我国海岸线长、近岸地形复杂,风暴潮等自然灾害多发,近岸地形和波浪场的观测对于保障沿海居民生活等起重要作用。X波段雷达具有全天时、全天候、高时空分辨率的优点,近年来被广泛应用于获取近岸海域的海洋环境参数。已有研究多是利用X波段雷达图像反演特定位置的海浪或水深参数,本文研究了利用X波段雷达图像序列提取海岸线和反演观测海区中水深变化的方法,并结合海浪理论分析了地形对波浪场的影响。具体研究内容如下:首先,本文提出一种利用X波段雷达图像序列检测海岸线变化的方法。为了确定目标岛屿边缘梯度的阈值,提出了一种基于直方图双峰法的自适应阈值估算法,结合不同边缘检测算子自动获得了岛屿的边界,并进一步估算了目标岛屿的面积和周长。将实验数据与电子海图和Google Earth地图数据提取的岛屿参数进行对比分析,结果表明,用该方法估算的岛屿面积和周长随潮汐高度变化而变化,能有效观测到不同时间海岸线的动态变化。然后,基于交叉谱分析和重力波频散关系理论,本文提出一种利用X波段雷达图像序列反演近岸水深的方法。利用GEBCO（General Bathymetric Chart of the Oceans）水深数据对提出的方法进行了验证,该方法反演水深的均方根误差是3.34 m,平均误差为2.77m,相关系数为0.70,证明本文提出的水深反演方法是合理的。最后,本文利用X波段雷达图像序列反提取了观测海区的波向线,并利用Griswold法和GEBCO水深数据数值计算了观测海区的波向线,发现观测值与理论值具有很好的一致性;并利用X波段雷达图像序列分析了近岸海岸线和水深变化对波浪的折射影响。