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森林的空间结构形态，包括树高，生物量，垂直和水平方向上的空间分布对陆气间的物质能量交换及生物多样性都有着显著影响。随着全球变化和碳循环研究的日益深入，迫切需要发展更为有效的技术方法以获取大范围更为细致的森林结构信息。
InSAR数据信息（干涉相位和相干系数）由于对森林的空间结构能够有很好的反映，已经成为大范围森林结构观测的重要手段，在森林结构参数反演中取得了许多重要成果。但是电磁波与陆面目标的相互作用过程非常复杂，要从InSAR数据中定量获取森林的空间结构信息还存在很多困难。为了充分理解InSAR数据的影响因素，近三十年来国内外发展了若干雷达相干散射模型用以加强对InSAR数据的理解和森林结构参数的反演。
在这一研究背景下，本研究选取对森林空间结构非常敏感的散射相位中心高度作为研究对象，首先基于森林生长模型(ZELIG)，计算机分形模型（L系统）及雷达相干散射模型(CORSM)，集成形成了一个森林雷达后向散射信号模拟系统(ZLC)用以逼真模拟森林三维场景及其对应的散射相位中心高度的动态变化;进而基于该系统开展了一系列相关模拟研究以分析森林结构的动态变化规律及其对散射相位中心高度的影响;最后基于矩量法，研究中提出了一种改进ZLC系统对针叶林后向散射模拟精度的方法。研究的主要研究内容和成果包括如下几个方面:
(1)将ZELIG森林生长模型，L系统及CORSM雷达相干散射模型集成起来形成ZLC森林雷达后向散射信号模拟系统用于森林三维结构动态生长变化及其相应散射相位中心高度变化的逼真模拟;
(2)借助ZLC系统建立一系列具有不同空间结构（不同林分高度、密度）的典型阔叶林（白桦林）场景，模拟各个场景的InSAR图像及其相应的散射相位中心高度。分析雷达系统参数（极化方式，雷达波长，入射角）和森林结构参数（林分高度，林分密度）对散射相位中心高度影响的基本规律;
(3)借助ZLC系统模拟一片典型阔叶林（白桦林）在皆伐之后重新生长为成熟林的动态演替过程，分析阔叶林结构在各个演替阶段的变化规律及其对散射相位中心高度变化的影响;
(4)使用矩量法模拟分析不同植被组分（针叶簇、阔叶簇或树枝簇）中多次散射作用对其后向散射的影响。并采用矩量法分析典型针叶林（落叶松）冠层中针叶簇的多次散射作用对整个森林冠层雷达后向散射的影响。