南极冰架、冰川等储存了地球上大约70%的淡水资源,监测南极地区的冰架具有重要的意义。卫星雷达高度计能够进行全天时、全天候的探测,且观测的尺度较大,是研究冰架厚度的一种可靠手段。CryoSat-2卫星搭载的雷达高度计,采用了干涉测量技术和合成孔径技术,测高精度和空间分辨率都比传统的雷达高度计高。目前,利用卫星雷达高度计估算冰架厚度主要存在以下问题:一是需要借助其它数据对地表类型进行分类,与高度计数据获取的时间可能存在差异,引入了不必要的误差;二是常见的波形重跟踪方法测高精度较低,且适用性比较差,亟待一种新的波形重跟踪方法;三是CryoSat-2卫星雷达高度计上特有的干涉信息,对冰架厚度的估算有重要的影响。针对上述三个问题,主要进行了以下研究:(1)在波形分类方面,对分离度较好的脉冲峰值、标准差、后缘前部峰值比和有效振幅等波形特征参数与阈值分类法、K-最邻近分类法(K-Nearest Neighbor Classifier,KNN)、支持向量机分类法、随机森林分类法、朴素贝叶斯分类法、集成学习分类法和判别分析分类法共88种组合的分类效果进行了比较,提出了一种基于波形特征参数与分类算法最佳组合的波形分类方法,结果表明阈值分类法与脉冲峰值、标准差和后缘前部峰值比三种特征参数组合的方法区分冰间水道、海冰、开阔海水和冰架的效果最好,精度达到81.4%,比支持向量机分类法与波形特征参数组合的分类精度高8%左右。(2)在波形重跟踪方面,提出了一种基于主波选择的自适应波形重跟踪方法(adaptive retracking algorithm based on the choice of dominant-wave,CDWAR),该方法首先采用高斯模型对波形进行拟合,判断波形单峰还是多峰并对多峰波形进行主波的选择,然后根据波形分类结果得到的地表类型自适应地对波形进行重跟踪处理。结果表明,本文CDWAR法能够精确地进行波形重跟踪,冰架厚度的估算精度优于常见的阈值法和重心偏移重跟踪(Off-Center of Gravity,OCOG)法。(3)基于CryoSat-2的干涉相位信息,建立了一种冰架干舷高改正方法,将获取的波形重跟踪点作为起算点进行路径积分的一维相位解缠处理,得到各采样门对应地表位置的高程与星下点位置高程的差值。结果表明,对海面的高程改正值大于海冰表面的改正值,对罗斯冰架边缘处的干舷高改正值大于冰架内部平坦表面的改正值。(4)基于上述方法获取了冰架的干舷高,考虑到陆地对冰架的影响,将流体静力学平衡原理和断裂力学原理结合,构建了一种新的冰架厚度估算模型——流体静力学-断裂力学模型,并对南极罗斯冰架厚度的进行了估算。对比了5种冰架厚度估算方案,结果表明本文利用CDWAR法对波形进行重跟踪、基于干涉相位信息对干舷高进行改正并基于上述新模型的冰架厚度估算方案更准确,精度优于其它方案。