主动微波遥感是通过传感器主动发射微波信号并接收地表反射或散射信号进行探测的技术体系。其核心仪器包括合成孔径雷达（SAR）、微波高度计和微波散射计三类，具有穿透云层、全天候观测能力及对地表粗糙度、湿度敏感的技术优势。该技术应用于海洋测高、土壤湿度反演、地质灾害监测等领域，截至2020年全球在轨SAR卫星超过30颗并呈现多频段化发展趋势。中国自主研发的高分三号卫星已实现12种C波段SAR成像模式且最高分辨率达1米，天宫二号装载的国际首台宽刈幅Ku波段干涉雷达高度计突破传统星下点单线观测限制。

主动微波遥感系统通过发射特定波段（如X/C/Ku波段）微波脉冲信号，分析目标地物反射回波的强度、极化特征及时延差值等信息，建立后向散射系数与地表参数的定量关系。典型雷达方程表明回波功率与发射功率、收发天线增益、目标散射截面积成线性相关，通过解算可反演地形高程、土壤湿度等参数。

截至2020年，欧洲哨兵3号卫星率先实现全球海洋SAR测高数据业务化获取，其测高精度优于3厘米。美国与日本联合研发的双频散射计（DFS）将空间分辨率提升至5千米，可同步获取海面风速风向信息。中国在轨SAR卫星数量达30余颗，其中2022年发射的陆地探测一号01组卫星首次实现L波段多极化干涉SAR组网观测。

2024年青海门源地震监测中，科研团队利用Sentinel-1卫星SAR数据获取的同震形变场空间分辨率达20米，准确刻画了发震断裂带的三维位移特征。在土壤湿度监测方向，2023年基于北斗星载GNSS-R技术反演的黄河流域逐日土壤湿度数据空间分辨率达36千米，验证了主动微波遥感的大范围动态监测能力。

新一代主动微波遥感系统将重点发展宽刈幅三维成像高度计（如SWOT卫星采用的KaRIn干涉仪）、多频段全极化SAR（P/S波段深地表探测能力提升）及数字波束形成技术（应用于新体制高度计与多频段极化SAR）。截至2025年，小卫星星座组网观测模式使全球重访周期缩短至6小时，结合人工智能算法可实现地表参数实时反演。