本书系统阐述了极化 SAR 海洋成像基础理论、关键技术和典型应用等方面的最新研究成果。在分析海浪、海洋内波、海冰、船只目标等海洋动力要素和海上目标的极化 SAR 成像机制和极化特性的基础上，发展了多种海洋要素的极化 SAR 解译分析、信息提取与反演探测的新技术和新方法。 本书总结了作者多年在 SAR 海洋探测相关研究中的创新成果，对从事SAR 海洋探测研究的广大科技工作者和工程技术人员具有较高的参考价值，也可作为高等院校相关专业高年级本科生、研究生的参考书。

合成孔径雷达(Synthetie Aperture Radar，SAR)是先进的遥感手段，具有全天候、全天时和大范围成像观测等技术优势。经过几十年的发展，在陆地、海洋、极地等环境，在林业估产、农作物估产、草原环境监测、海洋动力要素反演、海上船只目标监测、海冰与冰川监测、城市沉降监测等方面得到了广泛的应用，已充分展示了其应用价值。但是，通常以来SAR 只有单一通道信息，以黑白图像示人，远不如光学遥感图像斑斓多彩，而且由于其独特的成像方式，图像的斑点噪声较为严重，影响了对地物目标的解译和分析。21世纪初，极化 SAR(Polarimetric SAR，POISAR)技术蓬勃发展，加拿大 RADARSAT-2、德国 TeraSAR-X和 TanDEM-X、意大利 Cosmo-SkyMed、日本 ALOS-2 以及我国高分3号等 SAR 卫星先后投人使用，这些卫星具备双极化或全极化能力，由此推动了极化SAR 在各个领域的应用。本人所在团队一直密切跟踪 SAR 遥感技术的发展，在国家自然科学基金、国家863计划、海洋行业公益性专项等项目的支持下，积极开展极化 SAR 的海洋应用探索，系统地开展了极化 SAR 对海冰、船只、溢油、海浪以及海洋内波的应用研究，研究结果表明极化SAR 显著增强了对海洋要素的观测能力证明了极化 SAR 在海洋领域具有很好的应用前景。

本书系统地介绍了作者所在团队近年来利用极化 SAR 数据开展海洋动力要素和海上目标探测方面的最新成果，全书共六章。各章内容安排如下:第一章为极化 SAR 海洋应用概述，首先介绍了极化 SAR 的基本原理，其次从船只、海冰、溢油、内波与海浪五个方面详述极化应用的进展情况。

第二章为极化 SAR 船只目标探测，首先详细介绍了船只目标的 SAR 成像机理和检测方法，其次针对小船只目标介绍了所发展的极化SAR 小船只检测器及其参数设置与性能分析，最后给出了通过外海实验，进行小船只目标检测性能验证的情况。

第三章为极化 SAR 海冰探测，首先针对我国冬季海冰主要分布的渤海海域，介绍了其极化散射特性，其次介绍了基于高分辨率全极化SAR 的海冰类型分类方法，最后给出了基于极化分解的海冰厚度反演方法。

第四章为极化 SAR 海上溢油探测，首先介绍了海上溢油的微波散射机理详细说明溢油对海浪散射的抑制过程，其次通过构建简缩极化特征进行溢油与伪油膜及海水的分类，最后针对溢油的乳化过程，通过实验研究了极化雷

达对溢油乳化过程的探测能力。第五章为极化 SAR 海洋内波探测，首先介绍了内波遥感机理与探测方法其次针对工波段 SAR，分析了响应特征并提出了适合内波检测的最优极化特征，进一步探索利用工波段全极化 SAR 进行海洋内波引起的海表面粗糙度的反演，最后基于 SAR 的多普勒特性，进行了海洋内波致表面流速的反演，以上工作为内波参数的提取提供了依据。

第六章为极化 SAR 海浪参数反演，首先介绍了海浪SAR 成像机理与反演方法，其次介绍了极化基变换，研究了不同极化基下截断波长与风和浪参数

的相关性，评估了不同极化基下风场和浪场参数的反演性能。本书是团队成员集体努力的成果，多位同志参加书稿的编写，具体分工为:第一章曹成会、第二章刘根旺、第三章张晰和包萌、第四章张海天、第五章张昊、第六章曹成会和张晰，最后由孟俊敏、张晰统稿。本书的内容源于团队多位博士、硕士学位论文的研究成果，包括:张晰、刘根旺等的博士论文，舒思京、张昊、侯富成和包立威等的硕士论文，同时作者也从网上搜集了大量资料，在此一并表示衷心感谢。

本书的出版要特别感谢国防科技大学的大力支持，同时也得到了国家自然科学基金山东省联合基金项目(U2006207)的支持。极化 SAR 技术还在不断发展中，本书只是介绍了作者所在团队在这方面的研究成果，不可能覆盖极化 SAR 在海洋领域应用的方方面面，只是希望藉此给从事 SAR 海洋应用研究的学者提供一些参考。而且随着技术的发展，技术和方法必然要向前迭代，希望本书能够为推动我国SAR 海洋遥感技术发展做一点贡献。同时，鉴于作者学识有限，书中难免存在错误和疏漏，恳请读者给予批评指正。