خطر خشکسالی تهدید کننده و مخل سیستم های کشاورزی، محیط زیستی، اجتماعی و اقتصادی حوضه آبخیز زاینده رود است. پایش خشکسالی با استفاده از تصاویر ماهواره ای می تواند نمایانگر شدت و گستره خشکسالی در مناطق با کمبود داده بارش هواشناسی بوده و کاستی مکانی و زمانی آن را جبران نماید. کارایی شاخص های پوشش گیاهی ماهواره ای مانند شاخص تفاوت پوشش گیاهی نرمال (NDVI) در تعیین میزان و شدت خشکسالی روشن است؛ اما ازآنجاکه واکنش پوشش گیاهی به خشکسالی نسبت به زمان واقعی تأخیر دارد، پایش پاسخ پوشش گیاهی به خشکسالی هواشناسی بر اساس داده های سری زمانی ماهواره ای به برنامه ریزی کاهش خطرات خشکسالی کمک شایانی می کند. در این پژوهش به بررسی مکانی-زمانی خشکسالی منطقه ای حوضه آبخیز زاینده رود طی سال های 2003 تا 2014 پرداخته شد. در این راستا، با بهره گیری از 84 تصویر سری زمانی شاخص NDVI محصولات ماهواره مودیس از فصل رشد منطقه، شاخص وضعیت پوشش گیاهی (VCI) که یک شاخص نرمال شده جهت ارزیابی خشکسالی است، محاسبه گردید. سپس پوشش هر طبقه از شدت خشکسالی حاصل از این تصاویر برای دوره زمانی پایش شده تعیین گردید. شاخص بارش استاندارد (SPI) مربوط به 26 ایستگاه جهت ارزیابی شاخص ماهواره ای محاسبه شده و ضریب همبستگی این شاخص با میانگین شاخص VCI حاصل ارزیابی گردید. میزان تأخیر خشکسالی هواشناسی به پوشش گیاهی با بررسی همبستگی شاخص میانگین NDVI با میانگینSPI و نمودارهای تغییرات داده های VCI با داده های SPI وNDVI ارزیابی شد. نتایج پایش مکانی-زمانی نشان داد که قسمت های مرکز رو به شمال حوضه آبخیز زاینده رود، شرق و جنوب شرقی آن (محل قرارگیری تالاب گاوخونی) در طول دوره مطالعه به طور مداوم با خشکسالی شدید روبه رو بوده و در سال های 2008 و 2014 این خشکسالی بسیار شدید شده است. همچنین نتایج حاکی از تأخیر زمانی 6 ماهه شاخص خشکسالی هواشناسی با شاخص خشکسالی ماهواره ای VCI و معنی داری 9/0 شاخص SPI با شاخص VCI است که نشان می دهد می توان از شاخص های ماهواره ای در نبود شاخص های هواشناسی برای بررسی خشکسالی حوضه آبخیز مورد مطالعه استفاده نمود.