月表撞擊坑自動識別與提取的新方法及其應(yīng)用
本文選題:撞擊坑 + 特征參數(shù) ; 參考:《地學(xué)前緣》2012年06期
【摘要】:月表撞擊坑是月球最顯著的地質(zhì)構(gòu)造特征。隨著不同月球探測器探測數(shù)據(jù)的豐富與數(shù)據(jù)質(zhì)量的提高,月表地質(zhì)信息挖掘成為月球科學(xué)領(lǐng)域重要的研究內(nèi)容。月表分布廣泛的撞擊事件的撞擊機理研究和月表地質(zhì)單元的地質(zhì)年齡的判定等科學(xué)問題都離不開對撞擊坑的研究。因此,對撞擊坑進行識別和特征參數(shù)提取是挖掘以上月表地質(zhì)隱含信息的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。針對目前用于撞擊坑識別和特征參數(shù)提取的方法存在效率低下、應(yīng)用范圍有限等種種缺陷,提出了一種新的月表環(huán)形構(gòu)造識別和特征參數(shù)提取方法,并且實現(xiàn)了定量自動化處理。首先,根據(jù)撞擊坑環(huán)形構(gòu)造特征,利用坡度指數(shù)提取坑壁多邊形矢量要素;其次,提出并采用環(huán)形構(gòu)造最小外包矩形法提取撞擊坑的偽中心與偽直徑;然后,以偽中心為中心點向外搜尋并確定撞擊坑坑緣頂點;最后,利用三點定圓法確定撞擊坑的中心位置和直徑大小。以嫦娥一號CCD相機影像數(shù)據(jù)和利用CCD立體相機制作的DEM數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)源,選取不同區(qū)域、不同類型的月表撞擊坑進行試驗,并將計算結(jié)果與目前研究成果進行對比。結(jié)果驗證表明,此方法可以推廣到月表其他表面,并可應(yīng)用于月表撞擊坑形成機理研究和利用撞擊坑大小-頻率分布測量的方法確定月表地質(zhì)單元的地質(zhì)年齡工作中。
[Abstract]:The lunar surface impact crater is the most prominent geological structural feature of the moon. With the enrichment of exploration data and the improvement of data quality of different lunar probes, lunar surface geological information mining has become an important research content in the field of lunar science. The research on the impact mechanism of the impact events widely distributed on the lunar surface and the determination of geological age of the lunar surface geological unit can not be separated from the study of the impact crater. Therefore, the recognition of impact craters and the extraction of feature parameters are the basis and key to excavate the hidden information of surface geology in last month. In view of the shortcomings of the existing methods used in impact crater identification and feature parameter extraction, such as low efficiency and limited application scope, a new method for identifying the annular structure of the monthly surface and extracting the feature parameters is proposed. And the quantitative automatic processing is realized. Firstly, according to the characteristics of impact crater ring structure, the factor of polygon vector of crater wall is extracted by slope index. Secondly, the pseudo-center and pseudo-diameter of impact crater are extracted by the method of minimum outer rectangle of ring structure. The pseudo-center is taken as the center point to search out and determine the vertex of the crater edge, and finally, the center position and diameter of the crater are determined by the three-point circle method. Taking the image data of Chang'e 1 CCD camera and Dem data made by CCD stereo camera as data sources, different types of lunar surface impact craters in different regions are selected for experiment, and the calculated results are compared with the current research results. The results show that this method can be extended to other surface of the lunar surface and can be applied to the study of the formation mechanism of the lunar surface impact crater and the determination of geological age of the lunar surface geological unit by using the method of measuring the size and frequency distribution of the impact crater.
【作者單位】: 中國科學(xué)院國家天文臺;中國科學(xué)院研究生院;
【基金】:國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃“863”項目(2009AA122201) 國家自然科學(xué)基金項目(40904051)
【分類號】:P184
【二級參考文獻】
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本文編號:2094079
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