遥感顾名思义就是从远处感知，即利用非接触的手段获取被感测目标信息的技术。遥感的最大优点是能在短时间内取得大范围的数据，这些信息可以用图像或非图像的方式表现出来，以代替人类前往难以抵达或存在危险的地方进行观测。遥感技术主要用于气象、资源、环境、行星科学等领域。遥感应用需求催生遥感技术，遥感技术支持构建遥感产业。已有多项遥感技术与应用项目被列入国家战略性新兴产业的范畴。

　　遥感对目标信息感测的基础是目标与电磁波的相互作用，包括吸收、发射、绕射、反射、散射等。根据所测量的电磁波的频率不同，这些相互作用分别决定于物质的分子、原子结构等微观结构的能级变化或决定于温度、几何形状、介电常数与电导率等宏观特征，如物质与频率最高的伽马射线和X射线的作用主要是原子核结构的能级变化，可用于对放射性物质的遥感；物质与紫外波段电磁波的作用主要是电子运动能级的变化，可用于大气中氢和氦等的探测和电子密度的成像观测；可见光和红外波段电磁波与物质的相互作用主要与分子的能级变化过程有关，可用于化学成分及与化学成分有关的物质特性的探测，如矿物、植被和生物特性等；更低频率的远红外波段、电磁波与物质的作用则主要与分子热运动级气体分子振动和转动能级变化有关，可用于物体温度及气体成分的探测等。比远红外波长更长、频率更低的电磁波是微波，微波与物质相互作用也能够提供非常丰富的目标特性的信息。微波遥感是通过在微波波段对受目标作用的电磁波参数进行测量，通过非接触的手段获得目标的特性信息。

　　在微波波段，现代电子技术能够实现对电磁波的相干和非相干检测，从而对电磁波的幅度、频率、相位和极化等参数进行有效的精确测量，利用这些测量，可以得到目标散射或辐射的能量（功率）、位置（距离）、形状（几何）和频谱等信息，从而获取丰富的目标特性。根据所探测的参数不同，微波辐射计包括主要测量辐射能量空间分布的微波成像仪和主要测量辐射能量频率分布的微波探测仪,其中微波成像仪一般采用大气窗口频率，对地球表面和大气散射体（云和降雨）的辐射进行探测，从而获得陆地表面温度、土壤湿度、冰雪覆盖和海洋表面温度、粗糙度、盐度，以及大气中液态水、降水等参数；而微波探测仪则采用大气吸收频率，通过对大气对特定分子成分吸收谱特性的探测反演大气成分及相关的大气湿度和温度等特性。主动微波遥感器（雷达）包括主要测量地面散射特性空间变化的成像雷达、测量目标距离变化的雷达高度计和测量表面面散射与大气中颗粒体散射的微波散射计：其中成像雷达主要是合成孔径雷达，用于对地面目标进行高分辨率的成像观测（现代星载高分辨率合成孔径雷达分辨率可以达到10cm量级）；雷达高度计主要用于对海面高度高分辨率的测量（现代最先进的星载雷达高度计可以实现1～2cm的测量精度）；用于海面和陆地表面散射测量的微波散射计主要用于对海面风场（包括速度和方向）、土壤湿度和植被生长情况等进行全球大尺度、高精度的快速测量（现代星载微波散射计可以在24小时内覆盖全球表面90%以上区域）；用于大气中颗粒（包括构成云和降水的水滴和冰粒等）体散射测量的微波散射计测主要用于对降水和云的分布、特征及其三维结构的探测。

　　通常我们也根据微波遥感数据产品的特点进行分类：合成孔径雷达称为微波成像遥感器（微波成像有效载荷），其它微波遥感器称为微波探测遥感器（微波探测有效载荷）。除合成孔径雷达之外的其它微波探测遥感器一般分辨率较低（主要对星载而言），但通常具有更高的辐射测量精度和更宽的观测刈幅，可以实现全球范围高精度的快速观测，而其数据的应用也以定量化参数反演应用为主。基于这种定量化的观测和反演，星载微波遥感探测技术主要应用于大气、海洋和大尺度陆地环境要素的探测，是气象、海洋和环境监测与预报及全球环境与气候变化等的重要数据获取手段。

　　作者单位：中国科学院空间科学与应用研究中心