基于嫦娥二號亮溫數(shù)據(jù)與溫度相關(guān)的月壤介電常數(shù)反演研究.pdf

1、介電常數(shù)是月壤基礎(chǔ)物理參數(shù)，準(zhǔn)確的月壤介電常數(shù)參數(shù)模型對月球主被動微波遙感和遙感參數(shù)的定量提取具有重要意義?，F(xiàn)有的介電常數(shù)模型均沒有考慮到物理溫度的影響，然而研究表明，月壤介電常數(shù)與物理溫度有關(guān)。本文基于月壤輻射亮溫模型，并改進(jìn)溫度剖面的計算，利用嫦娥二號微波輻射亮溫數(shù)據(jù)以及Diviner月球輻射測量儀(DLRE)紅外亮溫數(shù)據(jù)，反演出了與溫度相關(guān)的月壤介電常數(shù)參數(shù)，并提出了考慮溫度影響的微波波段月壤介電常數(shù)參數(shù)模型。
　　本文首先

2、介紹了月表多層輻射亮溫模型，并分析了地形、物理溫度剖面和介電常數(shù)等參數(shù)對輻射亮溫的影響。利用嫦娥二號實(shí)測亮溫數(shù)據(jù)進(jìn)行時空歸一化處理，得到時空歸一化亮溫差τ。由美國月球軌道勘測飛行器(LRO)上搭載的月球輻射測量儀(DLRE)讀取月球表面物理溫度數(shù)據(jù)。根據(jù)不同的溫度段選取時空歸一化亮溫差τ，計算并分析在不同的溫度段下τ與鐵鈦含量的相關(guān)系數(shù)。結(jié)果表明，在不同的溫度段下τ與鐵鈦的相關(guān)性是不一樣的，溫度越高，相關(guān)系數(shù)越大。由此得出溫度會影響月壤

3、介電常數(shù)的結(jié)論。
　　利用嫦娥二號亮溫數(shù)據(jù)反演介電常數(shù)時，首先需要求解一維熱傳導(dǎo)方程得到月壤溫度剖面，通過對比求解一維熱傳導(dǎo)方程得到的表面溫度與實(shí)測表面溫度，發(fā)現(xiàn)二者在某些地區(qū)存在較大差異。為了得到更準(zhǔn)確的溫度剖面，提出了根據(jù)實(shí)測表面溫度查找對應(yīng)溫度剖面的改進(jìn)方法。然后利用不同溫度段下的嫦娥二號亮溫數(shù)據(jù)，運(yùn)用非線性多變量約束最優(yōu)化方法，基于月表多層微波輻射亮溫模型，對月壤介電常數(shù)進(jìn)行反演，得到了溫度范圍在300～390K內(nèi)考慮了溫