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“嫦娥一号”探月卫星携带的微波探测仪(CELMS)是世界上首次在月球轨道上对月球进行观测的被动探测器。CELMS有四个工作频率:3.0,7.8,19.35和37GHz,通过多通道微波辐射亮温研究月壤特性,反演整个月球表面月壤厚度的分布是其重要任务之一。在轨运行期间,CELMS获得了大量的微波亮温数据,基本上覆盖了全月的范围。对CELMS观测数据的解析,将有助于研究者从中得出全月的月壤厚度、地形、矿物含量等信息,对人类探月有重要意义。 本文基于华中科技大学(HUST)探月组建立的月壤微波辐射亮温计算模型,分析了参数选取对模拟亮温的影响,模拟计算了全月的微波辐射亮温,并与CELMS实测微波亮温数据进行了比较。根据CELMS实测的微波亮温数据,分析了全月的亮温变化趋势。由于模拟计算的亮温与实测的亮温存在一定的差距,本文采用了统计分析的方法处理了实测亮温数据,并利用简化的模型得出了次表面等效发射率与月壤厚度和实测亮温之间的关系,利用处理后的数据和拟合的函数关系,反演出了全月的月壤厚度,反演出的全月月壤厚度分布基本合理,反演的月海地区月壤的厚度与文献报道的厚度较为接近。基于精确的多层正向传输模型,本文构建出了月表介电常数与月壤辐射亮温之间的函数关系,分析发现利用该关系得出的37G通道午夜时刻模拟亮温与实测亮温数据较为接近。利用约束最优化搜索方法和午夜12点模拟、实测亮温,本文反演出了全月的月表介电常数,反演结果与文献给出的结果较为接近。