嫦娥一號(hào)IIM高光譜數(shù)據(jù)和月球軌道器LOLA DEM數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)與月表地形校正及評(píng)價(jià)
本文關(guān)鍵詞: 嫦娥一號(hào) 干涉成像光譜儀(IIM) 月球軌道器激光測(cè)高儀(LOLA) 地理配準(zhǔn) C校正 地形校正 出處:《地球信息科學(xué)學(xué)報(bào)》2015年01期 論文類型:期刊論文
【摘要】:在對(duì)月探測(cè)中,月表物質(zhì)的可見光、近紅外反射數(shù)據(jù),是進(jìn)行月表化學(xué)元素及礦物反演與制圖的重要信息源。受月球表面地形起伏的影響,嫦娥一號(hào)干涉成像光譜儀(IIM)高光譜數(shù)據(jù)在開展月表參數(shù)定量反演前,須進(jìn)行月表地形校正,還原月表真實(shí)的反射率信息。IIM高光譜數(shù)據(jù)和常用的美國(guó)LOLA月球DEM數(shù)據(jù)之間存在月球經(jīng)緯度空間配準(zhǔn)不精確的問(wèn)題,對(duì)月表地形校正的精度產(chǎn)生了影響。以月表隕石坑為例,在兩幅月球遙感影像上選取一定數(shù)量的同名點(diǎn),使用多項(xiàng)式校正方法進(jìn)行像元級(jí)配準(zhǔn),與直接使用經(jīng)緯度開展空間配準(zhǔn)作了對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)IIM高光譜數(shù)據(jù)與LOLA DEM數(shù)據(jù)之間在經(jīng)度方向存在平均約3.5個(gè)像元的位置偏差,緯度方向存在約1.95個(gè)像元的偏差。在此基礎(chǔ)上,嘗試將地球地形校正中使用的C校正方法運(yùn)用到月球,探究在微弱大氣散射環(huán)境下,月球隕石坑地貌的月表地形校正可行性。研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)過(guò)像元級(jí)空間配準(zhǔn)的數(shù)據(jù)在月表地形校正的效果上,比直接使用月球經(jīng)緯度進(jìn)行匹配的校正效果有明顯提高。經(jīng)過(guò)匹配和C校正,月表反射率與太陽(yáng)入射角的余弦值之間的線性相關(guān)方程的斜率降低了89.4%,很好地消除月表隕石坑陰影地區(qū)和陽(yáng)坡高亮區(qū)域的月表地形效應(yīng),恢復(fù)月表陰影區(qū)域的光譜信息。驗(yàn)證結(jié)果表明,校正后的月表局部遙感影像更接近于月表真實(shí)反射率,為后續(xù)利用IIM數(shù)據(jù)開展月表理化要素定量反演研究提供了可靠的科學(xué)數(shù)據(jù)保障。
[Abstract]:In the lunar exploration, the visible light and near-infrared reflection data of the lunar surface matter are important information sources for the inversion and mapping of the chemical elements and minerals of the lunar surface, which are affected by the topographic fluctuation of the lunar surface. The hyperspectral data of Chang 'e-1 interferometric imaging spectrometer (IIM1) must be corrected before the quantitative inversion of the monthly surface parameters. The reduction of the true reflectance information of the lunar surface. IIM hyperspectral data and the commonly used LOLA lunar DEM data of the United States exist the problem of the moon longitude and latitude space registration imprecise, which has an impact on the accuracy of the lunar surface topographic correction. Take the lunar surface crater as an example, A certain number of points of the same name are selected from two remote sensing images of the moon. The pixel gradation registration using polynomial correction method is compared with the spatial registration using latitude and longitude directly. It is found that there is an average position deviation of 3.5 pixels in longitude direction and 1.95 pixel deviation in latitude direction between IIM hyperspectral data and LOLA DEM data. This paper attempts to apply the C correction method used in the Earth's topographic correction to the moon, and explores the feasibility of the lunar surface topographic correction of the lunar crater landforms under the weak atmospheric scattering environment. The correction effect of the data registered by pixel level space is much better than that of using the lunar latitude and longitude directly in the topographic correction of the lunar surface. The slope of the linear correlation equation between the monthly surface reflectivity and the cosine value of the solar incident angle is reduced by 89.4, which eliminates the topographic effect of the monthly surface topography in the shadow area of the lunar surface crater and the bright area on the sunny slope. The results show that the corrected local remote sensing images are closer to the true reflectivity of the lunar surface. It provides a reliable scientific data guarantee for the quantitative inversion of the physical and chemical elements of the monthly surface using IIM data.
【作者單位】: 華東師范大學(xué)地理信息科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;華東師范大學(xué)環(huán)境遙感與數(shù)據(jù)同化聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室;華東師范大學(xué)教育部深空探測(cè)聯(lián)合研究中心數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)分中心;Department
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41201358) 上海市科委重點(diǎn)支撐項(xiàng)目(13231203804) 地理信息科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任基金
【分類號(hào)】:P184.5
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1524760
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