随着星载SAR图像应用范围的不断拓展，SAR图像模拟也在各方面显示出它的巨大应用价值，如面向特定应用的SAR数据获取方案优化、SAR计划科学设计论证、SAR系统在轨运行测试、SAR图像解译和目标识别等。一系列的应用需求对SAR图像模拟提出了更高的要求，如模拟系统的参数灵活可变、几何精度与辐射精度更高、更逼真的视觉显示等。鉴于以上考虑，本论文前半部分针对基于几何与辐射特征的SAR图像模拟方法进行了深入的研究，将Guindon几何模型与经验后向散射模型结合，发展了雷达视角、轨道方向角、视向(左、右视)可灵活变换的星载SAR图像模拟方法，并利用Ulaby统计散射模型构建地表不同地物散射特征库，引入地表覆盖类型信息，进一步发展了地物散射特征库支持下的SAR图像辐射特征模拟方法。　　 在发展上述SAR图像模拟方法的基础上，论文中间部分针对侧视成像雷达探测山地冰川时遇到的突出问题——地形起伏引起山地冰川SAR影像严重几何畸变开展研究。长期以来SAR图像处理研究人员致力于通过发展各种几何与辐射校正算法来最大限度的纠正这种变形，但实际的应用效果表明，这些校正方法只能在一定程度上对获取的SAR数据进行纠正，难以达到预想的冰川探测结果。本论文将所发展的可变换成像参数的星载SAR图像模拟方法应用到山地冰川SAR影像几何畸变的分析中，重点针对青藏高原冬克玛底地区冰川，开展雷达视角、轨道方向角、雷达视向(左、右视)等成像参数对山地冰川SAR影像几何畸变的影响分析，并给出雷达探测该地区冰川的合理成像配置方案，从而在数据获取层面为尽可能减小侧视雷达与地形相互作用造成的畸变提供新思路，同时也为面向山地冰川探测的雷达卫星载荷指标设计提供一种新的论证工具。　　 论文最后一部分针对山地冰川变化的遥感探测进行了多方面研究，提出利用正射SAR图像模拟增强多时相数字高程模型上的山地冰川专题信息，进而探测冰川末端变化的新方法，并应用该方法成功探测冬克玛底地区多条冰川1969至2000年的末端变化信息。与此同时，利用多时相数字高程模型数据开展了冬克玛底冰川群多年高程与体积变化的探测方法研究，该方法对于今后研究中国乃至全球范围内的冰川物质变化特征以及冰川变化对气候变化响应、水资源、海平面上升影响等重大全球变化问题具有重要意义。　　 具体来说，本论文的主要内容和创新点包括：　　 (1)构建Guindon星载SAR几何模型，并将其分别与Muhleman经验散射模型和Ulaby统计散射模型结合，以自然地表数字高程模型、地表覆盖类型图为地表输入信息，发展了基于几何与辐射特征的星载SAR图像模拟技术，并利用IDL语言从底层开发了相应的模拟系统，实现了多种雷达视角、轨道方向角、雷达视向(左视与右视)、波段、极化条件下的星载SAR图像模拟。　　 (2)针对雷达探测山地冰川领域所面临的山地冰川SAR影像几何畸变难以控制的难题，利用发展的SAR图像模拟技术着重研究了雷达视角、卫星轨道方向角、雷达视向(左、右视)等成像参数对这种几何畸变的影响程度，从而为基于SAR数据的山地冰川特征探测提供合理的成像参数配置方案。　　 (3)提出了利用正射投影下的SAR图像模拟进行多时相数字高程模型上的山地冰川专题信息增强，从而提取冰川末端变化的新方法，并将该方法成功用于青藏高原冬克玛底地区多条冰川的末端变化探测。　　 (4)基于多时相数字高程模型和相应的冰川边界数据，开展了冬克玛底冰川群多年高程变化的探测方法研究，分别利用小冬克玛底冰川的野外测量数据、非冰川地区数字高程模型的高程差异对高程变化探测结果进行了直接与间接验证，并结合附近气象站点数据探讨了引起冰川变化的可能原因；同时，提出了严密的冰川体积变化计算方法，该方法与以往方法最大的不同是它考虑了冰川边界变化引起的冰川体积变化量，从而为准确估算冰川体积变化提供了有效手段。