【摘要】：中國"嫦娥一號"探月衛(wèi)星在世界上首次采用多通道微波輻射計(jì)垂直測量月球表面的微波熱輻射,以期由多通道微波輻射亮度溫度了解整個(gè)月球表面的微波輻射特征,進(jìn)而反演月壤層厚度,估算月壤層富含的氦3含量.在該科學(xué)目標(biāo)和技術(shù)條件下,討論了月球表面微波輻射理論建模中月表粗糙面、溫度廓線介質(zhì)輻射、密集粒子散射等物理要素的影響.按照月表面環(huán)形山數(shù)目與形態(tài)的統(tǒng)計(jì)特征,數(shù)值構(gòu)造環(huán)形山隨機(jī)分布的月表面地形.由規(guī)則三角形網(wǎng)格對"嫦娥一號"微波輻射計(jì)空間分辨率量級的月表面地形數(shù)值剖分,來計(jì)算隨機(jī)起伏粗糙月表面微波平均反射率與發(fā)射率.數(shù)值結(jié)果表明在"嫦娥一號"微波輻射計(jì)空間分辨率的條件下,環(huán)形山月表面可視為平表面建模.由具有相干勢的準(zhǔn)晶體近似討論了月壤層密集顆粒的散射與吸收特性,及其月壤層有效介電常數(shù)的計(jì)算.用分層輻射傳輸方程推導(dǎo)具有非均勻溫度廓線分布的月塵、月壤、月巖層微波輻射亮度溫度,分析了各個(gè)物理參數(shù)對輻射亮度溫度的影響.從而分析了"嫦娥一號"對月表面微波輻射觀測的三層結(jié)構(gòu)理論建模與參數(shù)選取.
[Abstract]:For the first time in the world, the Chinese "Chang 'e-1" lunar probe satellite has used a multi-channel microwave radiometer to vertically measure the microwave thermal radiation on the lunar surface in order to understand the microwave radiation characteristics of the whole lunar surface from the brightness temperature of the multi-channel microwave radiation. Then the thickness of the lunar soil layer is inversed and the helium-rich content of the lunar soil layer is estimated. Under the scientific and technical conditions, the effects of the lunar surface rough surface, temperature profile medium radiation and dense particle scattering on the theoretical modeling of lunar surface microwave radiation are discussed. According to the statistical characteristics of the number and shape of the crater on the lunar surface, the random distribution of the lunar surface topography of the crater is numerically constructed. In order to calculate the mean microwave reflectivity and emissivity of the random undulating rough lunar surface, a regular triangular mesh is used to subdivide the monthly surface topography of the "Chang'e 1" microwave radiometer with spatial resolution of the order of magnitude. The numerical results show that the lunar surface of the crater can be modeled as a flat surface under the condition of the spatial resolution of the "Chang'e 1" microwave radiometer. The scattering and absorption characteristics of dense particles in the lunar soil layer and the calculation of the effective permittivity of the lunar soil layer are discussed by using the quasi-crystal with coherent potential. The microwave radiation luminance temperature of lunar dust, lunar soil and lunar rock layer with non-uniform temperature profile distribution is derived by using stratified radiation transfer equation. The influence of various physical parameters on radiation luminance temperature is analyzed. Thus, the theoretical model of three-layer structure and the selection of parameters for the observation of microwave radiation on lunar surface by Chang'e 1 are analyzed.
【作者單位】： 復(fù)旦大學(xué)波散射與遙感信息教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(60971091,40637033) 遙感科學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金(2009KFJJ011)資助項(xiàng)目
【分類號】：P184.5

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 ;SAR imaging simulation for an inhomogeneous undulated lunar surface based on triangulated irregular network[J];Science in China(Series F:Information Sciences);2009年04期

2 ;Analysis of microwave brightness temperature of lunar surface and inversion of regolith layer thickness:Primary results of Chang-E 1 multi-channel radiometer observation[J];Science China(Information Sciences);2010年01期

3 平勁松;黃倩;鄢建國;曹建峰;唐歌實(shí);舒嶸;;基于嫦娥一號衛(wèi)星激光測高觀測的月球地形模型CLTM-s01[J];中國科學(xué)(G輯:物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué));2008年11期

【共引文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙雙明;李德仁;牟伶俐;;CE-1立體相機(jī)影像與激光高度計(jì)數(shù)據(jù)不一致性分析[J];測繪學(xué)報(bào);2011年06期

2 吉瑋;王心源;郭振亞;吳海中;;對月探測技術(shù)研究回顧及展望[J];地理與地理信息科學(xué);2011年02期

3 徐亞;郝天珧;;月球重力場研究及其應(yīng)用進(jìn)展[J];地球化學(xué);2010年01期

4 周聰;杜勁松;梁青;陳超;吳云超;吳靜;;基于球冠域的月球重力地形校正方法[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2010年02期

5 蔡占川;梁延研;李堅(jiān);唐澤圣;齊東旭;;基于嫦娥一號衛(wèi)星激光測高數(shù)據(jù)的月球數(shù)字高程模型[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2010年04期

6 郝衛(wèi)峰;李斐;鄢建國;;基于新近數(shù)據(jù)的月球地形、重力場及內(nèi)部構(gòu)造研究進(jìn)展[J];地球物理學(xué)進(jìn)展;2010年06期

7 杜勁松;陳超;梁青;周聰;;月球表層及月殼物質(zhì)密度分布特征[J];地球物理學(xué)報(bào);2010年09期

8 鄢建國;李斐;平勁松;唐歌實(shí);黃倩;曹建峰;劉俊澤;;基于“嫦娥一號”跟蹤數(shù)據(jù)的月球重力場模型CEGM-01[J];地球物理學(xué)報(bào);2010年12期

9 郝衛(wèi)峰;李斐;鄢建國;張杰;蘇曉莉;;基于“嫦娥一號”激光測高數(shù)據(jù)的月球極區(qū)光照條件研究[J];地球物理學(xué)報(bào);2012年01期

10 杜勁松;梁青;陳超;周聰;陳波;;月球“質(zhì)量瘤”盆地的深部結(jié)構(gòu)與撞擊演化[J];地質(zhì)科技情報(bào);2010年05期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 徐亞;郝天珧;;月球重力場研究及其應(yīng)用進(jìn)展[A];中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所第十屆（2010年度）學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(中)[C];2011年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條

1 田輝;基于嫦娥一號衛(wèi)星CCD立體影像處理模型與方法的研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2011年

2 夏偉杰;合成孔徑雷達(dá)回波仿真與圖像模擬[D];南京航空航天大學(xué);2010年

3 劉洪利;嫦娥1號衛(wèi)星激光高度計(jì)（LAM）數(shù)據(jù)的全月球虛擬現(xiàn)實(shí)構(gòu)建[D];中國地質(zhì)大學(xué)(北京);2012年

4 張旭晴;月表空間信息離散網(wǎng)格研究[D];吉林大學(xué);2010年

5 梁青;月球重力異常特征與三維密度成像研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2010年

6 王曉明;基于能觀能控理論的航天器自主導(dǎo)航與控制方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 胡小波;地形陰影對月表亮度溫度影響的研究[D];華中科技大學(xué);2011年

2 李群;雷達(dá)探測儀對月球次表層結(jié)構(gòu)探測的理論建模與反演方法[D];復(fù)旦大學(xué);2010年

3 王玲;月球幾何形狀的建模與算法的研究[D];天津理工大學(xué);2012年

【二級參考文獻(xiàn)】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 黃勇;“嫦娥一號”探月飛行器的軌道計(jì)算研究[D];中國科學(xué)院研究生院（上海天文臺）;2006年

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 金亞秋;一層空間非均勻的隨機(jī)介質(zhì)的二維熱輻射傳輸[J];中國科學(xué)A輯;1991年10期

2 金亞秋,張俊榮,趙仁宇;多頻段微波輻射計(jì)對農(nóng)作物熱輻射的遙感和分層隨機(jī)介質(zhì)輻射傳輸?shù)臄?shù)值模擬[J];遙感學(xué)報(bào);1992年02期

3 金亞秋;多成分密集隨機(jī)散射粒子多層隨機(jī)介質(zhì)的輻射傳輸[J];中國科學(xué)A輯;1992年12期

4 許生龍;一類變密度分層介質(zhì)的反射系數(shù)[J];海洋學(xué)報(bào)(中文版);1980年02期

5 馮庭桂;空腔輻射傳輸?shù)臄U(kuò)散－輸運(yùn)耦合計(jì)算[J];計(jì)算物理;1995年03期

6 李先;陳圣波;王旭輝;王旭楠;車大為;楊培玉;;基于輻射傳輸模型的水底反射率定量遙感反演研究[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版);2008年S1期

7 程路;Bremmer級數(shù)之推廣[J];物理學(xué)報(bào);1965年02期

8 鮑文娟;王金良;金碩;陳子瑜;;分層介質(zhì)中電磁波傳播的材料及反射系數(shù)的研究[J];北京機(jī)械工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2007年01期

9 尚爾昌;分層介質(zhì)中的散射場[J];聲學(xué)學(xué)報(bào)(中文版);1964年01期

10 胡文瑞;分層介質(zhì)中快磁聲波的傳播[J];力學(xué)學(xué)報(bào);1981年02期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 安俊英;徐海亭;;分層介質(zhì)中目標(biāo)散射的T矩陣方法[A];中國聲學(xué)學(xué)會(huì)水聲學(xué)分會(huì)2011年全國水聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

2 程崇虎;陳抗生;;分層介質(zhì)結(jié)構(gòu)介質(zhì)分布重建的一種新算法[A];1997年全國微波會(huì)議論文集(下冊)[C];1997年

3 江少恩;丁永坤;鄭志堅(jiān);孫可煦;黃翼翔;胡昕;張文海;崔延莉;易榮清;;在低密度介質(zhì)中的輻射傳輸實(shí)驗(yàn)[A];中國工程物理研究院科技年報(bào)（2003）[C];2003年

4 周廣強(qiáng);趙春生;秦瑜;;不同輻射傳輸方案對中尺度降水影響的對比分析[A];新世紀(jì)氣象科技創(chuàng)新與大氣科學(xué)發(fā)展——中國氣象學(xué)會(huì)2003年年會(huì)“大氣氣溶膠及其對氣候環(huán)境的影響”分會(huì)論文集[C];2003年

5 宋江杰;張振宇;;土壤-混凝土分層介質(zhì)中爆炸數(shù)值模擬一些問題的討論[A];中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2005論文摘要集（上）[C];2005年

6 王小民;廉國選;李明軒;;阻抗非匹配分層介質(zhì)反射波譜分析[A];中國聲學(xué)學(xué)會(huì)2001年青年學(xué)術(shù)會(huì)議[CYCA'01]論文集[C];2001年

7 崔寒茵;張碧星;;固體柱狀分層介質(zhì)中導(dǎo)波的傳播[A];2008年全國聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

8 李宏順;;衛(wèi)星遙感信息傳輸及成像機(jī)理研究(Ⅰ):成像過程計(jì)算[A];第十四屆全國遙感技術(shù)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文摘要集[C];2003年

9 吳迪;王小民;李明軒;;分層介質(zhì)方波調(diào)制長脈沖反射波數(shù)值模擬[A];中國聲學(xué)學(xué)會(huì)2005年青年學(xué)術(shù)會(huì)議[CYCA'05]論文集[C];2005年

10 法文哲;金亞秋;;月球表面輻射亮度溫度模擬與月壤厚度反演[A];中國空間科學(xué)學(xué)會(huì)空間探測專業(yè)委員會(huì)第十八次學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（下冊）[C];2005年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前2條

1 郭彩麗;大氣輻射導(dǎo)論（第二版）[N];中國氣象報(bào);2005年

2 奇云;無線輸電時(shí)代是否即將來臨[N];大眾科技報(bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 況潤元;長江口水色遙感參數(shù)模擬研究[D];華東師范大學(xué);2010年

2 張大威;高空核爆軟X射線輻射特性及其實(shí)驗(yàn)室模擬研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2006年

3 霍娟;地基全天空成像系統(tǒng)云與氣溶膠參數(shù)反演及其應(yīng)用研究[D];中國科學(xué)院研究生院（大氣物理研究所）;2007年

4 王乾;川西亞高山森林生態(tài)系統(tǒng)輻射傳輸研究[D];中國科學(xué)院研究生院（成都生物研究所）;2006年

5 代少玉;小波與時(shí)域多分辨分析（MRTD）在電磁散射中的應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2008年

6 任新成;粗糙面電磁散射及其與目標(biāo)的復(fù)合散射研究[D];西安電子科技大學(xué);2008年

7 高強(qiáng);哈密頓體系中波的傳播、魯棒控制與辛方法探索[D];大連理工大學(xué);2007年

8 法文哲;月球微波遙感的理論建模與參數(shù)反演[D];復(fù)旦大學(xué);2008年

9 盧鵬;大氣輻射模式的改進(jìn)及其在氣候模擬中的應(yīng)用[D];中國氣象科學(xué)研究院;2012年

10 孫凌;針對HY-1A CCD的大氣修正與水體組分反演[D];中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所）;2005年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 薛妍;大氣光譜輻射傳輸與散射特性及應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2001年

2 鮑嘉明;一種改進(jìn)的輻射傳輸計(jì)算方法[D];合肥工業(yè)大學(xué);2002年

3 徐賀華;聲表面波器件中聲波傳播特性的研究[D];天津大學(xué);2007年

4 李毅;電磁場中的快速多極子方法研究[D];中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2002年

5 代少玉;MRTD在電磁散射中的初步探究[D];西安電子科技大學(xué);2005年

6 王鵬;復(fù)雜分層介質(zhì)中的電磁場特性研究及應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2006年

7 張振宇;合成孔徑雷達(dá)三維成像技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2009年

8 徐益輝;分層介質(zhì)中的頻域場和時(shí)域場[D];浙江大學(xué);2008年

9 時(shí)莉;月表散射對月壤亮度溫度影響的研究及微波探測儀數(shù)據(jù)處理[D];中國科學(xué)院研究生院（空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心）;2008年

10 王寅林;高斯源激勵(lì)的水平電偶極子在一維各向異性介質(zhì)表面產(chǎn)生的瞬態(tài)場的精確解[D];浙江大學(xué);2010年

，

本文編號：2203616