进行海冰漂移探测除了能够探秘全球气候的动态变化,还能够预防海冰挤压毁坏船只、石油平台等事故的发生。合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)因其不受光照和云雾的影响且可全天时、全天候进行卫星成像的优势被广泛应用于海冰漂移探测中。由于SAR海冰图像在成像过程中受入射角、噪声、环境因素影响,导致同一地方不同时间的两幅SAR海冰图像明暗程度不同,且海冰形变、旋转等因素使得同一海冰在两幅SAR图像中的特征有所不同。更为重要的是,SAR海冰图像不同于其它图像,同一类型的不同海冰在SAR图像中特征相似,以上原因极大地增加了海冰漂移探测的难度,因此本文对SAR海冰漂移探测方法做了深入研究,并完成了以下工作:针对SAR成像过程中噪声干扰以及入射角不同导致的图像明暗程度不同等问题,本文提出了使用纹理特征代替SAR强度图像进行海冰漂移探测的策略。首先分析SAR海冰纹理特征应用于海冰漂移探测的可行性,然后通过对比分析确定适用于SAR海冰漂移探测的纹理特征提取方法,最后使用归一化互相关方法(NCC)对提取的八种纹理特征进行评价,选择最适合进行漂移探测的一种。实测SAR数据测试结果表明在进行海冰漂移探测时,均值纹理特征的图像匹配正确率比SAR强度图高约9%。为了解决SAR海冰图像多处区域具有相似性而导致的海冰漂移探测错误率高的问题,并为了提高SAR海冰漂移探测方法的计算效率,提出了基于主方向约束的快速SURF算法。首先使用基于图像匹配的SAR海冰图像分块方法将一对完整低分辨率SAR图像对分成若干子图像对,然后提取SAR海冰漂移主方向。海冰漂移主方向是一个矢量,其代表了对应子图像对的粗略海冰漂移速度大小和方向。最后利用海冰漂移主方向限制SURF算法特征点的匹配搜索区域,以更准确地提取原分辨率SAR海冰漂移信息。基于主方向约束的快速SURF算法结合了高、低两种分辨率的SAR图像,是基于多尺度图像的一种方法。为验证基于主方向约束的快速SURF算法的性能,将该方法与其他经典的海冰漂移探测方法进行比较,实测数据结果表明,本文方法与传统SURF算法相比较,特征点匹配正确率提高了10倍左右,计算效率最高能够提高1倍左右。与NCC算法相比较,本文方法的计算效率是NCC方法的数十倍,而且图像匹配正确率仍高于NCC方法。