مناطق خشک و نیمه خشک چالش های خاصی برای مدیریت آب دارند. براساس تعریف مناطقی که آب در آن ها کمیاب است و با فشارهای شدیدی برای انتقال و مدیریت منابع آب شیرین مواجه هستند جزو مناطق خشک و نیمه خشک محسوب می شوند. نیاز به آب به دلیل افزایش جمعیت، ارتقاء انتظارات برای مصرف آب شهری و گسترش فعالیت های کشاورزی و صنعتی به صورت فزاینده ای افزایش یافته است. منابع دردسترس آب به دلیل آلودگی و برداشت بیش ازحد کاهش پیدا کرده اند. بسیاری از منابع خشک جهان توسط تغییر اقلیم بیشتر تعدید می شوند. علاوه براین اساس علم برای پشتیبانی مدیریت آب محدود باقی مانده است. فرایندهای هیدرولوژی می تواند با مناطق مرطوب بسیار متفاوت باشد، بارندگی و روناب تغییرات شدیدی در مکان و زمان دارند، و داده ها معمولاً از لحاظ مکانی، طول بازه زمانی و کیفیت آن بسیار ضعیف و محدود هستند.
