海面风场作为重要的海洋环境参数，对其监测研究具有重要意义。高时空分辨率卫星遥感手段的出现使得对全球海面风场的观测成为可能。目前业务化运行机构发布的风场遥感产品几乎全部来自于微波传感器。因此，研究卫星微波遥感海面风矢量反演算法，提高风矢量反演精度特别是大风条件下的风矢量反演精度，将是本文的主要研究目的。　　 针对业务化运行地球物理模型QSCAT-1在大风条件下对后向散射系数估值偏高的缺点，本文在现有地球物理模型QSCAT-1的基础上对QSCAT-1模型的高风速部分进行改进，构建了基于神经网络的大风地球物理模型(NN-T-GMF)。同时，本文通过分析业务化运行QuikSCAT在台风事件中的风矢量，表明降雨的出现对风向反演和风速反演均会带来较大误差，故需对台风条件下风向，风速反演误差分别进行校正。其中对风向的校正采用在风向多解去除算法中引入Holland的台风模型，从风向多解中选择与Holland的台风模型预测的风向最为接近的风矢量作为“真实解”的方法。对风速的校正则采用插值方法，利用对台风的先验知识，标记出在台风中心附近受到降雨污染的后向散射系数测量结果，再利用相邻点未受降雨污染的后向散射系数通过内插的方法替代标记为受降雨污染的后向散射系数。　　 此外，针对散射计在近岸测量受陆地回波污染，造成在近岸及多岛地区风矢量资料缺失的情况，本文利用散射计风向外捅获得的近岸海域的风向，以及SAR同步观测获得的高分辨率后向散射系数进行反演，得到近岸海域风矢量，弥补了散射计对近岸风矢量观测的不足。　　 作为对以布拉格散射机制为主的散射计测风的补充，本文对以镜面反射为主的小入射条件下工作的真实孔径雷达海洋波潜仪(简称波谱仪)测风机制进行了探讨。结果表明，波谱仪在小入射角下对海面的观测结果可用于海面风速的反演，可作为散射计测风的有效补充。