[发明专利]一种基于MRM数据的月壤内部热流反演方法

说明书

本申请涉及一种基于MRM数据的月壤内部热流反演方法，所述方法包括：基于月壤参数数据，通过热传导模型获取指定区域的模拟温度廓线；基于模拟温度廓线和月壤参数数据，通过辐射传输模型获取指定区域的模拟亮温数据；基于模拟亮温‑月壤内部热流组合数据进行数据拟合，构建月壤内部热流反演模型；基于观测亮温数据，通过月壤内部热流反演模型获取指定区域的月壤内部热流值。本申请基于上述方法，能够获取较为完整的月壤热流分布，进而实现对月球热演化的进一步研究。

技术领域

本申请属于微波遥感数据处理技术领域，具体涉及一种基于MRM数据的月壤内部热流反演方法。

背景技术

月壤内部热流是指在单位时间内由月壤深处垂直向上传递到单位月球表面的热量，其具体包括放射成因热流和月球地幔冷却热流两部分。月壤内部热流能够量化月球内部损失的能量，对于理解月球的内部成分、结构和演化非常重要，进而通过反演过程，准确、高效地获取月壤内部热流值具有非常重要的意义。

目前，对于月壤内部热流的研究，主要还是基于美国阿波罗15和17任务的两次实际测量，结果也仅局限于雨海东部边缘和静海东南部。由于可靠的观测数据的缺乏，尚无有效的基于卫星遥感数据的全月球性的月壤内部热流研究。前期的月壤内部热流反演，一般采用基于辐射传输方程这一技术手段，很少对月壤温度随时间、深度以及地理位置的变化进行研究，多数情况下选择假定个月壤层内的温度均一，由于假定的月壤温度不能准确、有效地刻画月壤内的实际温度分布，进而会导致月壤内部热流反演结果的误差较大；另外，现有技术中，即使将热传导方程应用到月壤内部热流的反演过程中，也仅是将热传导方程的通解假定为简单的指数函数形式，进而会造成模拟得到的温度廓线与通过数值求解方法得到的结果有较大差异。

鉴于此，提供一种基于MRM数据的月壤内部热流反演方法，能够获取较为完整、可靠的月壤内部热流分布，进而实现对月球热演化的进一步研究。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于现有技术的上述缺点、不足，本申请提供一种基于MRM数据的月壤内部热流反演方法。

(二)技术方案

为达到上述目的，本申请采用如下技术方案：

第一方面，本申请提供一种基于MRM数据的月壤内部热流反演方法，包括：

S1、基于MRM数据获取指定区域的月壤内部热流值和月壤参数数据；基于所述月壤参数数据，通过热传导模型获取指定区域的模拟温度廓线；

所述月壤参数包括太阳辐照度、比热容、热导率、月壤密度、月壤厚度、经度及纬度；

S2、基于所述模拟温度廓线和月壤参数数据，通过辐射传输模型获取指定区域的模拟亮温数据；

S3、获取指定区域的模拟亮温-月壤内部热流组合数据；基于所述模拟亮温-月壤内部热流组合数据进行数据拟合，构建月壤内部热流反演模型；

所述模拟亮温-月壤内部热流组合数据包括：月表指定区域的月壤内部热流值和模拟亮温数据；

S4、获取指定区域的观测亮温数据；基于所述观测亮温数据，通过月壤内部热流反演模型获取指定区域的月壤内部热流值。

可选的，所述S1中的基于所述月壤参数数据，通过热传导模型获取指定区域的适时模拟温度廓线，包括：所述热传导模型具体为：

式中，表示月壤温度廓线，表示月壤内部热流，t表示时间，为月表经度，φ为月表纬度，ρ(z)表示月壤密度，c(z,T)表示比热容，K(z,T)表示热导率，σ表示史蒂芬玻尔兹曼常数，θ(t)表示太阳入射角，e表示发射率，A(θ)表示月表反照率，表示时间t的太阳辐照度。