本文从植被辐射传输理论模型出发，以典型农作物玉米为研究对象，重点研究玉米冠层全生育期的光学二向反射和微波后向散射特征与冠层结构参数的关系，并对联合光学和雷达遥感手段进行冠层结构参数反演的可行性进行探索性研究。论文研究工作主要包括以下几方面内容:　　 1)玉米冠层的光学二向反射和微波后向散射特征的联合观测试验。在河北怀来遥感综合试验站，通过光学与微波的联合观测，获取了玉米在拔节初期和扬花期多角度光学二向反射和微波后向散射特征试验数据，为论文的光学和微波协同模型模拟及验证提供重要的数据源。　　 2)光学和微波辐射传输协同模型的构建。以辐射传输模型为基础，研究光学和微波辐射传输模型在抽象电磁波与植被作用过程中，对植被场景刻画，电磁波与植被作用机制的异同，提出了一种基于统一植被场景的松散耦合的协同模型，并以联合观测试验数据对模型进行了模拟验证，表明模型在C波段同极化微波后向散射特征和光学波段反射率的模拟时精度较高。　　 3)基于协同模型的光学植被指数和微波极化比对叶面积指数敏感性分析。针对玉米作物，构建了全生育期光学二向反射和微波后向散射特征数据库和相应的玉米结构参数和生化参数库。通过对模拟的玉米冠层光学二向反射和微波后向散射特征与叶面积指数敏感性分析，确定了光学和微波对LAI敏感的植被指数和植被指数的饱和区间以及对LAI的分辨力。　　 4)光学和微波联合反演玉米LAI的精度分析。本文基于LAI饱和点和最佳植被指数形式即MTVI2，讨论了应用加权代价函数和查找表法，影响联合HJ-1A和RADARSAT2数据反演玉米LAI精度的原因。研究表明LAI饱和点位置和MTVI2反演的LAI先验值对联合反演的精度影响很大。