《陆地和海面的雷达波散射特性 雷达遥感的理论与实践》

第一章雷达遥感1

技术发展水平1

§1.1 概述1

目录1

§1.2第二次世界大战结束时雷达的探测能力4

§1.3条幅状雷达图象与侧视雷达9

地表效应和出现的新技术12

§1.4地表特性对雷达回波的影响12

§1.5出现的新技术16

第二章基本概念与定义22

雷达波的反射性22

§2.1 自由空间的雷达方程22

§2.2目标的雷达截面积24

§2.3目标的归一化雷达截面积25

§2.4瑞利粗糙度判据26

§2.6雷达目标的远场27

§2.5散射场的相干性与非相干性27

§2.7 自相关函数与功率密度谱的关系28

§2.8回波幅度起伏的统计学基础30

地球及其对雷达波的影响33

§ 2.9地球曲率与大气折射对电磁波传播的影响33

§2.10干涉对目标回波的影响35

§2.11海面的基本特征和风速统计法35

§2.12超视距传播39

§2.13雷达波在大气中的衰减与散射39

第三章极化、去极化和散射理论43

极化与去极化43

§ 3.1极化散射矩阵43

§3.2线极化波的目标截面积与圆极化波的目标截面积之间的关系45

§3.3随机取向偶极子的雷达截面积46

§3.4双平面反射器48

§3.5随机取向的偶极子总体所引起的去极化49

粗糙表面的雷达截面积理论50

§3.6简化模式51

§3.7经典干涉理论53

§ 3.8切面近似模式53

§ 3.9适用于非常粗糙表面的几种方法54

§3.10小面模式54

§3.11 稍粗糙平面表面的雷达截面积54

§3.12水面波纹57

§3.13植被模式58

§3.14组合表面模式58

§3.15海面回波的多普勒谱59

第四章地球表面效应64

基本概念64

§4.1地球曲率与折射效应64

§4.3光滑平面地表的反射系数66

§4.2反射系数与散度因子66

§4.4地面对目标回波强度的影响70

位于光滑平面地表上的目标的回波73

§4.5光滑地表上一个小目标的回波与探测距离和入射余角的关系73

§4.6光滑地表上的垂直扩展目标75

§4.7光滑地表上圆极化波、水平极化波和垂直极化波的传播因数76

§4.8光滑地表上散射元大总体的传播因数79

§4.9粗糙表面的反射系数80

表面粗糙度对前向散射场的影响80

§4.10遮蔽作用83

§4.11去极化83

位于物理粗糙地表上的目标的回波84

§4.12回波功率随探测距离的变化规律85

§4.13理想化的R-4区与R-8区曲线交点处的探测距离85

§4.14 目标的圆极化相对截面积86

§4.15散射元大总体的雷达截面积87

§4.17前向散射对海面σ°的影响89

§4.16漫射分量对目标回波的影响89

干涉作用对陆地和海面回波的影响89

§4.18局部干涉作用90

§4.19经典干涉作用与局部干涉作用的比较91

第五章回波起伏94

陆地回波的起伏95

§5.1 陆地回波的性质95

§5.2陆地回波的幅度分布97

§5.3陆地回波的频谱和自相关函数102

海面回波的目视观测110

§5.4在A型显示器上观测到的回波特征111

§5.5 由定距离取样所获的结果112

§5.6雷达与光学观测的主观比较114

海面回波的统计学与频谱115

§5.8海面回波的幅度分布115

§5.7 vv回波和HH回波的异常情况115

§5.9非相干雷达的海面回波观测谱122

§5.10 自相关函数124

§5.11 海面回波的频谱及其与海面机制的关系126

§5.12海面回波快起伏与慢起伏的相对功率130

§5.13相位相干多普勒谱131

第六章雷达截面积的平均值和中值137

概述137

§6.1 目标的归一化雷达截面积的一般特性137

§6.2雷达截面积的平均值与中值的区别138

§6.3粗糙度接近于或小于雷达波长的平面地表139

§6.4近切向入射140

§6.5近垂直入射141

§6.6经典干涉作用142

§6.7陆地σ°的性质143

§6.8几种地面的σ°的平均值143

陆地的雷达截面积143

§6.9几种地面的σ°的中值158

§6.10陆地回波与入射余角和极化的关系161

§6.11陆地的σ°与雷达波长的关系165

§6.12关于陆地σ°的讨论166

海面的雷达截面积168

§6.13海面σ°的性质168

§6.14在小入射余角上σ°与探测距离的关系169

§6.15海面σ与入射余角的关系173

§6.16在低频率上σ°与入射余角的关系178

§6.17海面σ°与极化的关系181

§6.18海面σ°与风场和风浪的关系185

§6.19海面回波的估算188

§6.20海面σ°与雷达波长的关系191

§6.22关于海面σ°的讨论196

§6.21海面油溢对回波的影响196

第七章极化特性的相互关系200

概述200

§7.1一般的观测结果200

§7.2相干性、统计独立和相关200

§7.3粗糙地面的一种简化极化模式204

§7.4利用月球回波对简化极化模式的验证207

§7.5幅度起伏209

陆地回波（主要讨论树林的回波）209

§7.6正交极化回波的幅度和相位的相互关系210

§7.7回波的平均值和中值数据及其与入射余角的关系214

§7.8树林的相干散射与非相干散射的相对幅值215

海面回波217

§7.9正交极化分量的起伏217

§7.10线极化σ°的平均值与中值220

§7.11线极化和圆极化σ°的平均值和中值的相互关系224

§7.12海面的相干散射与非相干散射227