Ce travail de thèse porte sur la caractérisation d’un mécanisme de diffusion électromagnétique particulier, qui se produit généralement lors de la mesure par un radar à visée latérale d’un volume diffusant semi-transparent situé au-dessus d’un sol. Une partie de l’onde incidente est ainsi rétrodiffusée vers le radar après avoir subi deux réflexions consécutives par le sol et par le volume de particules aléatoirement réparties dans l’espace. Contrairement au phénomène de double rebond sol-tronc d’arbre observé lors de la mesure de forêt, ce travail montre que le mécanisme étudié ici possède un caractère incohérent. L’imagerie radar mise en œuvre avec des résolutions spatiales arbitrairement fines ne permet pas de discriminer cette contribution de celle du sol, et empêche sa caractérisation, quel que soit le mode envisagé, 2-D, ou 3-D par tomographie SAR, et quelle que soit la configuration polarimétrique. Néanmoins, la méthode proposée, qui met à profit la similarité entre la réponse de ce type de double-rebond et la réflectivité en rétrodiffusion du volume, permet de restituer de manière fidèle la réflectivité polarimétrique directe du sol. Ces analyses et conclusions sont validées à l’aide de données acquises par mesure 3-D de scènes artificielles, qui reproduisent, à échelle réduite, des environnements naturels volumiques.