Page 84 - 遥感技术在生态环境监测中的应用研究

第三章 遥感监测技术

而且只需给出地区差异性参数，即可求出土壤水分。尤其是在有植被覆盖的地方，其监测

精度要高于热惯量法。但是，CWSI 的计算过程较复杂，且某些参数必须依赖气象台站获得，
因而难以确保其应用上的实时性。

四、微波遥感

（一）微波遥感简介
微波是电磁辐射中的一个波段，其范围包括 1mm ～ 1m 的电磁波，微波的频率范围

是 300MHz ～ 300GHz。微波是非常重要的遥感信息载体，特别在较低的一部分频段，即
1 ～ 30GHz 之间，对地球资源的探测和海洋监视有着非常突出的优势。和光学、红外遥感
相比，微波遥感 ( 包括被动和主动微波遥感）提供了完全不同的目标物体信息。但是被动

和主动微波遥感要求完全不同的设备和技术，包括数据判读。当然，这么宽的微波波段，
不是同时在一个微波遥感器里采用的。正如上面提到的，微波遥感就是使用雷达有源系统

和微波辐射测量无源系统，收集和记录目标、背景在微波波段内的电磁波辐射、散射能量，
运用信号处理技术加工整理，提取识别目标物体或现象的有用信息，达到探测地球环境、
勘探地球资源、测绘地形地物、检测海洋、大气污染等。微波的波长比常用的可见光、近

红外、热红外的波长都长得多，因此，微波的性质与可见光、近红外、热红外有很大的不同。
微波遥感通过微波遥感器获取地物发射或反射的微波辐射，经过图像分析解译来识别地
物。微波遥感分为被动微波遥感和主动微波遥感两大类。被动微波遥感所用的遥感器本

身不发射电磁波，只靠接收地物和其背景发射或反射的微波能量来探测目标特性。它所
收到的电磁波信号强度与目标的发射率有关，也与目标性质与温度、背景的温度及它们
的性质有关，特别是与目标的表面温度密切相关。因此，其辐射测量等效与估计温度。

常用的被动微波遥感器有：微波辐射计、扫描微波频谱仪、扫描微波辐射计和扫描多通
道微波辐射计等。被动微波辐射测量技术可以认为是把人们熟知的红外和光学方法推广

到厘米和毫米波段。
被动微波遥感对水特别敏感，因此在区域和全球性水圈遥感中起着十分重要的作用。
比如探测大气降雨、大气温度、水汽轮廓线、大气可降水量、云中液态水含量；获取陆地

表面温度、土壤湿度、积雪深度与水当量、干旱、洪涝、沙漠、陆地水文与地理环境、植
被生长量、农作物生长评估及其在空间尺度上的分布与时间尺度上变化等。

主动微波遥感所用的遥感器本身发射微波去照射目标，然后接收目标反射或散射回来
的微波信号，通过检测、分析回来的信号，确定目标的各种特性及目标对遥感器的距离和
方位。主动微波遥感器记录的有关目标和背景的图像或数据，与目标、背景的发射率无关，

也与日照变化无关，图像较稳定、清晰，易于识别。如果合理选择波段、极化方式和波束
照射角，可获得较好的遥感效果。常用的主动微波遥感器有：真实孔径成像雷达、合成孔
径成像雷达（又称微波全息雷达 )、微波高度计和微波散射计。

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