利用反射光谱和热辐射探测月球表面物质的理论和方法
发布时间：2023-12-07 18:01
研究月球表面的矿物岩石组成对于研究月球的起源和演化有着重要意义，这是因为这些矿物和岩石都是在一定的地质条件下形成的。获取月球表面的矿物岩石特征一直是月球探测的重要目标。在现有技术条件下，可以获取月球矿物岩石特征而且适合在遥感探测中使用的手段有反射光谱、热辐射以及电磁波探测等。本论文的选题为利用反射光谱以及热辐射探测月球表面物质的理论和方法。 月球反射光谱的能量来自太阳，太阳光谱的能量主要位于紫外—可见谱区，可以激发过渡金属d—电子轨道的电子跃迁到高能级，高低能级之间的能量差即为电子吸收的光子的能量。所以会在紫外一可见一近红外波谱出现吸收特征。吸收特征的中心波长、强度即可以作为矿物组成的判定依据。有许多因素会影响月球表面的反射光谱特征，如太空风化。太空风化会削弱总体反射率，减小1μm波段的对比度，使光谱曲线变“红”。此外，矿物组成的变化也会对辉石、橄榄石的光谱特征有显著影响，本文讨论了这些影响反射光谱特征的因素。 目前人类掌握的月球光谱数据主要来自两种技术手段。第一是用地球望远镜观测得到的连续光谱数据，特点是光谱分辨率高，空间分辨率低。代表是利用美国复威夷天文台获得的12...
【文章页数】：190 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 论文选题及月球表土层的性质
1 论文选题
2 月球表土层的特征
3 月壤的组成特征
4 小结
第二章 月球光学遥感的基础理论与模型
1 光的基本性质
2 光度学与辐射度学
3 散射、反射和吸收的基本概念与模型
4 辐射传输方程
5 单粒子散射的物理模型
6 基丁辐射传输方程的Hapke模型
7 光度函数
8 Hapke模刑的应用
9 反射光谱及大尺度粗糙度的光度效应
10 偏振及其应用
11 小结
第三章 紫外—可见—近红外月球遥感的辐射校正与光度校正
1 建立辐射校正场的目的
2 辐射校止场的基本原理和方法
3 克莱门汀探测器辐射校正场的选择与流程
4 我国标准辐射场的选择
5 其它绝对校正方法
6 光度校正
7 光度函数及其对成像光谱仪工作方式的指导意义
8 我国成像光谱仪光度校正函数的选择
9 光度校正与辐射校正系数的关系
10 小结
第四章 月球表面物质的反射光谱特征
1 月球表面与太阳光线的相互作用
2 月球反射光谱的吸收机制
3 月球表面的岩石类型及其光谱特征
4 月球表面主要过程及其对月球反射光谱特征的影响
5 月球表面的矿物组成
6 辉石类的波谱特征
7 橄榄石的波谱特征
8 斜长石族的波谱特征
9 冲击效应对反射光谱的影响
10 玻璃质的光谱特征
11 温度对矿物反射光谱的影响
12 粒度对反射光谱的影响
13 小结
第五章 连续光谱与多光谱遥感数据的解析方法
1 不同火成岩的反射光谱特征
2 连续光谱的解析
3 光学遥感数据的解析
4 混合物的光谱分析
5 月球连续反射光谱分析示例
6 遥感数据的解析示例
7 成像光谱仪与高光谱
8 钛铁的定量方法
9 关于Lunar Swirl
10 小结
第六章 月球及固态行星的热辐射
1 热辐射的基本概念
2 关于热辐射的基本定律
3 粒子介质的热辐射模型
4 基尔霍大定律
5 小结
第七章 月球表面物质的红外特征
1 分子的转动和振动能级
2 振动光谱的基态振动
3 多原子分子的振动
4 影响振动吸收强度的因素
5 硅酸盐、碳酸盐以及金属氧化物的波谱特征
6 岩石的红外光谱
7 物理性质以及环境对热红外的影响
8 小结
第八章 热红外在月球探测中的应用分析
1 发射光谱的应用方法
2 Christiansen波长以及透射特征
3 月球表面的温度分布
4 热红外光谱在月球探测上的应用分析
5 水的红外探测
6 Apollo 17和克莱门汀的热辐射探测
7 小结
第九章 总结与讨论
1 总结
2 关于反射光谱定量模型
3 关于多角度观测数据
4 关于混合像元的分解
5 关于热红外光谱的应用
6 几个值得深入研究的课题
7 展望
附录1：月壤样品62231的标准光谱
附录2：硅酸盐矿物的标准红外光谱
参考文献
致谢
本文编号：3870916
【文章页数】：190 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 论文选题及月球表土层的性质
1 论文选题
2 月球表土层的特征
3 月壤的组成特征
4 小结
第二章 月球光学遥感的基础理论与模型
1 光的基本性质
2 光度学与辐射度学
3 散射、反射和吸收的基本概念与模型
4 辐射传输方程
5 单粒子散射的物理模型
6 基丁辐射传输方程的Hapke模型
7 光度函数
8 Hapke模刑的应用
9 反射光谱及大尺度粗糙度的光度效应
10 偏振及其应用
11 小结
第三章 紫外—可见—近红外月球遥感的辐射校正与光度校正
1 建立辐射校正场的目的
2 辐射校止场的基本原理和方法
3 克莱门汀探测器辐射校正场的选择与流程
4 我国标准辐射场的选择
5 其它绝对校正方法
6 光度校正
7 光度函数及其对成像光谱仪工作方式的指导意义
8 我国成像光谱仪光度校正函数的选择
9 光度校正与辐射校正系数的关系
10 小结
第四章 月球表面物质的反射光谱特征
1 月球表面与太阳光线的相互作用
2 月球反射光谱的吸收机制
3 月球表面的岩石类型及其光谱特征
4 月球表面主要过程及其对月球反射光谱特征的影响
5 月球表面的矿物组成
6 辉石类的波谱特征
7 橄榄石的波谱特征
8 斜长石族的波谱特征
9 冲击效应对反射光谱的影响
10 玻璃质的光谱特征
11 温度对矿物反射光谱的影响
12 粒度对反射光谱的影响
13 小结
第五章 连续光谱与多光谱遥感数据的解析方法
1 不同火成岩的反射光谱特征
2 连续光谱的解析
3 光学遥感数据的解析
4 混合物的光谱分析
5 月球连续反射光谱分析示例
6 遥感数据的解析示例
7 成像光谱仪与高光谱
8 钛铁的定量方法
9 关于Lunar Swirl
10 小结
第六章 月球及固态行星的热辐射
1 热辐射的基本概念
2 关于热辐射的基本定律
3 粒子介质的热辐射模型
4 基尔霍大定律
5 小结
第七章 月球表面物质的红外特征
1 分子的转动和振动能级
2 振动光谱的基态振动
3 多原子分子的振动
4 影响振动吸收强度的因素
5 硅酸盐、碳酸盐以及金属氧化物的波谱特征
6 岩石的红外光谱
7 物理性质以及环境对热红外的影响
8 小结
第八章 热红外在月球探测中的应用分析
1 发射光谱的应用方法
2 Christiansen波长以及透射特征
3 月球表面的温度分布
4 热红外光谱在月球探测上的应用分析
5 水的红外探测
6 Apollo 17和克莱门汀的热辐射探测
7 小结
第九章 总结与讨论
1 总结
2 关于反射光谱定量模型
3 关于多角度观测数据
4 关于混合像元的分解
5 关于热红外光谱的应用
6 几个值得深入研究的课题
7 展望
附录1：月壤样品62231的标准光谱
附录2：硅酸盐矿物的标准红外光谱
参考文献
致谢
本文编号：3870916
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/tianwen/3870916.html