近日，地球科学和遥感领域顶级期刊《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing（IEEE TGRS）》在线发表了在月球微波遥感领域取得的最新进展，论文题目为“Analyzing the Topographic Effects of the Lunar PSR on Radiometric Observations Using a Microwave Radiation Model with Coherent Surface Scattering”。电气学院郑文超副教授为第一作者，硕士研究生周进为第二作者，论文通讯作者为中山大学胡国平副教授，湖北工业大学为第一单位。
月球极区永久阴影区由于潜藏丰富的水冰资源，一直以来都是研究的热点。为了探明月球水冰的分布，首先需要获取永久阴影区的热特性。永久阴影区表面的热辐射可通过红外等手段获取，但更深层月壤的热辐射特征则需要采用微波探测的手段。由于永久阴影区位于极区撞击坑内，地形起伏变化大，分析月表热辐射特性需要考虑地形的影响。目前的微波热辐射模型主要是针对地形坡度、粗糙度等进行了分析，未考虑临近面元的散射，因而需要进一步发展微波热辐射模型。论文针对极区微波辐射模型开展研究，取得的主要成果为：1）发展了适用于月球极区微波辐射探测的亮温模型，提出利用Ray-tracing方法引入临近表面的相干表面散射，以改进传统微波辐射亮温模型。2)评估了相干表面散射在总亮温中的贡献，当微波亮度温度数据的分辨率相对较高时，例如分辨率为每度4像素时，相干散射对观测到的辐射亮温的影响更为明显。在模拟中，这些增量相对较大的点大多位于陨石坑的倾斜表面，而不是陨石坑的平坦底部。3)分析了嫦娥二号微波辐射计观测中相干面散射的影响。由于嫦娥二号MRM的微波亮温分辨率较低，相干表面散射的贡献小于1 K，可以忽略。因此，从PSR平坦底部区域观测到的微波亮温数据可以作为校准其他高纬度微波亮温的参考。
IEEE TGRS是地球科学和遥感领域的顶级期刊之一，是IEEE地球科学与遥感技术协会（GRSS）会刊，在遥感技术和地球科学领域具有较高影响力。
该项工作可为揭示水冰冷阱时空分布，月球“水循环”等研究提供重要参考。该项研究工作得到国家自然科学基金-月球与深空探测科学研究专项项目(编号:42241138)的资助。
责任编辑：陈凌
