2018年南京信息工程大学3004大气遥感与大气探测考博大纲博士研究生入学考试大纲

南京信息工程大学博士研究生招生入学考试
《大气遥感与大气探测》考试大纲
考试科目代码：3004
考试科目名称：大气遥感与大气探测
第一部分 课程目标与基本要求
一、课程目标
大气遥感与大气探测，主要研究主动式遥感、被动式遥感以及直接用仪器感知
等方法来测定或估测地球大气圈温、压、湿、风、云、降水等参数来了解地表和大
气的物理化学属性的理论和技术方法。
二、基本要求
要求学生掌握有关内容的基本概念、基本理论和基本方法，具有比较熟练地
运用仪器、面向应用独立进行资料处理、分析问题和解决问题的能力，进一步提
高独立发现新的探测事实、构思新的仪器设备的能力。重点是掌握雷达遥感、卫
星遥感、大气探测的基本概念、基本理论和基本方法，并不断提高自学能力。
第二部分 课程内容与考核目标
第一篇 基础知识
第 1 章 质点对电磁波的散射
1 了解球形质点的散射理论（Mie 理论），散射场能流密度；理解散射截面、侧向散
射截面、衰减截面、吸收截面的物理意义；理解 Mie 理论的 Rayleigh 近似
2 了解小旋转椭球体的散射特征，理解小旋转椭球形状及其旋转轴取向对电偶极矩、
散射截面、后向散射截面、衰减截面的影响
3 了解大粒子散射计算的常用方法
4 理解混合介质介电常数的计算方法
第 2 章 大气、云雾、降水对电磁波的衰减
1 掌握衰减及其表示法
2 理解吸收谱线与吸收系数等基本概念
3 了解 CO2、水汽和氧气对电磁波的吸收特征
4 了解云雾降水（粒子群）对电磁波的衰减特征；了解粒子群滴谱、粒子形状、旋
转轴取向等对散射、后向散射和衰减的影响
第 3 章 电磁波在大气中的折射
1 理解平面分层介质和球面分层介质情况下的 Snell 定律
2 了解分子极化的概念，掌握大气折射率与大气参数的关系
3 了解射线追踪概念及实际意义
第二篇 主动式微波遥感探测
第 4 章 雷达气象方程
1 了解雷达天线辐射特征等概念
2 理解单个粒子的雷达气象方程和云降水的雷达气象方程
3 掌握雷达反射率因子及其意义，理解与粒子的大小形状的关系
4 理解雷达资料的衰减订正意义和方法
6 理解 Z-I 关系及在降水定量测量中的应用
第 5 章 雷达回波的涨落与平均
1 了解回波信号强度及其平均值的分布律
2 了解视频积分器工作原理
3 了解非独立取样的均值估计原理
4 平均措施对接收机灵敏度的改善
5 理解自动抑制地物回波的 MTI 方法
第 6 章 偏振雷达探测原理
1 了解偏振场描述方法与 Stokes 参数定义
2 了解散射场特征的 Stokes 参数表示
3 掌握正交线偏振法测粒子形状、取向、谱参数的原理
第 7 章 Doppler 雷达探测原理
1 掌握单粒子径向速度探测的原理
2 掌握粒子群径向速度和速度谱探测的原理
第 8 章 晴空雷达探测原理
1 了解湍流介质的散射特征，理解大气湍流特性探测之雷达波长的选择考虑：=/2
2 了解分层介质的反射特征，理解大气分层特性探测之雷达波长的选择考虑：
D=(2R)
1/2
3 掌握晴空风廓线雷达的原理与应用
第三篇 被动式微波遥感
第 9 章 微波辐射测量学
1 了解辐亮度、热辐射、Kirchhoff 定律等基本概念
2 理解天线温度概念及意义
3 理解微波辐射计工作原理
4 掌握辐射传输基础理论
5 理解无散射大气的上行、下行辐亮温的含义
6 了解地表的微波辐射特征
第 10 章 大气微波辐射传输方程与大气遥感原理
1 理解辐射亮温度权重函数的意义
2 了解上行辐射的大气有效透过率
3 理解大气温度遥感原理：地基；星载
4 了解大气湿度遥感原理：地基；星载
5 掌握大气水汽总含量及液态水总含量遥感原理
6 了解降水遥感原理
第 11 章 大气遥感反演理论与方法
1 了解大气遥感反演的意义和基本思路
2 掌握最小二乘法和物理迭代法（非线性迭代法），
3 理解岭回归解法、约束解法、统计控制法等方法
4 了解经验正交函数展开法、经验正交回归法、线性迭代法
5 了解联合探测与反演方法
第 12 章 被动微波遥感大气的实践和应用
1 了解大气温度的微波遥感实践和应用
2 了解大气中的水汽和云中液态水的微波遥感实践和应用
3 了解降水的微波遥感实践和应用
4 了解臭氧的微波遥感实践和应用
第四篇 大气温压湿风降水的仪器直接测量
第13章 云能天的估测
掌握云能天常规观测理论
了解云能天器测的原理和技术
第14章 自动气象站
掌握自动气象观测系统的体系结构
了解各传感器及其信息处理的原理和技术
第15章 无线电探空
掌握无线电探空系统的体系结构
了解各传感器及其信息处理的原理和技术
第三部分 有关说明与实施要求
1、考试目标的能力层次的表述
本课程对各考核点的能力要求一般分为三个层次用相关词语描述：
较低要求——了解；
一般要求——理解、熟悉、会；
较高要求——掌握、应用。
一般来说，对概念、原理、理论知识等，可用“了解”、“理解”、“掌握”等词表述；
对计算方法、应用方面，可用“会”、“应用”、“掌握”等词。