偏振探测是一种新型的遥感探测技术,可以有效克服传统遥感存在的缺点,同时,也可以获得传统遥感无法提供的信息。然而,当前关于偏振探测技术在地物目标识别的应用上尚处于基础研究阶段。本文将多角度探测技术与偏振技术相结合,对其在地物目标识别应用中的相关理论与技术进行了研究,主要内容如下:首先,本文对偏振探测技术的发展现状进行了总结,包括偏振探测技术在不同领域的应用情况以及当前偏振探测仪器的研究进展情况,并提出了本文的研究任务。其次,推导了目标的偏振特性模型,基于此模型通过对不同目标的偏振特性进行测定,首次对目标的固有参数(折射率、消光系数、表面粗糙度)进行了定量反演,阐明了偏振技术应用于定量遥感的可能性。再次,以折射率、消光系数以及表面粗糙度作为目标反演的指标参数,采用蒙特卡罗分析和非线性最小二乘法对多角度偏振探测仪器的相关参数对目标反演的影响进行了分析,包括仪器的光谱与光谱分辨率、空间分辨率、偏振测量精度、信噪比、多角度探测中的探测角度等,为多角度偏振探测仪器的设计提供了指导。最后,利用实验室研制的偏振探测仪器进行了外场实验,通过对典型目标采集图像,分析了偏振成像的优势,进而提出了基于偏振图像实现场景反演的算法。