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月球是地球唯一的天然卫星,也是距离地球最近的天体,以其特殊的空间环境及巨大的战略价值,在人类深空探索进程中具有极其重要的地位。月表辐射特性稳定,不仅可以作为在轨传感器的天然辐射定标源,还可以在夜晚地基大气定量观测等方面发挥重要作用。此外,研究月表的辐射性质还有助于人类认识月球的形成与演化过程。地基月球观测以其特有的优势,正在发挥着越来越重要的作用。但是,由于地表大气的存在,会对地基观测结果产生影响。因此,地基月表观测数据的大气校正就显得尤为重要。在众多的大气校正方法中,辐射传输模型法物理意义明确,校正精度高,在大气辐射传输性质研究、大气参数反演以及遥感图像大气校正等方面发挥了重要作用。本文利用LBLRTM和MODTRAN辐射传输模型对大气透过率、大气上行和下行辐射进行模拟,在此基础上对大气的辐射传输性质进行比较分析,总结大气辐射传输规律,探究观测天顶角和观测点高度对大气辐射传输性质的影响。结果表明:LBLRTM与MODRAN模型对大气辐射传输性质模拟结果的变化趋势和特征位置一致,但二者在多处位置上存在差异,共同表现为在大气辐射传输性质变化剧烈的位置,二者偏差明显增大;大气的透过率、上行辐射和下行辐射的模拟结果都在不同程度上受到观测天顶角和观测点高度的影响,但大气辐射传输性质的变化趋势和特征位置并不会因此而发生改变。利用HIS高光谱成像仪和TEL-1000 LW红外热像仪开展地基月表观测实验。在实验进行前利用STK软件仿真计算出月球的方位角和天顶角,实验过程中使用移动气象台站对天气条件进行监测。实验结束后,对HIS高光谱成像仪数据进行辐射定标处理得到月表中心位置的反射光谱数据,对红外热像仪观测的视频文件进行逐帧分解得到不同时刻的月表亮温数据。在大气辐射传输性质研究的基础上,利用LBLRTM和MODTRAN辐射传输模型对地基观测反射光谱数据和热红外亮温数据进行大气校正,并选取Chandrayaan-1卫星M3月表反射光谱数据和Racca月表温度模型计算的亮温结果对月表地基观测数据的大气校正结果进行验证。通过比较分析得出,经过LBLRTM和MODTRAN模型校正后的地基观测月表反射光谱数据整体变化趋势与M3数据一致,与M3数据的相对偏差分别为10.76%和20.51%,LBLRTM的校正结果精度更高;LBLRTM月表亮温校正结果在330-380K之间,MODTRAN月表亮温校正结果在320-360K之间,二者校正结果均与Racca月表温度模型计算结果相近,相对偏差在11%以下。LBLRTM和MODTRAN模型能够很好地完成月表地基观测数据的大气校正,LBLRTM校正结果更优。