[发明专利]基于微波辐射亮温识别月壤分层的方法

权利要求书

1.一种基于微波辐射亮温识别月壤分层的方法，其特征在于，包括以下步骤：

100、基于预先获取的卫星微波辐射计数据，生成预选地区的亮温信息；

101、基于所述亮温信息、电磁波穿透特性信息，确定所述预选地区的月壤分层结构；

102、基于所述月壤分层结构，通过预设的热传导方程和辐射传输方程，建立所述预选地区的分层月壤亮温模型；

103、基于所述分层月壤亮温模型确定每一分层月壤亮温曲线，基于所述分层月壤亮温曲线对分层月壤的厚度进行反演，计算所述分层月壤的厚度值范围。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤100中，

所述预先获取的卫星微波辐射计数据为对预选地区进行探测得到的数据；所述卫星微波辐射计数据包括频率为3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz和37GHz的探测数据；

基于所述卫星微波辐射计数据，进行月表亮温制图并生成所述预选地区的亮温信息；

所述卫星包括嫦娥1号和/或嫦娥2号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤101，包括：

将所述亮温信息与预先获取的参考亮温信息进行比较，判断所述预选地区的月壤的分层特征；

所述参考亮温信息为依据月壤无分层地区在3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz和37GHz频率的微波辐射计数据生成的亮温信息；

基于所述分层特征和所述电磁波穿透特性信息，确定所述预选地区月壤的分层结构。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述亮温信息与预先获取的参考亮温信息进行比较，判断所述预选地区的月壤的分层特征，具体为：

分别比较3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz和37GHz频率的亮温信息与参考亮温信息；

若相邻两个频率的亮温比较结果相同，则判断所述相邻两个频率微波穿透深度的月壤无分层；

若相邻两个频率的亮温比较结果不同，判断所述相邻两个频率微波穿透深度的月壤存在分层；

基于所述亮温比较结果，判断所述预选地区的月壤的分层特征。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤102，具体包括：

102-1、基于所述月壤分层特征，建立分层结构；

所述分层结构包括3.0GHz、7.8GHz、19.35GHz和37GHz频率微波穿透深度的月壤分层-月岩层；

102-2、基于所述分层结构，通过预设的热传导方程和辐射传输方程，建立分层月壤亮温模型；

所述分层月壤亮温模型的表达式为：

所述dTB_i,up为每一分层月壤的上行辐射，1in时，表达式为：

i＝1时，dTB_1,up为第一分层月壤的上行辐射，表达式为：

所述dTB_i,dn为每一分层月壤的下行辐射，in，表达式为：

i＝n时，所述dTB_rock，up为月岩层的上行辐射，表达式为：

其中，f为微波频率；d_i表示第i层厚度，取d₀＝0；

r_i为第i分层结构上界面的反射率；

1/(1-L_i)是微波在第i分层月壤中的多次反射系数；

是第i分层月壤吸收系数，μ₀是真空磁导率，ε₀是真空绝对介电常数，ε_i是第i分层月壤的相对介电常数。