هدف این پژوهش، تحلیل فراوانی منطقه ای بارش های حداکثر سالانه یک روزه(am1r) و دو روزه(am2r) با استفاده از نظریه گشتاورهای خطی و روش باران نمایه در پهنه خراسان رضوی بوده است. بدین منظور ابتدا آزمون های پایه آماری شامل: همگنی، استقلال و داده پرت بر روی داده های am1r و am2r در 123 ایستگاه ثبت بارش استان انجام شد. با استفاده از روش تحلیل خوشه ای و رعایت الگوهای توپوگرافی و بارش متوسط سالانه، این استان به 4 ناحیه تقسیم شده و همگنی هیدرولوژیکی این نواحی با انجام آزمون ناهمگنی کنترل و تایید گردید. برای انتخاب تابع توزیع مناسب برای داده های am1r و am2r ، پارامترهای توابع توزیع gev، glo، pe3، ln3 و gptبرای هر ناحیه برآورد گردید. نیکویی برازش این توابع با استفاده از دیاگرام نسبت گشتاورهای خطی و آزمون کلموگروف- اسمیرنوف (k–s) بررسی و تابع توزیع gevبه عنوان تابع برگزیده انتخاب شد. سپس چندک های ناحیه ای توزیع gev به ازای دوره بازگشت های مختلف برای داده های am1r و am2r محاسبه گردیدند. به طور کلی در تمامی نواحی همگن، روابط به دست آمده به منظور برآورد am1r و am2r، در دوره بازگشت های کمتر از 200 سال از نزدیکی نسبتا خوبی با آمار واقعی برخوردار بودند. میانگین خطای مطلق بین مقادیر بی بعد توزیع تئوری و مشاهدات ایستگاه های هر ناحیه مطلوب است که نشان دهنده دقت بالای برآوردها می باشد(بزرگترین mae معادل 0386/0 میلی متر می باشد). همچنین رابطه همبستگی خطی مقادیر am1r و am2r در 90 ایستگاه خراسان رضوی برای دوره بازگشت 100 ساله بدست آمد. رابطه رگرسیونی و ضرایب آن در سطح 5 درصد معنی دار هستند. به لحاظ الگوی مکانی بزرگترین مقادیر am1r و am2r با دوره بازگشت 100ساله در ارتفاعات مرکزی استان بخصوص در ارتفاعات تربت حیدریه، جنوب شرقی رشته کوه های بینالود و ناحیه کوچکی در شرق و شمال استان دیده می شود. همچنین کمترین مقادیر am1r وam2r مربوط به دشت های سبزوار، نیشابور، مشهد، درگز و دشت های جنوبی استان می باشند. از لحاظ الگوی ماهانه نیز بیشترین فراوانی وقوع am1r و am2r در نواحی a، b و d در ماه اسفند و در ناحیه c در ماه فروردین می باشد.