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在新一轮探月高潮的推动下，中国嫦娥一号成功发射，并首次携带微波辐射计进行探月活动。为实现嫦娥探月工程的科学目标-全月月壤厚度分布图，需要研究月表微波辐射亮温模型与计算方法的建立与完善。本文从分析嫦娥实测亮温数据的特征入手；建立了HUST多层平面亮温模型；并基于该模型评估了各个参数对全月模拟与实测亮温差别的影响程度；为了改善时间归一化效果，提出用傅里叶级数来进行时间归一化；针对大起伏月表地形，提出了一种基于DEM数字高程的亮温计算方法，以此详细分析了大起伏地形对亮温的影响，并从理论上解译月表单轨实测亮温的特征。本文研究工作的主要内容如下： 基于嫦娥的微波实测数据，对全月及局部的亮温特征进行了分析。本文给出了简单时间归一化的全月亮温图。全月的亮温赤道最高，向两极逐渐降低，随纬度增加呈现出逐渐递减的趋势。全月亮温图上能够看到地形特征，在两个高频通道尤其明显。本文发现起伏的地形对亮温有较大影响，特别是在高频的两个通道（如Austen坑的37GHz亮温比平坦地区低了近30K）；不论是月球白天还是黑夜，37GHz撞击坑的单轨亮温，都会出现振荡，振荡是因为坑内物理温度分布不均匀。白天亮温振荡的幅值主要由观测时间、坑的形状决定。此外，部分年轻撞击坑的单轨昼夜温差与高程廓线形状相似。 利用非相干方法，本文建立了HUST微波辐射三层与多层亮温平面模型。基于HUST多层模型，本文给出了全月模拟与实测亮温差别图。其中，低纬度地区模拟亮温与实测亮温差别，低于高纬度地区的亮温差别；月球正面的亮温差别低于月球背面的亮温差别；模拟亮温与实测亮温在风暴洋地区最为接近。本文详细分析了引起全月模拟亮温与实测亮温差别较大的各种可能原因。其中，温度剖面、月壤密度、铁钛含量三个参数的误差会引起模拟与实测亮温较大的差别；模型中未考虑的地形可能是亮温差较大的主要原因；简单时间归一化方法也会给实测亮温数据带来误差。为此，本文提出用傅里叶级数来归一化嫦娥的实测亮温数据，以便减小时间因素对亮温的影响。HUST多层亮温模型的模拟亮温与实测亮温时间变化趋势呈现的一致性，论证了所提函数的合理性。 针对大起伏地形对亮温有显著影响，本文提出一种基于DEM数字高程的计算撞击坑亮温的方法，该方法改进了太阳辐照度计算模型；并从单轨的角度解释了嫦娥亮温中的地形特征。基于三种不同的DEM数据源，仿真出来的Hercules亮温与实测亮温趋势呈现一致性，表明：亮温的振荡趋势主要是由撞击坑地形决定，即坑的结构、形状。而其他的物理参数对亮温的绝对值有影响，其中，月尘厚度对亮温的数值有显著影响，而红外发射率和反照率对亮温的影响相对较弱。地形主要是通过影响撞击坑的物理温度分布来影响单轨的亮温振荡趋势；单轨亮温的振荡幅值则取决于撞击坑的相对坡度角（撞击坑的地形）。月尘厚度对亮温的数值有显著影响，而红外发射率和反照率对亮温的影响相对较弱。