极化雷达是一种用于监测地球以及行星表面环境的重要手段。全极化SAR(Synthetic Aperture Radar，合成孔径雷达)数据不仅具有高分辨的能力，并且同时记录了地物四种极化状态的散射振幅和相位，对地物散射特性的定量研究具有显著优势。定量地研究地物的散射特性通常是通过散射建模的方法实现。 本文讨论了提取粗糙地表参数的散射建模方法，在仿真实现各个模型的基础上采用全极化SAR数据对这些模型进行了综合实验分析。研究内容主要包括有粗糙地表的理论散射模型仿真实验分析，经验散射模型的全极化SAR数据实验分析，和经验散射模型性能的全极化SAR数据实验分析。关于理论散射模型，本文通过仿真实验模拟了雷达散射系数与粗糙地表主要参数之间的关系，以及这种关系所受到的入射波频率、角度、极化方式等系统参数的影响，和粗糙度、湿度等地表参数的影响，比较分析了不同模型的联系和差异。关于经验散射模型，本文采用NASA/JPL的机载全极化SAR(AIRSAR)数据，进行了粗糙地表均方根高度和含水量参数的提取实验，比较分析了不同模型的特点和优劣势。然后本文结合理论散射模型和经验散射模型的基本理论，提出了没有地表实测数据的条件下分析经验模型参数反演结果的方法。此外本文基于目标分解理论中的极化熵/散射角参量对获取经验模型有效范围的方法进行了分析和改进。这两部分属于对经验散射模型的性能评估，并且经过了全极化SAR实际数据的验证。 本文的重点是深入研究粗糙地表的散射模型应用于全极化SAR数据所表现出的各自的特点，综合了仿真实现，大量实验与详细分析三个方面的工作，尝试对模型性能进行评估，为建立能够充分利用全极化SAR数据信息的粗糙地表散射模型奠定理论和实验基础。