地面目标在雷达图像上的影像色调取决于天线接收到的回波信号的强度。回波信号强，影像色调浅；回波信号弱，则影像色调深。回波信号的强弱主要与雷达发射功率、天线功率增益、雷达波长、目标本身的微波散射特性及极化方式等因素有关。除雷达本身的发射功率及天线特性外，主要有以下因素影响地物在图像上的影像色调。下面逐一进行阐述。
1.平台高度
平台高度的大小会影响微波在大气中传播路程的长短，从而会影响微波传输的透过率。微波在大气中传播时，会受到大气分子的吸收和散射。大气对微波吸收的主要是氧分子和水蒸气，波长越短，被吸收的越多。大气中粒子引起的散射主要由雾、雨滴引起，且波长越短，散射影响越大。在相同大气条件下，微波的衰减量随距离的增大而增加。所以同一目标，在不同高度上被成像时，其影像色调会发生变化，平台高度越高，其影像色调会相对深一些。
2.侧视角
侧视角的变化会引起地物影像色调和形状的变化。对大部分反射体来说，入射角的变化会强烈地影响地物反射率的变化。雷达的侧视角小，地物的反射率大，因此同一地物在侧视角小的图像上其影像色调浅。同理，在同一幅图像上相同性质的地物，在星下点处比远离星下点处的色调浅。另外，在相同的地形条件下，侧视角的大小与透视收缩、顶底位移和阴影的发生有直接关系。当侧视角大时，发生上述影像变形的可能性增大。但是随着侧视角的增加，方位方向上的阴影效果被突出了，它会压盖许多地物而造成判读的困难。
3.雷达波长与目标表面粗糙度
在其他条件相同的情况下，雷达波长不同，其影像的色调也不样。如图9-21所示的4幅图，它们是同一地区的雷达影像，上面的两幅是L波段的图像，下面的两幅是C波段的图像，它们的色调明显不同。另外，极化方式不同，影像的色调也不相同。左边的两幅是HH图像，右边的两幅是HV图像，它们的色调也明显不同。
雷达波长一般从两个方面影响目标的回波功率。第一，按波长去衡量地物表面的有效粗糙度。对同一地物表面粗糙度，波长不同，其有效粗糙度不同，对雷达波束的作用不同。第二，波长不同，复介电常数不同。而复介电常数不同会影响到地物目标的反射能力的大小和电磁波穿透力的大小。
图9-21 不同波长和极化方式的SAR图像
地物表面的粗糙度是决定雷达回波信号强弱的基本因素。地表的光滑程度决定了它对电磁波的反射形式。若地面目标是光滑的，则它对入射到其表面的电磁波产生镜面反射作用，使回波信号很弱，此时地面目标在雷达图像上呈现暗色调。若地面目标是粗糙的，则它对入射到其表面的电磁波产生漫反射或方向反射，回波信号相对较强，此时地面目标在雷达图像上呈现浅色调。
4.复介电常数(www.xing528.com)
复介电常数是表示物体导电、导磁性能的一个参数。复介电常数越大，反射雷达波束的作用越强，穿透作用越小。复介电常数相对于单位体积内的液态水含量呈线性变化。水分含量越低，雷达波束穿透力越大，此时反射小；当地物含水量大时，穿透力就大大减小，而反射能量大增。在雷达图像解译中，含水量常常是复介电常数的代名词。一般情况下，金属物体比非金属物体的复介电常数大；潮湿的土壤比干燥的土壤复介电常数大。复介电常数大的物体比复介电常数小的物体在雷达图像上色调浅。
5.硬目标
具有较大的散射截面，在侧视雷达图像上呈亮白色影像的物体统称硬目标。与雷达波方向垂直的金属板、略呈圆拱形的金属表面、与入射方向垂直的线导体以及角反射物体等都为硬目标。
金属塔架、铁路、桥梁、飞机、坦克等在侧视雷达图像上是亮白色影像。高压输电线路除金属塔架在侧视雷达图像上为亮白色影像外，当线路与雷达波方向垂直时，也为亮白色线状影像。建筑物群中墙与地面、墙与墙之间也构成角反射器，使雷达波返回的可能性大大增加，因此，在侧视雷达图像上的街区式居民地、与侧视雷达波垂直的街道和成排的房屋色调很亮，如图9-22所示。单幢房屋在侧视雷达图像上也是较浅的色调。另外，当高于地面的堤、行树和沟堑等目标与雷达波垂直时，在侧视雷达图像上也呈线状的白色影像。
值得注意的是，硬目标都有很强的雷达回波，由于光晕的影响，在侧视雷达图像上的影像尺寸一般比按比例尺缩小的尺寸要大。
6.极化方式
极化是指电磁波的偏振方式。水平极化是指电磁波的电场矢量与入射面（入射波与目标表面的法线所组成的平面）垂直。垂直极化是指电磁波的电场矢量与入射面平行。改变雷达发射天线的方向，就可以改变发射电磁波的极化方式。
若雷达发射的是水平极化方式的电磁波，则当这种电磁波与地物表面发生作用时，会使电磁波的极化方向产生不同程度的旋转，形成水平和垂直两个分量，可用不同极化方式的天线去接收，从而形成HH和HV两种极化方式的图像。若雷达发射的是垂直极化方式的电磁波，则同样可以接收到水平和垂直两个分量的信号，产生VV和VH两极化方式的图像。
图9-22 SAR图像（角反射器的存在使建筑物群呈白色）
地物在不同极化方式的雷达图像上所表现出的影像色调是不一样的。如图9-21所示，左边是HH图像，右边HV图像，它们的色调明显不同。一般地物在HH极化方式下回波信号最强。由于极化方式对目标回波强度影响较大，有时为了识别某些特定目标（如海浪、道路性质等），也采用正交极化方式（即HV或者VH方式）获取图像。
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