微波遙感是一個非常專業的領域，涉及的知識面非常廣，包括的眾多的概念、理論、方程、公式等。實際上，如果我們專注于微波遙感的應用，只理解幾個基本的名詞和原理即可。本文就選擇了幾個常用的，也是很基礎的幾個名詞，開始微波遙感方面的學習。

    本文主要包括：

• 基本原理和定義
• 常見名詞
• 微波遙感工作波段

1.基本原理和定義

      基本原理：微波與目標的相互作用，可以測量目標的后向散射特性、多普勒效應、偏振特性等，還可以反演目標的物理特性(介電常數、濕度等)，及幾何特性(目標大小、形狀、結構、粗糙度等)多種有用信息。這個類似于光學遙感中的波譜特征。

      下面我們了解一下三個名詞：微波遙感、主動式遙感和雷達遙感

      微波遙感是遙感器工作波段選擇在微波波段范圍（1～1 000mm）的遙感，常用的是8～300mm。微波遙感對云層、地表植被、松散沙層和冰雪具有一定的穿透能力，可以全天侯、全天時工作。

      微波遙感的工作方式分主動式（有源）微波遙感和被動式（無源）微波遙感。前者由傳感器發射微波波束再接收由地面物體反射或散射回來的回波，如側視雷達；后者接收地面物體自身輻射的微波，如微波輻射計、微波散射計等。

      雷達遙感是微波遙感的另外一種常見叫法，實際上我們可以理解為微波遙感的狹義概念，比較口語化。

      綜上所述，"微波遙感"是學科性質的廣義概念，"主動式遙感"是微波遙感中的一部分，"雷達遙感"是微波遙感常用的替代詞。

圖1微波遙感分類

2.入門名詞

    除此之外，我們還需要理解以下幾個名詞。

2.1雷達（Radar）

      Radar是RAdio Detection And Ranging的簡寫，一個Radar系統主要包括三個功能：

• 發射微波信號到場景
• 接收從場景中傳回的部分后向散射能量
• 觀測返回的強度（檢測）和延時（測距）信號

      Radar使用本身的能量源，因此可以進行全天候觀測，并且可以透過云層覆蓋。這種遙感系統就是主動式遙感系統。

      早期的雷達系統是真實孔徑雷達（Real Aperture Radar—RAR），由于成像分辨率與雷達天線的長度成正比，要想得到較高分辨率的圖像，需要增加天線的物理尺寸，限制其發展和應用。后來逐漸被合成孔徑雷達取代。

圖2 雷達系統工作方式

2.2側視雷達（SLR）

      如果雷達信號垂直照射地面，總會有兩個點具有相同的距離，運行軌跡的每一邊各有一個，于是圖像自身就會有折疊，軌跡的右邊的點和相應左邊的點就會混在一起。采用側視工作方式的側視雷達（side-looking radar）就能有效的解決這個問題，側視雷達是由傳感器向與飛行方向垂直的側面發射波束，并接受在側面上地物的反射波。

2.3合成孔徑雷達（SAR）

      SAR是Synthetic Aperture Radar的簡寫，中文名稱為：合成孔徑雷達。用一個小天線作為單個輻射單元，將此單元沿一直線不斷移動，在不同位置上接收同一地物的回波信號并進行相關解調壓縮處理的側視雷達。可以獲取高分辨率的地球表面圖像，是目前廣泛使用的雷達系統。同時它屬于成像雷達、以及側視雷達。

3.微波遙感工作波段

    微波遙感使用的微波部分的電磁頻譜，頻率​​從0.3GHz至300 GHz的，在波長方面，從1米到1毫米。

    我們也常看到大多數情況不是用波長大小來描述，而是用字母符號代替。常用的波長如下：

• P-band = ~ 65 cm
• L-band = ~ 23 cm
• S-band = ~ 10 cm
• C-band = ~ 5 cm
• X-band = ~ 3 cm
• K-band = ~ 1.2 cm

    波長越長穿透能力就越強，如波長大于2cm的雷達系統不會受到云的影響。如下為幾個雷達頻率的應用：

• 冰雪識別，小型特征，使用X-band
• 地質制圖，大型特征，使用L-band
• 葉面滲透，最好使用低頻率，如P-band
• 一般情況，C-band是折中波段

圖3 微波遙感的波段范圍

4.總結

      微波遙感是一個非常專業的領域，涉及的知識面很廣，包括電子科學、航空、計算機等。實際上，如果我們只專注于微波遙感的應用，就可以拋棄一些復雜的原理和眾多的概念，甚至很多方程和公式，首先理解幾個基本的名詞和原理即可。