积雪是地球表面最为活跃的地物类型之一，而且积雪一些特征的改变能反映出环境的变化。积雪反照率同时也是气候研究与积雪范围确定所需要重要的量化指标。因此，积雪的监测对全球气候变化研究以及水资源管理与预测研究具有重要的意义。对高山地区、极地地区和不易通行区域的积雪进行监测的一个有效的方法是利用遥感技术获取的信息来反演积雪表面的特征参数。遥感技术应用在积雪监测上主要是利用传感器获得的积雪表面的反射与辐射信息，分析出对应的积雪特征参数。遥感技术可以根据不同时间序列与空间尺度的信息来反演出积雪的特征信息，这也为不同尺度的气候模型与水文模型提供了必要而精确的输入参数。被动遥感技术当中，积雪在反射与辐射过程中会由于自身性质改变而使传感器获得对应的特征信息发生变化，遥感技术也正是利用这些变化来区分积雪表的不同特征。而在积雪表面与电磁波相互作用的过程当中，偏振现象往往被忽视。积雪表面的反射信息中包含着丰富的偏振信号，尤其是在极地与高山地区，太阳入射天顶角会变得较大，这就使得探测器在较大的探测天顶角方向获取的反射信息中包含更多的偏振信息。而伴随着大的入射天顶角和探测天顶角的出现，利用现有遥感模型反演积雪性质会引起较大的误差。因此，无论是为了更完整、详细的了解积雪表面与电磁波的辐射过程还是探索在较大入射天顶角和探测天顶角利用偏振信息反映积雪性质的可能，对积雪偏振特性的研究应该是积雪遥感中不可或缺的一部分。本文的研究重点主要围绕两个方面着重进行研究，首先研究过程中以辐射传输理论、斯托克斯参数与积雪表面反射和发射偏振特征之间的关系为理论基础，系统、全面的分析了积雪表偏振信息的方向特征和偏振光谱特性，即积雪在可见光近红外波段的反射特性与热红外波段的发射偏振特性；其次通过可见光近红外偏振反射信息反映出积雪的一些性质，试图建立积雪的偏振特性与积雪性质之间的关系。研究结果表明：在对积雪表反射信息全部偏振信息测量过程中发现，积雪表面反射信息中在可见光近红外波段范围内包含有较丰富的偏振信息，而且存在着明显的方向性特征。在前向散射方向反射光中的偏振信息最强烈，尤其是在入射主平面内；而后向散射方向出现了负偏振。积雪在热红外波段的发射辐射信息也存在偏振特性，但是主要与探测天顶角有关，而且各向异性特征随着探测方位角度的变化比较明显，同时在热红外波段的发射偏振也与波段有关。偏振度作为偏振信息与积雪特性参数之间关系研究过程中的指标，发现偏振度对积雪粒径是非常敏感的，尤其在可见光近红外波段，可以利用偏振度很好的区分出积雪粒径的大小；而在研究中含水湿积雪的偏振度会比干积雪的偏振度小；同样，除了以上两种积雪性质外，积雪中污染物的含量也影响积雪的偏振反射特性。总之，对积雪的偏振特性的研究以可以完整的了解积雪与电磁波之间的相互作用；偏振特性与积雪性质关系的探索也为遥感技术中利用偏振信息获得新的有科学依据的认识提供理论与方法上的支持。本研究中将角度信息、偏振信息与积雪性质信息结合在一起，不仅分析了由于角度变化对偏振信息影响，偏振反射与双向反射之间的定量化关系，而且结合了积雪特性参数对偏振信息的影响。力求在对积雪偏振特性详细了解的基础上，利用偏振信息反映出积雪性质特征。这对于实现偏振遥感对积雪的监测具有理论与实践意义。同时也为遥感技术在积雪监测的理论基础研究开辟了新的思路和方向，使遥感方法获取的信息领域更广泛，从而可以获得更多反演积雪性质的遥感信息。