本发明涉及一种陆地植被冠层偏振反射建模方法，其步骤如下：在上半球空间对天空光的散射方向进行采样，构建天空光的偏振度分布模式；依据天空光偏振度的分布模式，计算部分偏振光入射的菲涅尔反射系数；基于几何光学原理，分别计算单个叶片和下垫面土壤的偏振反射率；对冠层进行等间距分层，逐层计算叶片的偏振反射率，土壤单独看作一层，采用累加法计算整个冠层的偏振反射率；分析植被冠层偏振反射率的分布特性。本发明能够实现不同类型植被、太阳位置及观测位置等条件下，陆地植被冠层的偏振反射率特性的精确描述，是分析植被偏振方向反射特性及其影响因素的有效技术方法，可以为地气系统偏振信息解耦提供有效的技术方案。