根据政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)第五次报告的预测,冰川消融在未来将成为全球海平面上升(Sea Level Rise, SLR)的主要来源。2003-2009年的全球冰川物质平衡速率大约为-259±28Gt·a-1,相当于0.71±0.08mm·a-1的海平面上升速率。在全球变暖的背景下,冰川作为气候变化的敏感因子,在研究气候变化,理解气候与冰川变化的相互作用机制方面扮演着重要角色。冰川物质平衡观测是探究冰川变化及其气候响应机制的桥梁。而卫星测高技术的发展为冰川大范围、长时间地高程变化观测提供了有效手段,同时还使得对于传统方法难以到达的自然环境恶劣的冰川进行高程观测成为可能。冰岛因其大量的多种类型的冰川资源和气候敏感性成为学者们关注和研究的重要区域,但是基于卫星高程数据进行冰岛冰川物质平衡估算的研究较少,因此本文以冰岛最大的四个冰原(瓦特纳冰原(Vatnajokull),朗格冰原(Langjokull),霍夫斯冰原(Hofsjokull)和米达尔斯冰原(Myrdalsjokull)作为研究对象,采用The Ocean Topography Experiment (TOPEX)/Poseidon (T/P) Geophysical Data Record (GDR)和Envisat Radar Altimeter-2(RA-2) GDR高程点数据,获取冰岛四大冰原上沿卫星轨道分布的高程信息,并以此为基础估计冰岛冰川1992-2010年期间的物质平衡速率。主要研究内容包括：(1)利用共线分析方法和地形梯度校正计算各轨道上不同时间高程点与基准高程的差值,并组成高程差序列；(2)通过迭代加权最小二乘法计算高程变化趋势的稳健线性回归和不确定性,并分析高程变化趋势的年际变化特征；(3)利用加权平均方法计算各大冰原平均高程变化趋势,并估算每个冰原的物质平衡速率；(4)结合气象站数据分析冰岛冰川物质平衡与气候因素的相互关系,并分析冰川变化的环境效应。研究结论包括：(1)验证了卫星雷达高程数据在冰川物质平衡估算方面的可行性,尤其是大型冰盖、冰原等,卫星雷达高度计的全天候工作能力具有很大潜力。(2)冰岛冰川物质平衡速率的估计结果表明,1992-2010年,冰岛大多数冰原都处于负的物质平衡状态,其中1992-2002年,物质平衡速率为-5.32±2.34Gt·a-1,而在2002-2010年这个值达到-10.96±5.98Gt·a-1。说明进入21世纪后,冰岛冰川衰退现象更加严重。(3)最大的负物质平衡速率来自冰岛最大冰原——瓦特纳冰原,在两个时段分别达到-4.22±1.01Gt·a-1和-8.58±3.38Gt·a-l,而朗格冰原因其较高的负的单位面积物质平衡速率(在两个时段分别达到-1.29±0.36Gt·a-1·10-3·km-2和-1.93±0.95Gt·a-1·10-3·km-2),是冰岛最不稳定的冰原。(4)冰原所表现出的负的物质平衡状态引起的海平面上升速率在两个时段分别达到0.015±0.006mm·a-1和0.030±0.017mm·a-1。按照这个速率,如果不考虑速率的增加,到21世纪末,冰岛冰川消融将引起约2.73mm的海平面上升,而如果考虑速率的增加,这个值将达到6.27mm。(5)冰原高程变化趋势的年际变化与当地气温变化关系密切。1992-2002年,冰岛气温基本处于上升趋势,这与冰岛冰川负的物质平衡的观测结果相一致。同时,瓦特纳冰原较低的负的单位面积物质平衡速率也说明,较大冰川对环境温度的变化具有较强的承受能力。(6)更高精度的卫星高程数据的应用将会给全球冰川物质平衡观测提供更精确更有效的方法和手段,是今后重要的研究方向。同时,结合更多的气候数据探究冰川物质平衡与气候变化关系也是今后重要的研究内容。