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青藏高原是世界的屋脊、亚洲的水塔，是地球的第三极，是气候变化的指示剂与驱动因素，其重要性不言而喻。青藏高原拥有丰富的水资源，高原上分布成千上万个湖泊和冰川。青藏高原上的冰川和湖泊受人类活动影响较少，所以冰川和湖泊的状态可以很好的反映气候和环境的变化。同时，青藏高原上的冰川融水间接地为周边区域8亿人提供了宝贵的水资源。因此，评估冰川和湖泊的状态可以很好的反映当地水循环系统以及气候的变化。然而，由于青藏高原人迹稀少、环境恶劣，传统的实地观测非常匮乏。基于空间的卫星观测技术可以很好的弥补青藏高原地面实测的不足。本文采用卫星测高和卫星重力数据研究青藏高原冰川厚度变化、湖泊水位变化以及它们的质量变化。 本文取得的主要成果有: 1.研究了青藏高原湖泊水位变化的特点和湖泊水质量的变化 比较了卫星重力和卫星测高的观测结果，发现青藏高原内部重力的增加主要是由于湖泊水质量增加所致，湖泊水质量增加占总质量增加的64％。同时，我们综合地分析了青藏高原湖泊水位变化的空间特征。我们发现在青藏高原内部，湖泊水位的上升是由于降水的增加所致;在雅鲁藏布江和印度河南边，湖泊水位的下降是由于降水的减少所致;在青藏高原东北部，许多湖泊水位在2005年和2009年夏季暴涨是由于当年夏季降水过多所致。湖泊水位变化和降雨的空间相关性意味着在青藏高原上，降水是湖泊水位变化的主要原因。 2.发现了降水波动导致帕米尔周边区域冰川厚度异常变化 为了解释帕米尔和兴都库仕的冰川为什么出现增长的现象，我们分析了冰川厚度和降水的逐年变化，发现二者之间具有高度相关性（r≥0.92，p＜0.005）。剧烈的降水波动使得这个区域的冰川变化幅度很大，所以短期观测的结果很容易存在偏差。同时，我们证明了现有的降水模型在冰川覆盖区存在着严重的低估，具体说，研究区域的冰川区的降水量约为降水记录的7±2倍。 3.评估了青藏高原外围高山区的冰川质量变化趋势 关于青藏高原冰川质量变化的研究仍然存在争议，本研究结合卫星重力和卫星测高在帕米尔-喀喇昆仑、喜马拉雅和念青唐古拉山区域构建了多源数据相容的冰川质量变化时间序列。总体上看，从2003至2008年，基于卫星重力数据得到的冰川质量变化约为-23±5Gt/a，基于卫星测高数据约为-20±6Gt/a。二种方法估计得到的冰川质量变化相互吻合，且表现出高度相关性。我们根据卫星重力数据，其时间范围更长(2003-2015)，发现冰川质量变化速率从东南角的念青唐古拉山（-0.89±0.15m.w.e/a），到中间的喜马拉雅（-0.78±0.11m.w.e/a），再到西北角的帕米尔-喀喇昆仑（-0.11±0.05m.w.e/a）逐渐减小。 4.获得了青藏高原冰川厚度的季节性变化 目前人们对冰川的季节性变化的认知严重不足，但是冰川季节性融水又是非常重要的水资源，值得开展研究。因此，我们联合卫星重力和卫星测高数据研究了整个青藏高原上冰川厚度的季节性变化。基于推演的冰川厚度季节性变化，我们粗略的估计了青藏高原外围的冰川季节融水量，约在47Gt到100Gt之间。我们的研究结果从直接观测的角度来估计冰川融水量，避开了模型误差的问题（高山区降水存在低估等），同时也填补了观测估计的空白。