Page 85 - 遥感技术在生态环境监测中的应用研究

遥感技术在生态环境监测中的应用研究

（二）微波遥感的特点

1. 微波可以全天时、全天候工作
微波无论是被动遥感还是主动遥感都不受黑夜的影响而全天候工作，微波具有穿云透
雾的能力，这使遥感探测可以不受天气的影响进行。大气中的云雾水珠及其他悬浮微粒比

起微波波长要小很多，遵循瑞利散射，在可见光波段，这种散射的影响很明显，但对于微
波，由于其波长比可见光长得多，散射强度就弱到可以忽略不计，也就是说微波在传播过
程中不受云雾影响，具有穿云透雾的能力。这相对于可见光和近红外遥感，微波遥感不受

天气影响的特点就十分突出了。
2. 微波对某些地物有一定的穿透能力
在一定程度上可获取隐伏的信息，特别对隐藏在某些物体下的军事目标识别、考古及

地质矿产调查有重要作用。因为微波能穿透冰雪、植被、人工伪装，并对地面表层土壤有
一定的穿透深度，所以，微波遥感可以用于测量陆地上的很多特征，如土壤湿度、冰雪深

度、地质构造。选择适当的工作频率和波束入射角，除极茂密的森林外，其他大多数植被
均可被微波穿透。不同的物质，微波的穿透能力有很大不同。同样的频率对干沙可以穿透
几十米 ( 干砂土穿透性最强，但土壤中的水分对穿透性影响很大，湿度越大，穿透性越小），

对冰层则能穿透百米。总的来说，微波的穿透能力比其他波段强，但微波对于金属和其他
良导体是几乎没有穿透性。

3. 微波对某些地物具有独特的波谱特征
许多地物间，微波辐射能力差别较大，因而可以较容易地分辨出可见光和红外遥感所
不能区别的某些目标物的特性。例如，在微波波段中，水的比辐射率为 0.4，而并的比辐

射率为 0.99，在常温下两者的亮度温度 TB 相差 100K，很容易区别，而在红外波段，水的
比辐射率为 0.96，冰的比辐射率为 0.92，两者相差甚微，不易区别。
4. 工作方式的多样化

微波传感器可采用多种频率、多种极化方式、多个视角进行工作，来获取目标的空间
关系、形状尺寸、表面粗糙度、对称性和复介电特性等方面的信息。
5. 分辨率较低，但特征明显

微波传感器的分辨率一般都比较低，这是因为其波长较长，衍射现象显著的缘故。要
提高分辨率必须加大天线尺寸。其次，观测精度和取样速度往往不能协调。要想保证精度

就需要有较长的积分时间，取样速度就要降低，通常是以牺牲精度来提高取样速度的。此
外，地球表面的地物温度大多在 200 ～ 300K，峰值波长入 mar 在 10 ～ 15μm 的范围，都
落在红外波段，因此红外波段的辐射量要比微波大几个数量级。然而，由于微波的特殊物

理性质，使红外测量精度远不及微波，也要差几个数量级。

78