风暴洋是月球最大的月海,其表面构造丰富,玄武岩年代跨度广,既有古老的高钛玄武岩,也有月球上最新形成的中钛玄武岩。研究风暴洋区域玄武岩厚度,了解月球浅表层结构特征,对于推断月球岩浆演化历史,探索月球的热演化过程具有重要意义。鉴于以往的风暴洋区域玄武岩厚度研究中,所使用的观测数据的空间分辨率较低,受月球表面曲率、表面起伏影响较大,只注重剖面式月海分层结构研究,本研究结合风暴洋区域地势特征,基于日本SELENE探月卫星搭载的月球雷达探测仪LRS(Lunar Radar Sounder)获取的高分辨率、全月覆盖的数据,依据雷达成像原理,在真实的雷达子波的基础上正演模拟了月球次表层结构特征;然后,通过双层介质模型及脉冲压缩原理,介绍了LRS数据的处理过程,得到了风暴洋区域次表层结构剖面图,分析了介电常数和接收器孔径大小等参数对LRS数据分辨率的影响。结果显示,在LRS数据成像过程中,玄武岩相对介电常数和接收器孔径大小是两个重要参数。图像分辨率与接收器孔径大小呈正相关,当孔径大小由5km增大到40km时,图像分辨率得到了明显改善,可以获得较高分辨率的月球次表层截面图;根据对模拟误差的估计,玄武岩相对介电常数选取为6.25时,反演误差介于-0.2到0.2之间,保证了玄武岩厚度的反演精度。同时,本文根据次表层回波图像特征,对风暴洋区域大面积范围内的玄武岩厚度进行了反演研究,绘制了玄武岩等厚图,并结合该区域成分信息详细描述了风暴洋区域月海玄武岩分布特征,深入分析了成分因素对玄武岩厚度及分布特征的影响,推断了该区域玄武岩岩浆演化过程。研究结果表明,风暴洋覆盖着平均厚度约为65m的玄武岩,在大型撞击坑周围区域玄武岩厚度可达108m(41°W,30°N),其他区域玄武岩厚度最小约为27m(49°W,8°N)。对比风暴洋区域的成分分布特征可知,LRS探测器探测到的次表层分界面的位置深度与月球表层中的铁钛含量分布相关。在Fe O和Ti O2含量相对较低的区域,探测得到的玄武岩岩层厚度相对较大;而在Fe O和Ti O2含量相对较高的区域,探测得到的玄武岩厚度相对较小,这是由于过高的Fe O、Ti O2含量影响了雷达探测器对介电常数差异的敏感性。本研究结合玄武岩厚度和成分信息深入研究了风暴洋区域月海玄武岩的分布规律,详细分析了不同因素对月海玄武岩厚度及分布的影响,为推断月球岩浆演化过程提供了重要的月球地质、地球物理信息。本文改进了月球次表层结构特征探究的方法,为研究月球次表层月岩的分布特征提供了新的思路,为推断月球的热演化历史探寻了新的途径。