基于微波辐射亮温识别月壤分层的方法技术

本发明专利技术涉及一种基于微波辐射亮温识别月壤分层的方法，方法包括：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；基于所述亮温信息和电磁波穿透特性信息，确定所述预选地区的月壤分层结构；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，建立所述预选地区的分层月壤亮温模型；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厚度进行反演，计算所述分层月壤的厚度值范围，确定浅层月壤的覆盖信息。本发明专利技术的基于微波辐射亮温识别月壤分层的方法，提高了识别浅层月壤分层的准确性，减小了月壤厚度的计算误差。减小了月壤厚度的计算误差。减小了月壤厚度的计算误差。

【技术实现步骤摘要】
基于微波辐射亮温识别月壤分层的方法


[0001]本专利技术涉及月球的微波遥感探测领域，尤其涉及基于微波辐射亮温识别月壤分层的方法、电子设备和存储介质。

技术介绍

[0002]月球等无大气天体上的表层土壤是连续撞击坑和各种风化过程的产物。月壤承载了大部分通过遥感获得的月球地质和化学知识，并且，分层月壤结构是研究月壤层厚度及成分特征的重要手段。因此，确定月球表层的垂直结构，确定月壤的分层信息，对于了解月球的地质情况至关重要，也对于深化当前月球资源的科学认识、探测和开发，具有十分重要的意义。
[0003]当前，基于微波辐射计数据的月球研究中，已构建的分层月壤结构主要有月壤
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月岩双层结构、月尘
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月壤
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月岩三层结构、月岩
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月壤
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月岩三层结构与月壤
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月岩
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月壤
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月岩四层结构等，主要是用于月壤、表面岩块区和隐伏岩块区微波辐射亮温的正演模拟分析。
[0004]现有技术中，研究员一般基于月本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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，1<i<n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，i<n，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。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述103，包括：103
‑
1、基于所述分层月壤亮温模型确定所述分层月壤亮温曲线，所述分层月壤亮温曲线为亮温与月壤分层厚度的关系曲线；103
‑
2、基于所述分层月壤亮温曲线，建立所述预选地区的亮温与第一分层月壤厚度d1的数值模拟亮温曲线，对所述第一分层月壤厚度进行反演，确定第一分层月壤厚度d1的上限和下限；103
‑
3、基于所述第一分层月壤厚度d1与所述分层月壤亮温曲线，建立所述预选地区的亮温与第i分层月壤厚度d
i
的数值模拟亮温曲线；对所述第i分层月壤厚度进行反演，确定第i分层月壤厚度值范围。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述103
‑
2，具体包括：基于所述分层月壤亮温曲线，确定所述预选地区亮温与第一分层月壤厚度d1的数值模拟亮温TB
A,f
(d1,d2＝∞,...，d
i
＝∞)与所述无分层结构地区的数值模拟亮温TB
B,f
(d1...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟治国，董学纲，刘亨玺，王明常，冯咺，平劲松，蔡占川，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：