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在分析辐射能量和温度关系的基础上,利用最小二乘法对天空温度函数进行拟合。基于菲涅尔方程,提出一种可以用于表面粗糙的地面物体辐射温度计算的数学模型。该模型适用于波长介于1～3 mm波段的计算。最后,利用3 mm直流Dicke式辐射计探测地面物体辐射温度的方式对模型进行实验验模。实验结果及误差分析表明,该模型能较好地表征粗糙表面的辐射特性,避免了复杂的电磁计算。