本论文结合理论与实验测量研究了粗糙地面上植被的电磁散射。基于考虑了遮蔽效应的粗糙面电磁散射的基尔霍夫近似理论,对MIMICS森林散射模型进行修正得到了双层植被电磁散射模型。应用VRT方程和Monte-Carlo模拟技术研究了双层以及三层植被的电磁散射。论文主要工作如下:1、采用广义Rayleigh-Gans近似计算植被层中单个散射体的散射场。将有限长圆柱的内场替代为无限长圆柱的内场计算了有限长圆柱的散射场。2、运用矢量辐射输运理论计算了双层植被散射模型中的零阶和一阶迭代解,分析了小麦的后向散射系数与入射角之间的关系、以及植被湿度与地面湿度等参数对散射特性的影响。3、运用Monte-Carlo模拟技术研究了粗糙地面上簇分布植被的电磁散射特性。采用了单次散射近似计算植被中的散射体,考虑了不同散射体之间相位差的影响。研究了簇分布结构对植被散射的影响,分析了簇分布植被的后向电磁散射系数与簇位置分布和入射波频率之间的关系。研究了体-面相互作用散射引起的后向散射增强效应,以及增强的角宽度与入射波频率和植被高度之间的关系4、基于相邻圆柱的二次散射场,建立了三层植被相干散射模型,运用Monte-Carlo方法计算了不同波段三层森林植被的后向电磁散射系数,并将所得值与VRT方程的理论值对比,验证了该模型的准确性。