月壤厚度是探索月球的四大重要目标之一,反演月壤厚度需要建立准确的微波辐射亮温模型。本文详细讨论了月壤辐射传输模型的发展过程及影响亮温的重要因素,如地形、邻坡散射和微尺度的粗糙度,并在现有的亮温模型基础之上,利用嫦娥一号CCD影像与辐射计的同轨特性,添加了重要的地形因素,从理论上可以模拟月表任意时刻、任意位置的亮温,并且能够直接和微波辐射计实测数据相比较,这是新模型与之前的亮温模型之间最突出的区别。　　为了利用与微波辐射计同轨扫描的CCD影像生成DEM,本文首先介绍了基于三线阵CCD影像的三维建模的流程,并以Hercules撞击坑为例,发现计算的DEM主要存在粗差簇和粗差线两种粗差,讨论了这两种粗差的特点和形成原因,并提出局部仿射变换抑制粗差簇,以角锥体法代替经典答解方法来抑制粗差线。最后以有效太阳辐照度图像较好地反映出DEM中的撞击坑的轮廓信息,通过比较证明修正后的DEM精度有了较大的提高,并由此得到一些关于粗差线的初步结论。　　在得到DEM之后,通过地形修正和遮蔽可计算出有效太阳辐照度,并通过实例证明了地形修正的确能够造成辐照度的局部增强和局部衰减,并且遮蔽区域和CCD影像较好地符合。然后针对当前的热传导方程不能适用于任意月壤厚度的问题,分析了热传导方程的迭代稳定条件,并提出了一种新的自适应分层方法。　　为了与实测数据相比较,在计算出DEM每个网格点的温度后,采用基于天线方向图的方法对亮温进行归一化,得到了和微波辐射计同时刻、同区域的模拟亮温。针对 Hercules坑的实测微波数据在白天和夜晚都出现较大波动的现象,模拟了Hercules坑在这两个时刻的亮温,还验证了平坦区域的亮温变化情况。结果表明:模拟亮温的变化趋势总体上和实测亮温相符合,从而直接证明了地形能够对亮温造成较大影响。此外,本文对亮温发射角和天线方向图进行了初步分析,并得到了一些结论。