LAI是一个非常重要的植被结构参数，也是定量遥感反演中常反演的参数之一。它和植被的许多生物、物理过程都有着密切的关系，同时也是进行农业估产的主要指标。目前利用遥感技术定量反演LAI的方法主要有经验统计模型法和物理模型反演法。经验统计模型法虽然比较简单，但是缺乏物理基础，不好做时空二维拓展；相比之下物理模型的参数具有明确的物理意义，模型适用性较强，但其缺点是参数多，形式复杂，即使对于多光谱、多角度的遥感数据，依然面临反演速度慢及病态问题，为此，寻找一种既具有一定物理含义，又形式简单的参数化模型对于大面积LAI产品的生成具有重要的意义。　　 本文首先从不同的参数化思路出发，建立了两种不同的基于植被冠层辐射传输模型SAILH模型的参数化模型。第一种方法是将传感器接收到的冠层辐射分为单次散射和多次散射两部分分别予以计算，其中单次散射的计算是基于几何光学模型中经典的“景合成”的思想，然后利用偏最小二乘法对误差项进行拟合；另一种方法是在假设叶倾角分布为球型分布的条件下，对SAILH中九个中间变量的计算过程进行简化，同时简化对光照冠层单次散射贡献的计算过程，均用简析明确的表达式代替原模型中的迭代求和与Simpson积分，达到简化模型的目的。　　 本文分别用模拟数据和2008年黑河地区星-机-地同步实验中获取的地面测量数据对两种参数化模型的反演精度和效率进行了评价。评价结果表明两种参数化模型都能在保证反演精度的基础上极大的提高反演效率，进一步利用模拟数据进行的模型稳定性评价表明，与原SAILH模型相比，基于“景合成”思想的模型的稳定性最好，但是由于该模型的建立使用了偏最小二乘的方法，拟合的系数依赖于特定的输入参数，因此若要保证模型的精度，则需要建立一个庞大的查找表，这在一定程度上会阻碍其应用。直接对SAILH中间计算过程进行简化的模型则是一个较好的在模型易用性、速度和稳定性方面的折中。　　 现有的冠层反射率模型均是基于地表平坦的假设，无法应用于复杂地形区的LAI反演，因此本文将现有的冠层反射率模型与山地辐射传输模型结合，综合考虑地形起伏对入射源(太阳直射辐射、天空散射辐射和周围地形的反射辐射)及观测几何造成的影响，建立了一个适用于复杂地形区的方向性反射率模型。新建立的模型比原有的冠层反射率模型更加复杂，为了使其能够适用于遥感反演，同样需要对其进行合理的简化，因此本文又对复杂地形区的方向性反射率模型的参数化方法进行了初步的研究。在已建立的模型的基础上，通过得到几个描述地形效应的等效参数的方法达到简化模型的目的。通过模拟生成的青藏高原部分地区的地表反射率的空间分布图和散点图表明，简化前后两个模型正向模拟的地表反射率的精度相差不大，而新模型的运算速度提高了很多，更适于遥感反演的需求。