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第一章 概论 1

1.1 遥感的基本概念 1

目录 1

1.2 遥感技术的研究内容 5

1.3 航天遥感的优越性及其 11

应用 11

1.4 微波遥感的特点及发展 13

概况 13

习题 17

第二章 微波遥感的基本原理 18

2.1 电磁辐射及其性质 18

一、电磁波的基本特征 18

（一）叠加原理 18

（二）相干性和非相干性 19

（四）极化 20

（三）衍射 20

（五）多普勒效应 21

二、物质的电磁辐射 22

三、黑体和黑体辐射定律 23

（一）黑体和黑体辐射 23

（二）辐射量 24

（三）黑体辐射定律 28

四、黑体的辐射效率 32

五、非黑体辐射 32

2.2 微波与物质相互作用的机理 35

一、微波与地物的相互作用 35

（一）地球表面对入射电磁波的反射，散射和透射 35

（二）地球表面的热辐射 48

二、微波与大气的相互作用 49

（一）微波与气体分子的相互作用 50

（二）微波与云雾和降水微粒之间的相互作用 54

2.3 微波遥感的技术基础 56

一、微波遥感用的天线 57

（一）天线的基本参数 58

（二）辐射源 62

（三）非均匀照射 65

二、微波遥感探测的基本概念 67

（一）雷达方程和散射系数 68

（二）分辨率 69

（三）模糊度和模糊函数 74

（四）信号衰落及其统计特性 79

三、微波辐射测量的原理 83

（一）功率—温度的对应关系 83

（二）天线的辐射温度及其接收到的能量组成 84

（三）辐射传递方程及其通解 87

（四）温度均匀分布的均质媒质的表观温度 91

习题 93

第三章 微波遥感器 95

3.1 微波辐射计 95

一、概述 95

二、全功率辐射计 97

三、Dicke型比较辐射计 98

（一）非平衡式Dicke型辐射计 98

（二）平衡式Dicke型比较辐射计 100

四、Graham型辐射计 100

五、提高温度分辨率灵敏度的方法 101

（一）零平衡技术 101

（二）自动增益控制技术 104

六、噪声相加型辐射计 108

七、相关辐射计 109

八、辐射计的校准 109

（一）接收机的校准 110

（二）天线的校准 114

九、微波辐射计的成象方法 117

（一）天线扫描波束的获得 117

（二）天线的机械扫描 118

（三）机械扫描成象微波辐射计的几何关系 118

3.2 雷达高度计 119

一、高度计的种类 119

二、高度计的回波功率谱 119

三、典型的脉冲高度计 120

3.3 微波散射计 121

一、概述 121

二、散射特性的测量 122

（一）目标与传感器相互作用的过程 122

（二）雷达图象信息的处理 122

（四）散射测量中的三个基本问题 123

（三）系统常数k和σ？的确定 123

三、测角—测距系统 124

（一）概述 124

（二）机载扇形波束脉冲散射计 125

（三）调频散射计 128

四、测角—测速系统 130

（一）概述 130

（二）零拍连续波多普勒散射计 131

（三）超外差连续波多普勒散射计 132

（四）多普勒散射计几何关系的讨论 132

五、地面波谱仪系统 134

（一）概述 134

（二）连续波调频地面散射计的工作原理 134

（一）散射计系统的校准与σ？的测量 136

（二）标准反射体 136

六、散射系数的测量 136

3.4 侧视雷达 137

一、概述 137

二、侧视天线雷达系统 139

三、合成孔径侧视雷达 140

（一）关于“合成孔径”的几种观点 140

（二）合成孔径的原理 140

3.5 微波全息雷达简介 144

3.6 微波遥感仪器的发展方向 147

习题 147

第四章 微波遥感的应用 149

4.1 微波遥感模型 149

一、粗糙表面散射模型 150

（一）Chu-Stratton积分方程和几种近似解法 150

（二）Twersky的二维粗糙面散射模型 151

（三）Twersky的三维面散射模型 153

（四）统计稍粗糙面散射模型 154

（五）复合粗糙面散射-二尺度散射模型 155

二、体散射的统计模型 157

三、混合物介电常数的经验模型 159

4.2 海洋和陆地的微波遥感 161

一、海洋遥感的现实意义 161

二、海浪谱和布喇喀谐振条件 161

三、陆地回波的一般性质 165

四、微波遥感在海洋和陆地探测中的一些应用 166

4.3 大气微波遥感 178

一、大气微波遥感的意义 178

二、大气微波辐射模式 179

三、空间微波遥感在大气研究中的作用 181

四、大气和气象要素的地面微波遥感 182

习题 186

主要参考资料 187