面微波天线却很容易做成单一极化方向，所以观测和分析 微波的极化和极化的变化会增加微波遥感所获得的信息量， 可以作为鉴别目标的一种重要手段。例如，用微波辐射计测 量极1化．现41象G是H横z、波8所.3特6G有H的z、。1所9.谓34电G磁H波z三的个极频化率，上是的指海场面强亮随 时度间温变度化时的发方现式，。当一入般射用角E为的5矢5端度在时空，间海描面出风来速的对轨垂迹直来极表化示。 按的此亮轨度迹温为度直没线有、贡圆献、，椭而圆水而平分极别化称的为亮线度极温化度、却圆随极风化速和增椭加圆 极面化增。加。在19.34GHz，风速每增加1m／s，水平极化的亮 度湿度增加约1.1K。
第四章
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
微波遥感的应 2
用
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陆地、海洋、大气微波遥感应用及其技术手段。
第五章
课程及大作业 评议、讨论
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纵横分析、资料分析、学习方法升华，作业及课堂情 况考核。
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第2章 微波遥感的基本原理
※ 电磁辐射及其性质 ※ 微波与物质物质相互作用的机理 ※ 微波遥感的技术基础
用真心和激情去演绎人生，用真情去拥抱生 活，认认真真在“探索与学习”中走过人生中 的每一步，在“探索与学习”中不断发现自我、 改变自我、超越自我！
或完全抵消的现象。这种现象称为干涉。产生干涉现象的电
磁波称为相干波或相干辐射。电波天线正是利用电磁波的相
干性制成的。如果两个波是非相干的，则叠加后的合成波的
振幅是各个波的振幅的代数和，交叉区域不会出现振动强弱
交替的现象。
如果两个独同时投射到探
测器，其合成波的振幅为
f(t)+g(t)，则瞬时功率为
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§2.1 电磁辐射及其性质
一、电磁波基本特征 电磁波遥感器是利用电磁波探测和识别远距离目标的测量装
置（微波波段遥感器为微波遥感），在探测和传播电磁辐射过 程中，电磁能量和性质的变化是电磁波与物质相互作用的主要 特征，也是人们识别目标的基本依据。
1、叠加原理 在大多数常见的介质中传播时，只要电磁波振幅的大小不足
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一般来说，凡是单色波都是相干的。微波雷达发射的电磁波 和激光器产生的激光，从远处两个靠得较近的物体反射回来的 波是高度相干的；因而用这类电磁波的遥感器进行成象时，获 取的影象上有的地方可能没有接收到任何功率，有的地方功率 为平均反射功率的4倍。正因为波的相干性，微波雷达图象的象 片上会出现颗粒状或斑点状的特征，这是一般非相干的可见光 象片上所没有的，也是对解译很有意义的信息。
3、衍射
遥感器所接收的电磁辐射通量的方向、数量、性质成为远离 遥感器的目标存在的根据(与通信中差别的地方)。测量目标辐 射通量的方向和性质时，必须考虑电磁彼衍射效应的影响，当 电磁波到达遥感天线孔径被切割或截获时要发生衍射。
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4、极化
垂直参考面为水平极化 参考平面内为垂直极化
当构成物质的原于或分子受到光和热等作用时，电子能级、振 动能级或转功能级的跃迁、物质的这种内部状态的变化会发射 很宽频带内的各种电磁辐射，也能吸收和散射照射在它上面的 电磁辐射。
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当没有外界能量刺激时，物质内部微现粒子的运动主要表 现为三种形式，即电子绕核运动、原子核在平衡位置上振动和 分子以其质量中心为的的转动，而这些运动状态是稳定的，具 有一定的能量hμ(h为普朗克常数，μ为频率)，并且该能量并 不因电子、原子、分子不停地运动有所衰减。当有外来刺激， 如与其他粒子碰撞或在电磁辐射场中被照射而吸收足够外来能 量时，它就会改变原来的运动状态而从低能级的基态轨道跃迁 列更高能级的激发状态轨道上去并具有能量为nhμ 。处于激发 态的粒子是十分不稳定的，一般在10－8秒内就要基态转化， 或者与另一个粒子碰撞，将能量传递给它而不产生电磁辐射， 或者向下跃迁到一个较低的能级，以光子的形式释放出多余的 能量△E＝hμ’，向外发射电磁辐射。
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△E不同，辐射的光子频率也不同，△E为1-20eV时，可 产生波长为0.2-1.0μm的辐射， △E为为0.05-1．0eV时，可 产生波长为1-25μm的辐射， △E为0.03-0.05eV时，可产生 波长为25-300μm的辐射；能量再低也可辐射少量微波。不同 的物质，其发射、吸收和散射电磁辐射的能力是不同的，电磁 辐射的频率、极化和电磁能量随入射角变化的关系，因不同的 物质而异。这种差异，既与物质表面和其内部的几何结构有关， 又与物质本身的介电常数和温度的空间分布有关。正是基于这 种差异，才有可能达到遥感不同物体的目的。
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5、多普勒效应
微波遥感中可以利用多普勒效应信息判断目标运动状态和 运动速度。(随机介质中的波传播139页)
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二、物质的电磁辐射（基本物理过程） 电磁辐射源一般有人工电磁射源和天然辐射源两种。雷达
发射机就是一种人工电磁辐射源。太阳和地球是天然辐射源， 它们是遥感情息的重要提供者。地面物体反射的电磁波主要 来自太阳。地面物体自身发射的电磁波也与太阳有关。地球 的电磁辐射与其所具有的热能有关，是一种热辐射。地球的 热源：表层主要吸收太阳能量，平均温度大约300K，常温层 以下主要由地热补给，受地热层温级控制。地一面切物体都 能是电磁波辐射源，但与其本身的电磁性质有关。
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章序
讲授题目
学 时
主要内容
第一章
绪论
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方法分享、遥感的基本概念概念、研究内容、微波 遥感的优越性及其应用等。
第二章
微波遥感的基 本原理
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电磁辐射及其性质、微波与物质相互作用的机理、 微波遥感的技术基础。
第三章
微波遥感器
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微波遥感器（微波辐射计、雷达(高度计)、微波散 射计、俯视雷达、微波全息雷达简介）介绍、了解及 微波遥感器的发展方向。
以改变介质的性质，仍然遵守波的叠加原理。叠加原理适用 于遥感中所使用的各种电磁波(当然包括微波遥感)。
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2、相干性和非相干性
由两个(或两个以上)频率相同、振动方向相同、相位差恒定
的电磁波在空间叠加时，合成振幅为各个波的振幅的矢量和，
因此，会出现交叠区某些地方振动加强、某些地方掘动减弱