本文的主要目的是寻找一种反演方法，利用月球探测卫星微波辐射计的亮度温度数据评估月壤厚度。国际上尚未有利用微波辐射计进行对月观测的先例，因此，我国的月球探测卫星将实现首次对月球进行被动微波遥感探测，这具有重大的科学价值和意义。 月球表层可近似视为由月壤和月岩组成的双层结构，因此，本文主要针对双层媒质进行讨论。 本文首先简要介绍了微波辐射计的探测原理及月球探测卫星微波辐射计的设计方案，还介绍了利用传播矩阵计算分层媒质的反射率的方法，并给出双层媒质的反射率表达式，分析了双层媒质的反射率随观测角、频率和第一层厚度的变化关系。 接着，着重介绍分层媒质亮度温度(即亮温)的两种不同解法：基于RT理论的亮温求解法(RT方法)和利用并矢格林函数的特点得到亮温的方法(DGF方法)，并推导出不同温度分布情况下，双层媒质的亮温随第一层厚度的变化关系；结果表明：在相同温度分布情况下，两种方法所得亮温随厚度的变化趋势相同，但RT方法所得亮温与厚度间是——对应关系，而DGF方法则不是。 然后，根据辐射计自身的特点，提出了辐射计的探测深度的计算方法，并给出具体温度分布情况下辐射计探测深度的计算式，并分析了探测深度随辐射计观测角度和工作频率的变化情况。 最后，本文根据RT方法和DGF方法的的不同特点，提出了两种不同的厚度反演法。对于RT方法，从其亮温表达式即可获得厚度的反演式；而对于DGF方法，文中根据最小二乘法对多通道辐射计的理论值与测量值进行比较，从而得到厚度的估计值。分析比较这两种反演法表明：虽然两种方法均可用于分层媒质的厚度估计，但相同条件下，RT方法的反演结果优于DGF方法。又因DGF方法比较适用于严格分层媒质，而月表并非严格双层结构，因此在月壤厚度评估中，选用RT方法对月壤厚度进行评估比较合适。