本文以辐射度模型为基础，以生成的玉米和小麦冠层场景为主要研究对象，模拟并分析了从均匀冠层到异质性冠层不同时期、不同分布场景的方向反射率和NDVI的特性。并利用辐射度模型的仿真结果，简单研究并纠正了小麦异质性场景的叶面积指数的尺度效应问题。 　　本文分析了观测视场角、天空散射光比例、叶片镜反射等参数对辐射度模型模拟结果的影响；模拟了大田夏玉米冠层的反射率，分析了玉米叶、茎及土壤在不同波段上的反射率分布，模拟分析了玉米生长序列冠层场景的反射率，比较了天顶和热点方向NDVI与叶面积指数和植被覆盖分量之间的关系；定义了组分方向反射率比，比较了玉米冠层场景组分主平面上的方向反射率比，分析了各个组分在不同观测方向上的变化规律及其所包含的信息量。 本文以冬小麦为例，利用辐射度模型具体模拟了均匀垄间距、聚集分布以及随机分布等几种情况下冠层反射率，比较了不同分布场景反射率和NDVI的方向变化，可以清楚地看到分布引起反射率和NDVI之间的明显差异，定性地分析了其中的原因。 本文分析了植被覆盖分量、LAI与反射率和NDVI的关系，纠正了小麦异质性场景中LAI的尺度效应；生成了树与灌木混合场景，利用辐射度模型模拟了具有不同间距的树冠层场景的BRF，分析了冠层组分对方向反射率的贡献，找出了引起反射率随观测角度规律波动的主要原因。