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搭载于冰、云和陆地高程卫星(Ice，Cloud and land Elevation Satellite，ICESat)上的地学激光测高系统(Geoscience Laser Altimeter system，GLAS)能够实现快速、无损的森林冠层高度估测，大幅度提高了森林冠层高度估测的效率及和精度。然而由于ICESat-GLAS激光指向角的存在，且光斑尺寸较大，光斑内地形坡度起伏较大，激光指向角与地形的相互作用，往往会使激光光斑的形状发生改变，进而影响GroundExtent（光斑内坡度引起的高度距离）的变化，造成了森林冠层高度估测的偏差。因此，建立GroundExtent修正模型、减弱指向角和地形对森林冠层高度估测的影响至关重要。 本研究以吉林省汪清县林业局经营区为研究区，对ICESat-GLAS波形数据及DEM数据进行了数据处理和参数提取。为了量化激光天顶角对ICESat-GLAS数据反演森林冠层高度的影响，在Allouis(2012)模型和Nie(2015)模型基础上，分别引入天顶角，对GroundExtent进行计算，建立森林冠层高度估测模型，并通过模型对坡度的校正能力、指向角引起的GroundExtent理论误差以及大气延迟增量三个方面讨论分析天顶角在反演森林冠层高度中的影响。然后，根据指向角和地形的相互作用关系，建立GroundExtent修正模型。并在GroundExtent修正模型基础上，结合ICESat-GLAS波形长度W，分别建立反演森林冠层高度的物理模型和多元线性回归模型。主要研究结果如下: (1)天顶角的引入能够提高模型的估测精度，决定系数R2分别提高了6.56％、4.26％，且能更好的校正地形坡度;在外部条件相同的情况下，由天顶角(＜1°)引起的GroundExtent理论误差在0.122-1.100m范围内;激光朝向(0°-360°)引起的GroundExtent理论误差的绝对值在0-1.222m范围内;在天顶延迟约为2.3m时，天顶角(＜1°)对大气延迟增量的影响为0.04-3.50mm。由此可知天顶角对估测森林冠层高度存在一定的影响，引入激光天顶角的冠层估测模型能更准确地反演森林冠层高度。 (2)利用天顶角φ、激光朝向β、坡度S、坡向α建立的GroundExtent修正模型，具有地形坡度校正能力。且基于W、FWHM和GroundExtent修正模型建立的森林冠层高度物理模型，能够更便捷、精确的估测森林冠层高度，决定系数R2为0.673，分别提高了0.101、0.021;均方根误差RMSE为2.848m，分别降低了0.411m、0.091m。实现了对ICESat-GLAS激光指向角和地形的校正，避免了由于激光指向角与地形的相互作用，造成的光斑内坡度引起的高度距离的变化，对反演森林冠层高度的影响。 (3)利用W和GroundExtent修正模型建立反演森林冠层高度的多元回归线性模型，其估测精度最好，决定系数R2为0.709，分别提高了0.126、0.038;均方根误差RMSE为2.622m，分别降低了0.447m、0.119m，克服了物理模型参数取值的局限性，提高了模型的估测精度。