地物的微波輻射機理不同于對太陽光在可見光-近紅外區(qū)域的反射，也不同于地物對雷達電波的反射。它一方面同地物的物理溫度相關(guān)，這與熱紅外輻射類似；另一方面又同地物對該頻段微波的反射能力成反比。也即在雷達圖像中看到的亮的部分，在微波輻射圖像中很可能是暗的部分。這是因為地物對電磁波反射能力越強，其吸收能力就越弱，從而其自身的微波輻射就越弱。因此，微波圖像很可能在某種程度上與雷達圖像互補。比如經(jīng)過偽裝的目標在雷達圖像中看不到，但在微波輻射圖像中就可以看到。
微波輻射計的應(yīng)用：可用于土壤濕度(墑情)、植被含水量、海水含鹽度和降水的測量，還可監(jiān)測和預報山體滑坡等。
土壤水分是陸—氣交互作用的重要邊界條件，在全球水循環(huán)和能量循環(huán)中扮演著關(guān)鍵角色，直接影響降水、徑流、下滲與蒸散發(fā)等水文循環(huán)過程，并能反映洪澇和干旱的程度。土壤水分的變化強烈影響其微波輻射特征，L波段微波輻射計利用干燥土壤和液態(tài)水分在介電特性上的巨大差異反演土壤水分；
L波段是獲取表層土壤水分信息的最佳波段，它可以穿透稀疏和中等濃密植被，并能獲取一定深度的土壤信息；L波段被動微波遙感技術(shù)已逐漸成為大尺度土壤水分監(jiān)測的主要手段。
ARIEL是一款雙極化L波段微波輻射計，它基于ESA SMOS衛(wèi)星任務(wù)上的MIRAS儀器所使用的相同技術(shù)，設(shè)計簡單，堅固耐用，能夠承受在野外測量活動中可能出現(xiàn)的振動和沖擊，可用于大面積土壤濕度遙感。L波段微波輻射計已被空間機構(gòu)和研究機構(gòu)成功用于土壤濕度和海洋鹽度遙感估算和分析。
星載輻射計用于全球氣候變化和水圈研究。衛(wèi)星觀測的優(yōu)勢在于其提供連續(xù)時間的大面積測量的能力，但是，衛(wèi)星觀測的空間分辨率很低。當前的星載L波段輻射計提供的空間分辨率約為每像素40km，或者通過多傳感器數(shù)據(jù)融合算法達到1km，但仍然難以在精細應(yīng)用中使用。
ARIEL 作為一款新型L波段微波輻射計，其測量深度在熱成像和地面穿透雷達之間的做了很好的平衡，以適用于高空間分辨率的大面積表層土壤測量。它最初用于精細農(nóng)業(yè)的土壤水分測量，目前已證明也可用于更多遙感應(yīng)用，如：農(nóng)業(yè)與環(huán)境、土壤水分和土壤變異性、工程濕度測量、滲漏檢測、海冰厚度、道路水分密度變化等。
