研究月球表面的礦物巖石組成對于研究月球的起源和演化有著重要意義，這是因為這些礦物和巖石都是在一定的地質條件下形成的。獲取月球表面的礦物巖石特征一直是月球探測的重要目標。在現(xiàn)有技術條件下，可以獲取月球礦物巖石特征而且適合在遙感探測中使用的手段有反射光譜、熱輻射以及電磁波探測等。本論文的選題為利用反射光譜以及熱輻射探測月球表面物質的理論和方法。 月球反射光譜的能量來自太陽，太陽光譜的能量主要位于紫外—可見譜區(qū)，可以激發(fā)過渡金屬d—電子軌道的電子躍遷到高能級，高低能級之間的能量差即為電子吸收的光子的能量。所以會在紫外一可見一近紅外波譜出現(xiàn)吸收特征。吸收特征的中心波長、強度即可以作為礦物組成的判定依據(jù)。有許多因素會影響月球表面的反射光譜特征，如太空風化。太空風化會削弱總體反射率，減小1μm波段的對比度，使光譜曲線變“紅”。此外，礦物組成的變化也會對輝石、橄欖石的光譜特征有顯著影響，本文討論了這些影響反射光譜特征的因素。 目前人類掌握的月球光譜數(shù)據(jù)主要來自兩種技術手段。第一是用地球望遠鏡觀測得到的連續(xù)光譜數(shù)據(jù)，特點是光譜分辨率高，空間分辨率低。代表是利用美國復威夷天文臺獲得的12...

【文章頁數(shù)】：190 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 論文選題及月球表土層的性質
    1 論文選題
    2 月球表土層的特征
    3 月壤的組成特征
    4 小結
第二章 月球光學遙感的基礎理論與模型
    1 光的基本性質
    2 光度學與輻射度學
    3 散射、反射和吸收的基本概念與模型
    4 輻射傳輸方程
    5 單粒子散射的物理模型
    6 基丁輻射傳輸方程的Hapke模型
    7 光度函數(shù)
    8 Hapke模刑的應用
    9 反射光譜及大尺度粗糙度的光度效應
    10 偏振及其應用
    11 小結
第三章 紫外—可見—近紅外月球遙感的輻射校正與光度校正
    1 建立輻射校正場的目的
    2 輻射校止場的基本原理和方法
    3 克萊門汀探測器輻射校正場的選擇與流程
    4 我國標準輻射場的選擇
    5 其它絕對校正方法
    6 光度校正
    7 光度函數(shù)及其對成像光譜儀工作方式的指導意義
    8 我國成像光譜儀光度校正函數(shù)的選擇
    9 光度校正與輻射校正系數(shù)的關系
    10 小結
第四章 月球表面物質的反射光譜特征
    1 月球表面與太陽光線的相互作用
    2 月球反射光譜的吸收機制
    3 月球表面的巖石類型及其光譜特征
    4 月球表面主要過程及其對月球反射光譜特征的影響
    5 月球表面的礦物組成
    6 輝石類的波譜特征
    7 橄欖石的波譜特征
    8 斜長石族的波譜特征
    9 沖擊效應對反射光譜的影響
    10 玻璃質的光譜特征
    11 溫度對礦物反射光譜的影響
    12 粒度對反射光譜的影響
    13 小結
第五章 連續(xù)光譜與多光譜遙感數(shù)據(jù)的解析方法
    1 不同火成巖的反射光譜特征
    2 連續(xù)光譜的解析
    3 光學遙感數(shù)據(jù)的解析
    4 混合物的光譜分析
    5 月球連續(xù)反射光譜分析示例
    6 遙感數(shù)據(jù)的解析示例
    7 成像光譜儀與高光譜
    8 鈦鐵的定量方法
    9 關于Lunar Swirl
    10 小結
第六章 月球及固態(tài)行星的熱輻射
    1 熱輻射的基本概念
    2 關于熱輻射的基本定律
    3 粒子介質的熱輻射模型
    4 基爾霍大定律
    5 小結
第七章 月球表面物質的紅外特征
    1 分子的轉動和振動能級
    2 振動光譜的基態(tài)振動
    3 多原子分子的振動
    4 影響振動吸收強度的因素
    5 硅酸鹽、碳酸鹽以及金屬氧化物的波譜特征
    6 巖石的紅外光譜
    7 物理性質以及環(huán)境對熱紅外的影響
    8 小結
第八章 熱紅外在月球探測中的應用分析
    1 發(fā)射光譜的應用方法
    2 Christiansen波長以及透射特征
    3 月球表面的溫度分布
    4 熱紅外光譜在月球探測上的應用分析
    5 水的紅外探測
    6 Apollo 17和克萊門汀的熱輻射探測
    7 小結
第九章 總結與討論
    1 總結
    2 關于反射光譜定量模型
    3 關于多角度觀測數(shù)據(jù)
    4 關于混合像元的分解
    5 關于熱紅外光譜的應用
    6 幾個值得深入研究的課題
    7 展望
附錄1：月壤樣品62231的標準光譜
附錄2：硅酸鹽礦物的標準紅外光譜
參考文獻
致謝



本文編號：3870916