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我国西北地区生态环境脆弱，加上人类不合理的活动，使得生态环境更遭受破坏，本论文根据国家重点基础研究发展规划项目(G2000077907)“定量遥感在西部生态环境建设中的应用示范研究”及国家自然科学基金项目(40271082)“多角度MISR数据用于区域生态环境定量分析模型研究”的需求，采用多角度MISR数据，辅以多波段MODIS数据，通过方向反射信息和结构信息的提取，反演地表生态环境参数，建立区域生物量遥感模型、区域生态系统动态模型，研究遥感在内蒙半干旱草原生态环境监测中的作用。研究工作主要包括以下方面： 在理解多角度MISR卫星数据产品的基础上，计算地表宽波段反照率，并把反照率分为理论反照率和实际反照率，建立这两种反照率和大气条件之间的相关关系。 结合辐射传输(RT)模型和几何光学(GO)模型的建模思想，提出了一种适用于半干旱草原的反射率模型。该模型以二向反射为基础，对像元进行了植土二分，并考虑到了冠层的多次散射，考虑了植株在空间分布上的随机性和相关性；经MISR和MODIS卫星数据验证，结果表明模型可靠；借此，定量反演了区域植被结构参数，如叶面积指数(LAI)、植株平均密度、平均半径、平均高度等，为建立区域草场生态遥感应用模型奠定基础。 对反演策略进行研究，提出了基于小波变换的多阶段目标决策反演，实现了多阶段目标决策方法在区域尺度卫星遥感反演的应用。基于地理事物的空间自相关性，在遥感影像中引入小波变换的多尺度分析，初始反演在粗尺度上进行，细尺度反演以粗尺度反演的结果为先验知识，反演逐步细化，直到最初的观测尺度。 地上生物量AGB与LAI存在相对增长的关系，引入草原生长阶段和退化程度来表示相对生长率，建立了生物量遥感模型，并计算区域地上生物量。 为了研究草原退化原因，建立了内蒙半干旱草原种群动态模型，实现了气候和人为作用下的内蒙半干旱草原生态系统变化模拟。模型选取一些退化指示性植物为主要研究对象，模拟气候和人为放牧条件下群落种群的繁殖、竞争、生长和死亡过程，进而获得草原生物量和种群组成的动态变化，为理解和分析内蒙半干