叶面积指数是陆地表面生态系统中最重要的结构参数和表征植被冠层结构最基本的参量，它控制着植被的许多生物、物理过程，如光合作用、碳循环和降水截获等等。因此，对叶面积指数反演模型的研究在模拟和监测地域的植被生态状况、生态环境变化方面有着重要的意义。 极化合成孔径雷达是微波遥感应用研究的一个新领域。它可以弥补传统光学遥感在多云多雨的南方地区成像困难、数据难获取的不足，此外，极化雷达能以不同的极化方式成像(如HH、VV、HV、VH)，反映地物结构信息特征，尤其是在植被探测上具有独特的优势：它能突出地表植被的区域分布和几何特征，具有对地表植被散射体的空间分布和高度敏感的特性，以及对植被散射体的形状和方向敏感的特性。因此，利用多极化雷达数据来建立反演植被叶面积指数的定量化模型是完全可行的。 本文是从极化波与叶面作用的物理微观机制出发，结合植被冠层的微波辐射传输模型，研究HH、HV两种极化波与植被层反射作用后电场方向和强度的变化，建立植被层后向散射系数与叶面积指数LAI之间的函数关系。最后，将建立的反演模型应用到广州万亩果园等试验区，用Envisat ASAR的HH、HV两种极化数据，得到试验区叶面积指数的空间分布，并用实测数据和TM影像提取的叶面积指数验证了模型的精度和适用性。本研究为叶面积指数的反演提供了一个新的思路和方法，并为进一步反演其它植被参数打下了一定基础。