罗布泊作为全球干旱性气候的代表地区，对气候变化高度敏感。历史上罗布泊曾经烟波浩渺，物产丰富，孕育了著名的沙漠绿洲文明。时至今日，罗布泊已完全干涸，遥感影像上仅留下如同人耳的环状圈层纹理，忠实记录着湖泊过往的演化历史，其中蕴含着丰富的第四纪地质和古气候等信息，对研究全球气候变化具有重要意义。　　以往的雷达遥感技术大多应用在地物结构识别、土壤水分反演、植被层参数估计等方面，本文主要阐述雷达遥感在干旱/半干旱区域的应用。本文综合利用多源遥感数据，特别是全极化SAR数据;运用遥感地学分析手段，对罗布泊湖盆地区进行深入分析。着重研究罗布泊湖盆地表和次地表层参数的提取，综合利用基于三维建模的电磁散射数值仿真、基于近景摄影测量理论的微地貌重构方法和极化SAR等多种类型的遥感探测手段，结合野外地面考察和实验室测量的数据，进行罗布泊古湖盆参数的定性分析和定量反演。同时寻找其中与环境变化相关联的关键因子，在具体的研究中提取和反演了罗布泊古湖盆区域的浅地表含水层埋深和表征地表盐壳微地貌粗糙程度的相关参数，发展了基于SAR数据建立的罗布泊区域气候演变规律分析方法。本文重点探讨罗布泊耳纹的形成机制，并对罗布泊湖盆区域环状纹理特征的气候环境意义进行探讨。尝试建立地形地貌等气候环境指标与遥感参数之间的定量关系，力求大致还原罗布泊在千年尺度上的干涸时间序列和过程。这对于明确全球气候变化在罗布泊的区域表现，研究历史时期全球变化对干旱区生态环境与人类生存条件的影响机制均具有重要的参考价值。　　本研究中笔者的研究成果和创新性贡献为:　　1)研究了罗布泊地区某一粗糙度参数下的三维随机粗糙表面的生成原理和相关方法;基于MoM电磁计算方法，利用FEKO电磁散射软件进行数值模拟，深入论证了罗布泊湖盆区域的雷达穿透特性。　　2)基于同极化相位差的次地表介质层厚度的反演方法，针对罗布泊古湖盆区域复杂而特殊的散射机理，利用雷达遥感技术定量化地获取了地下含水层深度在罗布泊古湖盆区域的整体分布规律。分析了浅地表含水层埋深在罗布泊古湖盆区域从湖岸到湖心的整体分布规律和相关的特征，并结合盐壳生长的地貌动力学模型和水面风应力模型探讨了其中所蕴含的气候环境意义。　　3)基于地表微地貌结构的近景摄影测量三维重建理论，提出了一种新的高精度的多尺度粗糙度测量方法。为描述盐壳地表的微地貌形态，提出了一个可以结合地表均方根高度和相关长度物理意义的一个新参数Sl。在此基础上基于SERD（单次散射特征值相对差异度）的地表的粗糙度反演理论，进行了针对罗布泊古湖盆区域具有较大粗糙程度的不同形态的盐壳的识别和划分实验。结合盐壳生长演化的地貌动力学模型对所得到的反演结果进行了气候环境意义上的推演。