“对元素和物质类型进行探测”是我国嫦娥一号探月卫星对月球进行探测的四大科学目标之一。本文主要是针对“对元素和物质类型进行探测”这一主要科学目标，进行如何利用嫦娥探月卫星相应有效载荷的科学数据反演月表物质成分预研究。本文的内容主要包括如下的几方面：　　 (1)对月球的化学元素、矿物和岩石的基本组成、性质与特征等方面进行了较为详细的叙述。　　 (2)对如何利用干涉成像光谱仪的数据反演元素含量进行了预先研究。首先提出了反演Ti含量的技术路线。同时采用月球采样点的双向反射数据替代相应的月球样品半球反射率的方法的主导思路，较为成功地对Le Mouéic等月表FeO定量方法进行了精炼，并且对于改进过程发现的问题，提出了解决的方法。　　 (3)利用国家天文台兴隆基地2.16m光学望远镜，在国内首次对月球表面进行了观测，观测区域为月表的采样点附近等。通过这段时间的观测，不仅积累了采样点附近区域等的光谱数据，相应的为如何利用我国嫦娥工程的科学数据进行物质反演奠定基础，而且为以后进一步的对月进行地基望远镜观测积累了实践经验等。　　 (4)为了更好的应用干涉成像光谱仪科学数据进行相关的月球科学研究，就必须进行数据的校正，即数据预处理。本文通过对不同光谱标准方案进行分析和比较，以及采用地基望远镜的观测数据进行实验，我们选取了进行光谱校正的标准光谱。　　 (5)同样为了对干涉成像光谱仪的科学数据的光度校正做好充分的准备，选择了适合于我们干涉成像光谱仪科学数据的光度校正函数，并且进行了光度校正的预演。　　 (6)嫦娥月球探测工程的科学数据为月球科学家们实现全月球表面主要矿物(辉石、斜长石、橄榄石和钛铁矿)的填图提供了新的契机。根据我国的伽玛射线谱仪，X射线谱仪数据和干涉成像光谱仪数据各自的特点，把这些数据进行数据融合，实现对月表主要矿物的反演预研究工作，并且提出了实现这一目标的较为具体的技术路线。　　 (7)在已经完成的月表主要矿物反演预研究的基础上，分为三种情况提出了对月球表面的岩石类型进行划分的方案，即，对月表克里普岩的反演、对月表高地岩石类型的反演和对月表的月海玄武岩类型的反演。