域下墊面變化的水文效應這一國際前沿問題，選擇位于半干旱區的漳河上游、高寒區的黃河源區和濕潤區的清流河流域作為研究對象，重點分析氣候-下墊面-徑流的效應傳遞規律和不同下墊面的水文過程響應機理。基于長序列水文氣象資料和遙感影像觀測資料等，分析研究區植被、積雪等下墊面要素的空間特征和歷史演變特點；建立不同下墊面要素特征與氣候驅動因子之間的定量關系，揭示敏感性氣候因子變化對下墊面演變的驅動作用。構建了考慮區域下墊面特征的流域水文模型，深度解析了氣候變化驅動下流域水文過程的氣候和下墊面變化的響應，結合未來氣候變化，預估了流域水資源情勢。