隨著我國探月工程不斷深入開展,對月表主要特征之一撞擊坑研究提出了更高的要求。對于月表撞擊坑的進一步分析,對探索月球演化過程和月表地質(zhì)年代,構(gòu)造形成,以及探測器選址著陸有著重要的研究意義和參考價值。此前,大多數(shù)對于撞擊坑的研究基于圓形撞擊坑的提取,忽略了撞擊坑的形態(tài)研究、退化過程及其所反映的統(tǒng)計規(guī)律,此方面缺乏更進一步的研究。本文選取“嫦娥二號”的DEM數(shù)據(jù)(數(shù)字高程模型)以及“月球勘測軌道飛行器(LRO)”的DTM(月表地形)數(shù)據(jù)和LRO基于廣角相機(WAC)的全月100m鑲嵌影像作為基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù),結(jié)合目前撞擊坑數(shù)據(jù)庫,利用ArcGIS軟件對月表影像提取撞擊坑坡度、坡向及邊界參數(shù),結(jié)合影像目視識別撞擊坑退化程度及主次撞擊坑,按照不同地質(zhì)年代單元統(tǒng)計分析這些參數(shù)的群體規(guī)律特征,交叉驗證當前地質(zhì)年代的劃分的準確性。本文的主要研究內(nèi)容與成果如下:(1)研究并系統(tǒng)第闡述了撞擊坑的形成、演變和退化過程。(2)基于月表數(shù)據(jù),結(jié)合撞擊坑主要形態(tài)變化,如結(jié)構(gòu)完整性、明暗對比等目視識別,通過提取撞擊坑坡度、坡向等形態(tài)參數(shù)定量研究,將撞擊坑退化等級分為四個等級:C1(新鮮撞擊坑)、C2(輕微退化撞擊坑)、C3(中等退化撞擊坑)、C4(中度退化撞擊坑)。(3)基于當前地質(zhì)單元年代劃分標準,選取不同年代地質(zhì)單元的撞擊坑。分析其退化等級統(tǒng)計學(xué)分布規(guī)律,及特定尺寸下的退化等級年代分布情況,并在剔除次級撞擊坑后進一步統(tǒng)計分析,交叉驗證了當前的定年結(jié)果,為地質(zhì)年代劃分提供了撞擊坑形態(tài)學(xué)方面的參考依據(jù)。
【學(xué)位單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2020
【中圖分類】：P184.5
【部分圖文】：

中國地質(zhì)大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文3緯度及分布范圍小同時DEM地形數(shù)據(jù)可以更準確地描述撞擊坑的內(nèi)外形態(tài)，準確性高；月表影像具有直觀性，對于撞擊坑的退化觀察，坑的完整度、清晰程度以及坑外濺射物有較好的刻畫。本文基于月表影像、DEM及地形數(shù)據(jù)，參考地面地貌特征定義和計算方法，選取整理了與撞擊坑有關(guān)的關(guān)鍵參數(shù)，并對這些撞擊坑的形態(tài)參數(shù)進行提取，分類研究了不同地質(zhì)年代單元的撞擊坑形態(tài)參數(shù)統(tǒng)計規(guī)律，交叉驗證當前定年方法。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1撞擊坑退化及其形態(tài)參數(shù)研究當前，由于世界多國包括美國、日本、印度、中國相繼發(fā)射探月探測器，帶回了數(shù)量龐大的遙感影像數(shù)據(jù)和地形信息以及月表巖土樣本，為后續(xù)進一步研究月表撞擊坑形態(tài)特征，分布情況，退化等提供了數(shù)據(jù)支持。1.2.1.1撞擊坑退化從獲取第一張月表影像開始，科學(xué)家就觀察到了月表撞擊坑的退化現(xiàn)象。部分撞擊坑邊界明確連貫，周圍分布著亮白色的濺射物輻射紋，部分撞擊坑邊界模糊，坑內(nèi)外存在塌陷現(xiàn)象、坑整體殘缺不全，坑內(nèi)明亮對比不存在。部分撞擊坑甚至幾乎無法人工目視識別，如圖1-1(李坤，2013年)。對于退化等級的定義要結(jié)合邊緣峰完整性、清晰度以及撞擊坑坑底填充程度綜合考量。圖1–1撞擊坑的退化現(xiàn)象Valantinas等選取MareNubium中的一個不規(guī)則母馬斑塊(IMP)和位于其上的四個區(qū)域MareHumorum的月球皺紋脊進行退化撞擊坑研究，表明撞擊坑仍處于生產(chǎn)狀態(tài)；George(1974年)等人通過對月球雨海盆地MareTranquillitatis撞擊

中國地質(zhì)大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文111.4研究技術(shù)路線圖1–2技術(shù)路線圖根據(jù)本文的研究目標與內(nèi)容，本文的主要技術(shù)路線主要分為以下幾步：(1)前期準備。下載撞擊坑數(shù)據(jù)庫，對撞擊坑參數(shù)進行了解和處理，；下載研究區(qū)域影像等類型數(shù)據(jù)并進行預(yù)處理，做好顯示，配準，統(tǒng)一坐標等問題；總結(jié)當前對撞擊坑內(nèi)部結(jié)構(gòu)和定年研究的現(xiàn)狀，確定研究內(nèi)容與方向。(2)撞擊坑退化分級，基于對撞擊坑的目視判別和形態(tài)參數(shù)提取方法，將撞擊坑分為四個退化等級。(3)剔除次級撞擊坑階段。結(jié)合目視識別和鐵元素含量差異，識別剔除區(qū)域內(nèi)次級撞擊坑。(4)退化規(guī)律統(tǒng)計階段。對不同區(qū)域總體規(guī)律統(tǒng)計分析，分尺寸大小進行分析，并在剔除次級坑影響下統(tǒng)計對比，探索地層年代與退化的統(tǒng)計結(jié)果關(guān)系，實現(xiàn)定年驗證。

中國地質(zhì)大學(xué)（北京）碩士學(xué)位論文13第2章撞擊坑的形成與退化撞擊坑從形成到演化至今，經(jīng)歷了不同程度的退化。對于撞擊坑的形成產(chǎn)生過程、分類及月表環(huán)境研究和分析，可以了解撞擊坑的演化過程，增加對于撞擊坑退化過程的認識。2.1撞擊坑的形成盡管形成撞擊坑的過程是一個連續(xù)且非常迅速的過程，但將其細分為三個連續(xù)的階段，可以幫助細化認識撞擊坑產(chǎn)生的具體過程。撞擊坑的產(chǎn)生按照先后順序可以分為三個階段：沖擊壓縮、沖入鑿坑、成坑后改造。圖2–1撞擊坑形成過程示意圖A:沖擊壓縮；B:沖入鑿坑過程；C:成坑后改造2.1.1沖擊壓縮碰撞和壓縮階段是月表撞擊坑產(chǎn)生三個階段中的第一階段，包括從撞擊物與月表初次始接觸到壓縮結(jié)束的整個過程。當從空中高速運轉(zhuǎn)的撞擊體(隕石)與月球發(fā)生碰撞時，月表因受到強大的力而發(fā)生變形，月表會出現(xiàn)破裂。撞擊物的運行速度與月球?qū)ζ涞闹亓ξ�、撞擊物本身的軌道速度以及通過大氣時的減速
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本文編號：2878224