تغییرات سطح دریاچة ارومیه یک مشکل منطقه‌ای با تغییر ساختار اکوسیستم در شمال غرب ایران همراه است؛ بنابراین تحلیل بیلان آبی حوضة دریاچه ارومیه در زمینه بارش، رواناب، تبخیر و تعرق، برگاب و نفوذ در مدیریت این مشکل مؤثراست. شبیه‌سازی متغیرها در وضعیت خشک‌سالی (1396) و ترسالی (1371) با داده‌های توپوگرافی، خاک، دما، بارش، تبخیر، سطح ایستابی و تصاویر که ماهواره‌ای لندست با روش‌های زمین آمار، طبقه‌بندی تصاویر ماهواره‌ای و مدل WetSpass – M انجام شد. یافته‌ها نشان داد در سال‌های مرطوب (1371) از مجموع بارش سالانه، 58.42 درصد تبخیر و تعرق، 7.20 درصد رواناب، 31.18 درصد نفوذ و 3.2 درصد برگاب می‌شود. در خشک‌سالی‌ها (1396)، این ارقام به‌ترتیب به 55.49، 1.55، 39.77 و 3.19 درصد تغییر یافتند. نتایج آزمون اعتبارسنجی نشان داد که مدل دارای کیفیت خوب تا رضایت‌بخش در برآورد بیلان آبی (0.60=RSR) و (0.63=NSE) و برآورد‌های بهتر در دوره‌های ترسالی نسبت به خشک‌سالی است. کاهش رواناب ناشی از خشک‌سالی‌، تغییرات کاربری اراضی و انتقال آب بین حوضه‌ای بود. علاوه بر آن، توزیع فضایی تغییرات، نشان داد که به‌دلیل تغییرات کاربری بیشتر و اجرای پروژه‌های آب بر در بخش‌های شرقی حوضه، این کاهش شدیدتر بود.