[發明專利]一種基于遙感數據的月表撞擊坑地質填圖方法

有效

• 申請號: 201810175123.7
• 申請日: 2018-03-02
• 公開（公告）號: CN108416820B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 李勃;凌宗成;張江;武中臣;倪宇恒;陳劍;劉長卿;畢向宇;劉莉
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00;G06T7/30
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 李圣梅

1.一種基于遙感數據的月表撞擊坑地質填圖方法，其特征是，包括：

對月表影像和地形數據進行數據處理，其中，針對月表數字高程模型數據生成作為地質單元劃分依據的地形高程灰度分類圖、能夠表示月表任一點坡度的坡度圖；

選擇一張已經配準好的具有精確月表坐標的底圖，將待配準的遙感影像和地形數據基于同名像點配準到該底圖上，實現對同一研究區的遙感影像和地形數據的配準；

基于配準后的數據實現撞擊坑地質單元劃分、撞擊坑絕對年代確定及撞擊坑線性構造識別；

將撞擊坑地質單元劃分結果、確定的撞擊坑絕對年代及識別出的撞擊坑線性構造綜合生成一張包含地質單元、年代和線性構造的撞擊坑地質填圖；

撞擊坑地質單元劃分：使用覆蓋撞擊坑區域的DEM和影像數據，進行地形起伏和光度變化對應的特征點識別，然后將表示相同單元的特征點連起來，該特征線作為二維撞擊坑平面的不同地質單元的分界線；

所述撞擊坑地質單元劃分時，依據到撞擊坑中心的距離，撞擊坑地質單元由遠及近的具體劃分方法為：

a濺射物：對影像圖進行圖像處理，使用密度分割的功能對灰度影像圖中的每一像元點進行分類，綜合地形、坡度數據得到撞擊坑的濺射物遠邊界；

根據DEM數據生成的地形高程灰度分類圖得到撞擊坑濺射物的近邊界；

濺射物遠邊界和近邊界之間的區域即為撞擊坑濺射物單元；

b坑緣：坑緣單元根據撞擊坑的地形高程灰度分類圖和坡度圖進行劃分，從濺射物近邊界到地形的最高點之間的區域，坡度的最大值或DEM的最高值對應的點就是坑緣單元的特征點，各個方向上該點的連線就是坑緣部分的近邊界；

坑緣的遠邊界即為濺射物單元的近邊界；

坑緣遠邊界和近邊界之間的區域即為撞擊坑坑緣單元；

c坑壁：坑壁的遠邊界即為坑緣的近邊界；

從坑壁的遠邊界向撞擊坑中心方向，根據DEM數據生成的地形高程灰度分類圖，找到高程由高變低的轉折點，即為坑壁近邊界的特征點，然后將所有特征點連成線，即為坑壁的近邊界；

坑壁的遠邊界和近邊界之間的區域即為撞擊坑坑壁單元；

d坑底：坑底單元的遠邊界為坑壁單元的近邊界；

坑底單元的近邊界根據地形高程灰度分類圖和坡度圖來判斷和劃分，坑底單元向撞擊坑中心發育到中央峰的邊界，其近邊界點在地形高程灰度分類圖上表現為高程平緩到變高點或坡度變大的過渡點，各方向上過渡點連線即為坑底單元的近邊界；

坑底的遠邊界和近邊界之間的區域即為撞擊坑坑底單元；

e中央峰：坑底近邊界到撞擊坑中心的區域即為撞擊坑中央峰區域。

2.如權利要求1所述的一種基于遙感數據的月表撞擊坑地質填圖方法，其特征是，所述月表影像數據包括月表影像灰度數據和月表巖石豐度數據，月表影像灰度數據其數據格式為柵格數據，以行列式的格式進行存儲，其中每一個像元存儲月表的光度值；

月表巖石豐度數據進行月壤和巖石混合組分溫度擬合反演得到月表巖石體積百分比，其數據格式為柵格數據，以行列式的格式進行存儲，其中每一個像元存儲月表對應位置的石塊體積百分比；

所述地形數據為月表數字高程模型數據，其數據格式為柵格數據，以行列式的格式進行存儲，其中每一個像元存儲月表的高程值。

3.如權利要求1所述的一種基于遙感數據的月表撞擊坑地質填圖方法，其特征是，所述地形高程灰度分類圖在生成時，基于月表DEM柵格數據，對研究區每一點的高程值進行連續黑白灰度的分類設置，以不同的灰度值來表示不同的高程值，在地形起伏變化或高低過渡的位置會出現兩種顏色的分界線。

4.如權利要求1所述的一種基于遙感數據的月表撞擊坑地質填圖方法，其特征是，所述坡度圖生成時，月表任一點的坡度是指過該點的切平面與水平地面的夾角，表示了月表在該點的傾斜程度；

在數值上，坡度slope等于過該點的月表微分單元即DEM數據的像元的法矢量n與z軸的夾角，當具體進行坡度計算時，常采用簡化的差分公式：

其中，f_x是x方向高程變化率，f_y是y方向上高程變化率。