在获取地物在2π空间上的三维光谱特征时，常用两种方法来刻画地物的角度信息，第一种是基于遥感应用的方法，假定目标地物的反射光谱在2π空间内分布是一致的，即所谓的朗伯体，忽略地物的方向性信息；另一种方法是强调地物在不同光线入射天顶角、探测天顶角和探测方位角等角度信息，二向性反射分布函数(BRDF)就是基于这种思想发展起来的。在反射、散射和透射电磁辐射的过程中，地表或大气中的目标地物将产生与它们自身性质有关的偏振特性。偏振遥感信息在表达暗目标(或低照度)和人工建筑目标方面有更丰富的内涵，并且有着其本身的探测优势，偏振完全可以作为遥感的另一维更有价值的信息来源。多角度对地观测能获得更为详细可靠的地面目标三维空间结构参数，使定量遥感成为可能，对地物的多角度偏振信息探测成为定量遥感的一种新手段。 随着我国农业生产水平的提高，农业大棚和地膜的使用量正在逐年增加，“薄膜农业”已经逐步发展成国民生活中不可或缺的一项重要产业。如何准确地确定农业薄膜的信息已经成为一个迫切需要解决的问题。利用多角度偏振遥感探测农膜的偏振特征信息，是农膜信息获取的一种新的尝试。本文对我国北方常用的农膜进行了偏振反射测量，通过对实测数据进行处理和研究，来分析农膜在2π空间内的偏振反射特征，为偏振遥感在“薄膜农业”中的应用提供科学依据。并且对农膜的偏振反射特征与土壤的偏振反射特征进行对比分析，初步探讨如何在水体背景中区分出农膜信息。最后根据试验数据进一步对农膜的多角度偏振反射与二向性反射定量关系进行研究，从而实现农膜的多角度偏振反射信息与二向性反射信息的互演。