极化椭圆（polarization ellipse），工学-测绘学-遥感-微波遥感-合成孔径雷达极化测量，电磁波的电场矢量在垂直于传播方向平面内的随时间变化的轨迹。通过极化椭圆的椭率角、方位角和椭圆尺寸能完整描述电磁波的极化状态。一条直线（线极化）和一个圆（圆极化）都是极化椭圆的一种特殊情况。电磁平面波的电场是由两个正交的成分组成的，一个是垂直的，一个是水平的。这两个成分由它们的强度和它们相互之间的相位来表征。在传播方向上，全极化电场强度矢量端点的运动轨迹是一个具有旋转方向性的椭圆，如图1所示。图1 极化椭圆图1中椭圆有一个长半轴a，还有一个短半轴b。方位角ψ是指从水平方向沿逆时针方向到长半轴的角度，取值范围在0º～180º之间。一个椭圆的椭度是由一个参数表示的：椭率角χ。它定义为χ=arctan（b/a），取值范围在-45º～45º之间。椭圆的形状是由电场正交的水平和垂直部分的强度和相互之间的相位决定的。图2显示了当两部分强度变化时，椭圆形状的变化情况。图2 线性、椭圆和圆极化图2a中红色部分是椭率角为0º，方位角为45º时的线性极化。