La humedad del suelo en áreas áridas sirve como un indicador vital para evaluar la escasez hidrológica y la vulnerabilidad del ecosistema, particularmente en el noroeste de China, donde los déficits de recursos hídricos agravan críticamente la fragilidad ambiental. La obtención de humedad del suelo a través de técnicas de teledetección resulta esencial para formular estrategias sostenibles que mejoren la gestión ambiental local. Este estudio presenta un marco de fusión innovador que integra datos ópticos de Sentinel-2 y datos PolSAR de Radarsat-2 (Radar de Apertura Sintética Polarimétrico) para establecer un espacio de características óptico-radar tridimensional (3D). El espacio de características combina sinérgicamente los coeficientes de retrodispersión SAR (modos de polarización HH), la descomposición polarimétrica (componentes de dispersión volumétrica de van Zyl) y los índices de teledetección óptica (MSAVI y NDVI). A través de un análisis sistemático de los patrones de partición del espacio de características a lo largo de los gradientes de humedad del suelo, se propuso el Índice de Recuperación de Humedad del Suelo Óptico-Radar (ORSMRI), y se realizó un análisis de ajuste mediante la humedad del suelo medida. Los resultados confirmaron la consistencia entre la humedad del suelo recuperada derivada de ORSMRI y la humedad del suelo medida, con ORSMRI1 alcanzando R2 = 0.797 (RMSE = 3.329%) y ORSMRI2 alcanzando R2 = 0.721 (RMSE = 3.905%). La humedad del suelo en el área de estudio fue recuperada aplicando el ORSMRI propuesto y utilizando su correlación lineal con la humedad del suelo. La distribución de la humedad del suelo mostró una tendencia a ser más alta en el sur que en el norte, y más alta en el oeste que en el este. Específicamente, la baja humedad del suelo se concentra generalmente en las partes norte y suroeste del oasis, mientras que la alta humedad del suelo se concentra principalmente en la parte central del oasis.