目前微波遙感對于地球表面及淺層結(jié)構(gòu)的解譯能力，特別是定量信息提取能力，遠(yuǎn)不能滿足應(yīng)用需求。機(jī)理研究的滯后，極大的阻礙了應(yīng)用推廣，迫切需要對其開展大量而深入的基礎(chǔ)研究。地物目標(biāo)與電磁波相互作用機(jī)理研究和遙感模型建立對提高微波遙感信息提取能力至關(guān)重要，是實(shí)現(xiàn)微波遙感定量反演和廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。

為了提高復(fù)雜裸土地表電磁散射的計(jì)算效率，本研究提出了分解重構(gòu)定理。該定理首先將地表輪廓分解成一系列由三角基函數(shù)描述的基礎(chǔ)廓線，根據(jù)地表粗糙度將基礎(chǔ)廓線做線性組合得到一組測試?yán)€，通過求解測試?yán)€散射場來重構(gòu)復(fù)雜裸土地表的散射場。由于每一測試?yán)€僅包含極少數(shù)的基礎(chǔ)廓線，測試?yán)€的散射場可以被任一的隨機(jī)粗糙面電磁散射模型求解。本研究已將分解重構(gòu)定理引入截?cái)鄶U(kuò)展邊界條件法中（TEBCM-DRT）以解決大粗糙度情況下的矩陣病態(tài)問題，并研究了裸土地表在L波段的雙站散射系數(shù)隨散射角和粗糙度的變化關(guān)系，為提高地表輪廓和土壤含水量的定量反演提供幫助。

分解重構(gòu)定理解釋了散射模式和輪廓的基函數(shù)之間的相互作用機(jī)制。結(jié)果表明，零階散射模式是光滑表面反射的場。除此之外，當(dāng)電磁均方根高度為 時(shí)，每個(gè)一階散射模式都依賴于原始廓線的一個(gè)基函數(shù)。對于更大的粗糙度，散射場的任一分量由確定的基函數(shù)決定?；谠摻Y(jié)論，分解重構(gòu)定理不僅可以提供粗糙面輪廓的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，比如均方根高度和曲率半徑，還可以求解輪廓上任意點(diǎn)的高度起伏，為從雙站散射系數(shù)反演粗糙面高度起伏提供信息。此外，分解重構(gòu)定理的使用使并行計(jì)算技術(shù)可以應(yīng)用于解決復(fù)雜地表的電磁散射。結(jié)果表明，在某些場景下，與截?cái)鄶U(kuò)展邊界條件法和傳統(tǒng)矩量法相比，TEBCM-DRT法可以節(jié)省1.95×10⁵和7.35×10⁵倍的時(shí)間。

分解重構(gòu)定理可以顯著減少自然表面散射計(jì)算的資源消耗，未來研究包括將分解定理應(yīng)用至三維單層地表和分層地表的電磁散射計(jì)算中，并利用該高效電磁散射模型基于雷達(dá)遙感數(shù)據(jù)定量提取目標(biāo)地物的幾何特性和介電特性。