土壤水分是地球水循环的重要组成部分,作为一个重要指标在水文、气象、农业等多学科领域的研究中起着重要的作用。因此,对于土壤水分的准确监测极为重要,历来受到人们的关注。传统的基于点测量的方法很难在短期内获取大范围土壤水分的空间分布信息,已不能满足土壤水分监测快速性、大范围等性能的要求。微波遥感特别是主动微波遥感技术的发展,为快速、准确的监测大面积地表含水量信息奠定了基础。本研究就是分析主动微波遥感特征,以获取的多极化ASAR图像特点和单极化SAR的参数设置为研究基础,研究了适用于土壤水分反演的半经验模型。在理论研究方面,本文以AIEM模型和水云模型为基础,分析了裸土和植被覆盖地表的微波散射特性。首先,利用后向散射系数和土壤含水量、粗糙度的简化公式发展了用于多极化ASAR数据的裸土含水量反演模型。其次,基于AIEM模型,发展了用于S波段单极化SAR数据的裸土含水量反演方法。最后,利用实测的冬小麦地表陆基散射数据,确立了小麦水云模型,同时获得了植被含水量和同极化差异之间的对应关系。基于确定的小麦水云模型建立了植被覆盖地表下的含水量反演模型。在成果应用方面,将建立的经验模型应用到邛崃市前进镇的试验区。将获取的两幅邛崃市ASAR图像代入多极化含水量反演模型,得到了试验区的土壤含水量空间分布。同时,利用S波段陆基散射测量数据代入单极化反演模型,得到含水量反演值。利用模型得到的土壤含水量和实测数据的相关性较好,证明模型用于实验地区的土壤含水量反演是简单有效的,可以用于大面积区域的地表土壤含水量反演。