冰川蕴含丰富的淡水资源，在气候变暖的大背景下，全球范围内绝大部分的冰川都经历了不同程度的退缩，青藏高原也不例外。青藏高原的冰川融水不仅对海平面上升有贡献，更为重要的是其可以调节河流径流，为世界上人口密度最大的区域提供生产生活用水。因此，开展青藏高原的冰川变化监测具有重要的科学意义。冰川物质平衡可定量揭示冰川系统的物质变化，但当前研究仍存在以下问题：1)对于整个青藏高原，已有基于遥感技术的冰川物质平衡监测时间尺度小，难以准确揭示冰川对长期气候变化的响应规律；2)从局部区域看，已有基于冰川表面数字高程模型(DEM)差分法的研究多局限于单个时段，难以准确揭示冰川物质变化的演变过程；3)基于星载激光测高数据的青藏高原北部冰川物质变化估计存在争议，且区域内冰川变化对于湖泊扩张的贡献仍不明确。针对上述问题，本文利用多源遥感数据并采用DEM差分法开展了相关研究。

(1)提出了无定向参数KH-9影像的摄影测量处理方法，实现了从KH-9影像提取高质量DEM；揭示了青藏高原1975-2000年间长时段、大范围的冰川物质平衡变化规律，发现“帕米尔高原-喀喇昆仑山-西昆仑山冰川异常变化(以西昆仑山为中心)”现象出现的时间可追溯到20世纪70年代。针对KH-9影像几何畸变及成像参数未解密的问题，改进了影像预处理方法，实现了KH-9 DEM的有效提取，并通过与SRTM DEM数据进行差分获取了研究期间冰川厚度变化。结果表明：1)青藏高原及其周边区域冰川物质流失的速率沿东南向西北方向逐渐减弱，其中，喜马拉雅山中东部区域物质流失最为显著；2)喀喇昆仑山冰川整体上存在轻微的物质流失，其内部物质变化时空差异性显著，中心地带冰川近似稳定；3)帕米尔高原中部和西昆仑山冰川近似平衡，西昆仑山存在轻微的物质积累。结合2000-2015年观测资料分析表明：在2000年后，喜马拉雅山、念青唐古拉山和唐古拉山的冰川物质流失加速，喜马拉雅山西部和念青唐古拉山东部尤其显著；兴都库什山冰川物质流失持续且稳定；帕米尔东部及西昆仑山一带的冰川近似稳定，并存在轻微的物质积累。

(2)改进了升降轨融合的TanDEM-X DEM冰川区几何定位误差的改正方法，实现了对冰川厚度变化的高精度测量；从多年和年际尺度揭示了青藏高原东南部雅弄冰川(区域内最大的海洋性冰川)物质加速流失的演变过程，发现冰川前端崩解是造成加速的主要原因。首先，利用Pléiades光学影像和TanDEM-X雷达影像估计了X波段雷达在冰川区的穿透深度，结合C波段与X波段雷达在该区域的穿透深度差异得到了C波段雷达的穿透深度，结果证明：已有研究中C波段雷达穿透深度估计值存在严重的高估或低估。然后，利用KH-9、SRTM DEM、SPOT-7影像以及多轨道、多时相的TanDEM-X雷达影像，获取了雅弄冰川多个时段内的表面高程变化，并利用更新的雷达穿透深度值进行校正；同时，针对升降轨融合的TanDEM-X DEM在冰川区存在几何定位误差的情况，对其进行建模和改正。结果表明：在过去40年间，雅弄冰川一直处于加速的物质流失状态，且加速减弱区逐渐由低海拔向高海拔蔓延。

(3)提出了顾及冰川面积分布特征的SRTM-C波段雷达穿透深度估计方法，降低了冰川厚度变化估计的偏差；发现昆仑山中部冰川在2000-2015年经历了一定程度的物质流失，且区域内冰川物质变化空间差异性显著；定量揭示了该区域冰川物质流失对湖泊水储量增加的影响有限。首先，利用SPOT-6/7影像和SRTM DEM获取了2000-2015年昆仑山中部地区7个采样区域的冰川高程变化，针对区域内冰川面积分布差异较大的特点，提出了一种顾及冰川面积分布特征的SRTM-C波段雷达穿透深度改正方法；然后，利用ICESat/GLA14激光测高数据和建立的模型估计了可可西里湖和勒斜武担湖在2003-2009年的体积变化。结果表明：冰川物质流失对勒斜武担湖和可可西里湖水储量增加的贡献分别不超过9.9%和11.1%。