遥感技术为湖泊水面监测提供了广阔的前景。基于卫星遥感快速准确地提取水面信息并估算水面面积，已成为水资源调查和宏观监测的重要手段。目前遥感提取水面面积的技术已经比较成熟，但由于水体所在地形、环境和水文气候的复杂性，水面提取精度随研究区域及研究方法的不同具有较大的差异，尤其对复杂湖泊水面来说，水面提取精度有待提高。　　洞庭湖是我国第二大淡水湖，近年来湖区干旱事件频发，导致湖泊水面面积逐渐萎缩。由于洞庭湖湖盆形状复杂，季节变化显著，南北水位差异明显，增加了利用遥感开展精确水面提取的难度。本文在对比分析现有遥感提取水面方法的基础上，提出了基于归一化差异性水体指数(NDWI)的“迭代自组织数据分析算法”(ISODATA)分类方法，进而利用“中分辨率成像光谱仪”(MODIS)数据提取了2000年以来洞庭湖的水面面积。在此基础上，分析了洞庭湖水面面积的季节与年际变化规律及趋势。以2006年和2011年发生的极端干旱事件为典型分析案例，结合水文气象观测数据，分析了极端干旱事件的发生发展过程以及导致干旱事件形成的原因。通过以上分析，得到的基本结论如下:　　1.基于遥感影像数据，分别利用NDWI阈值法、NIR-ISODATA法和NDWI-ISO DATA法提取水面。对比分析结果表明，三种方法均可较好地提取水面主体区域，但在细小水面的提取方面以NDWI-ISODATA法最优，NDWI阈值法最差，NIR-ISODATA法的提取效果介于两者之间。进一步分析显示，NDWI-ISODATA法综合了水体多波段的光谱特征，同时不需要进行水体阈值的选取，避免了阈值选择所带来的主观误差，可更加准确地获取水面面积。研究认为NDWI-ISODATA法可以作为复杂湖泊水面高精度提取的普适性方法。　　2.根据所获取的长时序水面面积数据，分析了洞庭湖2000年以来水面面积的时空变化特征。研究表明:洞庭湖多年(2000～2012)水面面积范围为311.56km2～2632.63km2。在年际尺度上，水面面积整体呈现减小趋势，其变化速率约为16.67km2/年。2000～2012年间洞庭湖多年最大水面面积大于1800km2，最大、最小水面面积分别出现于2003年(2632.94km2)和2011年(1806.25km2);多年最小面积低于600km2，以2006年最低，仅为295.13km2。在年内尺度上，洞庭湖水面呈现明显的季节性变化特征，年内最大、最小面积相差大于3倍，变化的均值范围为563.2km2～2033.46km2。其中夏季（6～8月）水面平均面积为1400～2000km2，冬季（12～2月）水面平均面积为500km2～800km2。采用淹没频率分析洞庭湖水面面积的空间变化，结果表明全年湖心的淹没频率最大，并沿周边方向呈递减趋势。时间上，1～7月份多年平均淹没频率由周边向湖心呈增长趋势;7月份水面达到最大，之后淹没范围由湖心向周边呈现减小趋势。空间上，东洞庭湖的淹没频率最高，南洞庭湖次之，西洞庭湖的淹没频率最低。　　3.选取2006年和2011年典型干旱年份，阐释极端干旱条件下洞庭湖水面的时空分布特征。结果表明:2006年干旱发生于7～12月，主要由径流减少引起。在此背景下，淹没范围先由湖心向周边扩展，到7月份达到最大值，8月份提前进入枯水期，减小范围主要集中在东洞庭湖周边和南洞庭湖北部区域。2011年属于因流域降水减少所引起的水文和气象干旱，持续时间范围为4～11月，9月后干旱继续加重。在此背景下，淹没范围在6月急剧增大并持续到8月，涨水期水面由中心向四周淹没，退水期水面变化范围与涨水期相反。　　本文基于遥感数据，确立了复杂湖泊水面的高精度遥感提取方法并应用于洞庭湖水面提取中，初步揭示了洞庭湖2000年以来的水面时空变化特征及其影响因素。针对2006年和2011年极端干旱事件，阐明了不同干旱类型下洞庭湖水面的时空变化特征。研究结果对于理解洞庭湖水面变化内在机制具有重要意义，同时可为流域水资源管理与防旱抗旱等提供科学的理论支持。