探月遥感数据融合信息理论方法与应用

采用中国嫦娥（CE）一号多通道微波辐射数据和其他相关探测器多类探月数据的信息融合，验证补充或取代国外探月卫星数据，推算月壤FeO-TiO2含量、介电常数、热特性、物理温度分布、月壤厚度、太阳风通量、月壤光学成熟度、月球表面月壤层3He的总量，月球典型区域的物理特征。结合月球表面环形山数目和形态的统计特征，数值构造有环形山分布的月球表面地形。按月面地形坡度非均匀分布，提出月面与分层结构的探月雷达数值成像技术与分析方法。融合CE与SELENE、LRO的多类结果，选定各探月计划对应的同一特定区域，获得非均匀分层月球雷达成像及其分析。

（1）CE-1与CE-2数据验证：完成了中国嫦娥微波辐射探月的实际数据验证，获得了国际上第一次发布的全月球月壤厚度反演分布图，国际上第一次发布的全月球表层氦3含量分布图。也在国际上第一次就微波与红外星载观测昼夜变化数据（IEEE GRSL、科学通报封面）进行了讨论。.（2）CE-1与CE-2反演月球虹湾地区温度变化:由CE-1与CE-2数据反演得到月球昼夜不同时段该地区表面月尘层与月壤层的物理温度变化，分析了影响虹湾地区月表面物理温度的主要因素。.（3）CE与Diviner IR融合解释“热点”与“冷点”昼夜变化： CE-1夜间微波热辐射的“冷点”是Diviner IR辐射“热点”。以辐射传输理论分析，解释了这些热辐射昼夜变化很大的异常现象。从CE-1 Tb数据反演了该两环行山区域月壤介质层的物理温度的昼夜变化及其分布,将月表面物理温度昼夜变化与红外观测结果做了比较分析。.（4）CE与Diviner IR融合反演具温度分布廓线的月壤层介电特性: 与Diviner IR红外观测数据验证，通过CE-1与CE-2微波辐射观测数据，反演月壤层的微波有效复介电常数。并得到全天时全月球各通道微波热辐射的变化。.（5）CE-3雷达测距测速计算:以月球表面虹湾地区为例，为CE-3登月下降过程中，多角度雷达测距测速模拟，得到CE-3下降减速段与月面距离、下降速度与多谱勒模拟，为中国航天科技公司提供了研究报告，包括理论方法与软件。.（6）火星表层/次表层雷达探测回波的模拟及其特征参数反演：提出与完成了雷达对月球火星等外星分层结构深空探测的数值模拟成像与特征参数反演的研究，完成界面操作的专门程序软件，为我国未来雷达深空探测的设计方案提出基础的理论准备。获得软件著作权。.（7）专著2：是中国嫦娥微波辐射探月文集，也是世界上迄今论述星载微波辐射探月的唯一的学术文集，反映了我国第一次星载探月的重要成果。.获2011年国家自然科学奖二等奖。