在雷达图像中，回波越强的区域亮度越高，因为成像雷达系统采用侧视方式，只有一小部分发射能量反射回到天线并被系统检测到。雷达回波强度有多个影响因素，包括地表的朝向、粗糙度和电特性，以及雷达回波的极化方向。
相对平坦的区域，表面粗糙度这一基本特征决定了雷达图像特性。光滑的水平面像一面镜子，产生特定方向的回波（见图），例如平静的水面。
雷达发射的全部能量几乎都从与入射角相等的反射角方向传播出去，即反射的能量都远离了雷达天线。正是因为几乎没有能量返回雷达天线，平滑区域的成像色彩就很暗淡，例如上图中的河流。当雷达发射信号照在粗糙的地表，表面的不规则性使雷达能量散射到很多个方向，其中一小部分返回雷达天线，雷达系统检测到这些能量，并在图像中形成色彩明亮的部分。因此在雷达图像中，地表物体的亮度与粗糙程度成正比，即越粗糙越明亮。
由于地物表面朝向相对于雷达信号传播路径的不同，地形也会影响图像亮度。在其他因素都相同的情况下，垂直于传播路径或直接面向传感器的表面形成的回波最强，背向传感器的山坡形成的回波较弱。如果山坡背面倾斜度大于下视角，那么雷达脉冲不能照射到这些区域，该区域就成为阴影区。由于距离增大、下视角减小，阴影区会增多，导致一些较为平缓的山坡背面也成为阴影区。前一页的雷达图像中，绵长的山脊线非常明显，正是山坡正面和背面明暗交汇的结果。在雷达图像中，人口居住区的建筑物通常亮度较高，这是建筑物的形状导致的。建筑物的侧面平坦，垂直与地面相交，形成了角反射器。如右图所示，雷达信号经过两次平面反射后，向着雷达天线方向传播，与下视角大小无关。有时雷达图像将角反射器成像作为校准回波信号强度的一种手段。电力线高塔和桥架等金属物体在雷达图像中非常明亮，这是因为其介电常数值很大。大多数干燥的自然界物质介电常数值很小，但潮湿的土壤、积雪和植被的介电常数值较大，其雷达反射率也会增加。因此雷达图像也可以用于估算地表物质的水分含量。
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