什么是地面散射?

[拼音]：dimian sanshe

[外文]：surface scattering

陆地、海洋等面目标对入射无线电波向周围空间各方向的再辐射。与入射无线电波方向相反的回波。称为后向散射。对陆地、海洋表面散射的研究在机载下视雷达的总体设计中有重要作用，因在强背景回波中提取目标信息必须探知后散射系数σ0的幅度分布和起伏特性。此外，大量积累各种表面的散射特性数据，建立雷达图像灰度与表面σ0之间的相关关系，可为雷达遥感的图像判读提供依据。

面目标可以看成是许多散射单元的集合，接收到的回波是所有散射单元散射信号的矢量和。各散射单元散射信号之间的相对相位不断改变，使回波信号的幅度产生起伏，在不同的情况下，回波幅度起伏服从瑞利分布、赖斯分布或对数正态分布。在陆地海洋表面散射理论中，切面近似法（基尔霍夫近似法）和微扰法(赖斯方法)较为通用。当表面曲率半径比波长大得多时，可采用切面近似法；而当表面粗糙度不大和斜率比较小时，宜采用微扰法。

陆地、海洋表面的后向散射截面──雷达截面，随照射区域大小而变化，其回波特性可用单位面积上的雷达截面──归一化雷达截面或后散射系数σ0描述。归一化雷达截面σ0与入射波波长λ、入射角θ、极化，以及陆地和海洋表面的粗糙度和复介电常数有关。这些因素的影响十分复杂，加之陆地种类繁多，海面状况复杂，很难找到σ0与各参数的一致关系。一般说来，在相同条件下，介电常数越大则σ0也越大。根据入射角的不同，地面散射可分成三个区域：

（1）在近垂直入射区σ0与极化关系不大，随波长缩短而缓慢地增加；但它与表面粗糙度密切有关，表面粗糙度越大，则σ0越小，且随入射角的增大而减小的速度越慢；

（2）在近切向入射区。对不同的极化和粗糙度，σ0随波长与入射角的变化也不同。水平极化且表面粗糙度不大时，σ0几乎与cos4θ和λ-4 成正比，但垂直极化且表面粗糙度不大时，σ0随入射角和波长的变化便没有这样快；

（3）在上述两区域之间，σ0随入射角和波长的变化一般比较慢，与cosθ和λ-1 成正比；当粗糙度很大时，σ0几乎与入射角和波长无关。这三个区域的分界点随波长、极化、介电常数和表面粗糙度的变化而变化。