随着极化合成孔径雷达(SAR)数据源的增多，及其商业获取成为可能，海洋极化信息提取及相关应用研究得以深入开展。本文的目的在于研究不同的海面风场环境对极化SAR图像舰船目标检测性能的影响，主要围绕极化SAR图像海面风场探测、舰船目标检测、以及风场强度对极化目标检测性能的影响等方面开展研究。本论文从极化SAR信息处理理论、海面电磁后向散射理论和极化SAR目标检测模型出发，结合利用SIR-C、ENVISAT／ASAR、ALOS／PALSAR等极化SAR图像数据集，理论与实验相互验证，对海面风场、极化舰船目标检测算法、以及两者间的关系进行了深入的分析和探讨。首先，本文在第二章中简要介绍了关于SAR极化信息处理的基本理论和成像雷达海面极化后向散射理论。第三章首先介绍了关于SAR图像海面风场反演的一般方法，并利用实际ENVISAT/ASAR IM成像模式数据对算法进行验证；接着利用海面电磁散射模型的计算结论，分析比较了各种目前常见的极化比修正模型函数，提出更适合应用于极化SAR图像海面风场探测的方法。在第四章中，从极化融合和极化特征分解两个不同的角度讨论了关于极化SAR舰船目标检测问题，分别从这两个方面分析比较了不同的针对全极化和双极化SAR数据的检测算法，并提出了相应的检测方案。另外，利用实际SIR-C、ENVISAT／ASAR AP、ALOS／PALSAR极化SAR图像对所提出的方案进行了实验验证。最后，通过对海面多极化散射模型的分析，利用第三、四章得出的结论，在第五章中讨论了不同强度海面风场对极化SAR舰船目标检测性能的影响，并提出了初步的结论，该结论对目前极化SAR舰船目标检测系统的设计有一定参考意义。