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月球地貌是月球表面发生的地质和地貌过程的结果,月球地貌单元的划分和等级分类体系的构建是月球地貌学研究的基础,也是月球地貌图制图的基础和关键科学问题。地貌学是研究形态和成因的科学,高程和起伏度是最基本的地貌指标。本文基于LOLA（Lunar Orbiter Laser Altimeter） DEM数据以及LOLA和SELENE TC（Terrain Camera）融合的DEM数据（SLDEM2015,文中简称SLDEM）,利用均值变点法确定月表起伏度计算的最佳窗口,并以起伏度100 m、200 m、300 m、700 m、1500 m及2500 m为阈值将月球表面分为微起伏平原（< 100 m）、微起伏台地[100 m, 200 m）、微小起伏丘陵[200 m, 300 m）、小起伏山地[300 m, 700 m）、中起伏山地[700 m, 1500 m）、大起伏山地[1500 m, 2500 m）及极大起伏山地（≥ 2500 m）地貌7个类型。划分结果显示：微起伏平原主要分布在月海平原区域、部分有玄武岩充填的撞击盆地的盆底区域以及撞击坑坑底区域;微起伏台地主要分布在月海和月陆区域的交界区域;微小起伏丘陵主要分布在月溪和皱脊等构造单元区域;小起伏山地主要分布在撞击坑中央峰及坑底断裂区域;中起伏山地主要分布在撞击坑坑底和坑壁过渡区域、撞击坑坑壁和坑缘过渡区域、撞击盆地盆底与盆壁过渡区域以及盆壁与盆缘过渡区域;大起伏和极大起伏山地主要分布在撞击坑坑壁区域及撞击盆地盆壁区域。本文确定的月表起伏度分级标准可以对月表数字地貌分类体系的构建和月球地貌图集的编研提供定量标准和重要参考。 相似文献
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月表形貌特征研究进展及趋势分析 总被引：4，自引：0，他引：4
在月球探测及科学研究过程中,对月表形貌特征的认识和分析是月球探测计划的关键任务之一,有助于理解和揭示月球的形态特征及空间分异规律,对于分析月球岩石构造、估算月表年龄、反演月壤厚度、恢复月球的起源和演化历史等都具有重要意义。从月表形貌特征的塑造及表达、宏观特征的分析与定量刻画、月表撞击坑的识别与分类及空间分异特征等几方面进行了归纳和分析,提出了未来月表形貌的研究方向,包括全月球形貌特征的多级分区划分、撞击坑类型的划分、全月球撞击坑空间分异特征及规律的研究、基于撞击坑空间分布探讨月球演化、基于形貌特征的比较行星学研究等。 相似文献
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《地理与地理信息科学》2017,(4)
月表撞击坑的精准自动提取是月球地貌特征研究的基础。该文基于坑缘部位相对突起的形态特征,利用月球勘测轨道器相机(LROC)提供的100m分辨率数字高程模型(DEM)数据,采用邻域高程比对算法对撞击坑进行自动识别。该方法首先确定坑缘轮廓位置,继而采用数学形态学方法进行噪声过滤、细化连接和自动识别坑缘处栅格。在月海和月陆地区提取实验结果表明:该方法对简单型撞击坑和复杂型撞击坑的提取率在64.7%以上,对边缘退化型撞击坑的提取率为63.6%;对比目视解译结果,提取准确率在74.5%以上;所提取撞击坑与自然形态吻合较好,偏移距离在400m以内的坑缘栅格数占81.5%以上。 相似文献
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全月球撞击坑形貌特征的识别与多指标表达 总被引：1，自引：0，他引：1
全月球撞击坑数据是支撑月表形貌研究以及月球工程探测和科学研究的重要基础性数据,其全面性、精确性是衡量一个国家科技水平甚至综合国力的重要指标。基于嫦娥一号、Clementine多光谱等探月数据,智能化人工提取了全月球106030 个直径大于500 m的撞击坑,在IAU 公布的有名称的撞击坑及其描述形貌特征指标的基础上,建立了描述全月球撞击坑形貌特征的指标体系并获得了所有撞击坑指标的属性值。针对现阶段尚无一套完整的全月球撞击坑数据库的现状,采用面向对象的Geodatabase数据模型组织全月球撞击坑数据,构建了包含位置、大小、形状、坡度、方向、中央峰、辐射纹等7 个大类52 个小类指标的全关系型数据库,其可对撞击坑空间数据和属性数据进行一体化管理,实现了对撞击坑数据的存储、检索、处理和应用,为其他月球科学研究基于数据库进行数据挖掘和应用提供了海量基础数据,为后续月球其他资源数据库的构建提供借鉴。今后将进一步完善更新维护全月球数据库的工作。 相似文献
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月海是月球表面的主要地理单元。对月海地貌特征的研究能够认识月表起伏及其动力学成因。依据CE-1 影像图和全月球数字高程模型数据,提取了南北半球不同纬度地区、不同填充岩性的典型月海范围,运用盒维数法、立方体覆盖法和多重分形q-Dq语言对月海边界及其地形表面的地貌特征进行了线和面的描述和研究。结果表明：① 分形方法可以有效地描述月球地貌的复杂程度。月海边界的分维值介于1.065~1.100 之间,平均值为1.086,标准差为0.014,在双对数坐标下5 个月海区边界复杂度拟合的直线都近似平行。② 月海地形表面的分维值介于2.704~2.852 之间,5 个月海地形表面的分维值标准差为0.051,ln δ -lnN（δ）图也近似平行,但截距的离散程度相较于月海边界的高。③ 月海地貌多重分析的q-Dq曲线图总体呈现非递增趋势,Dq值在q=-10 和q=0 时基本达到饱和,但差异较小。④ 从线、面单分形以及多重分形可见,5 个月海均具有分形特征,但彼此之间差异较小。其动力学意义在于它们在形成之后,内动力作用基本停止或很小,与分形特征基本一致;而外力主要由陨石撞击作用少量地改变着月表的面貌,导致在分形特征上表现出差异性。 相似文献
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全月球撞击坑识别、分类及空间分布 总被引：3，自引：1，他引：2
撞击坑是月球表面分布广泛的地貌单元,是研究月球的最直接窗口。本文以嫦娥一号卫星获取的遥感影像和DEM,以及国际天文学联合会(IAU)公布的撞击坑名录为基础数据源,以全月球表面撞击坑为研究对象,采用遥感图像处理与专家知识融合的目视解译法确定撞击坑的边界,识别出全月球表面直径大于500 m的撞击坑共计106030个,采用累积频率和与IAU公布撞击坑对比两种方法对目视解译的撞击坑进行精度评价,其识别的总体误差率为10.97%;按照形态特征指标,将全月球撞击坑分为六大类,对比分析了不同类的撞击坑影像及形貌差异性;对全月球撞击坑分类进行统计分析,得出了不同类型撞击坑在月球表面的数量与密度特征及空间分布情况。 相似文献
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撞击坑是月表最主要的地貌形态,相关研究多采用撞击坑深度和坑口直径比值作为月球形貌研究依据。事实上撞击坑的形状不是典型的圆锥,而是上大下小的截锥形。依据"嫦娥一号"影像图和全月球数字高程模型数据,获取了1000个撞击坑坑唇等效半径r1、坑底等效半径r2,撞击坑的深度h,进而对r1、r2、h三个参数进行了统计分析和聚类分析。结果表明:(1)撞击坑数目与r1和r2的分形维数分别为D1=1.88、D2=1.51,都大于地球撞击坑的分维数1.16,表明月表撞击坑复杂度受到外界的影响较地球低,且坑唇的复杂度比坑底高;(2)r1-r2之间具有很好的线性正相关关系,聚类结果将其分为三类,决定系数分别为R12=0.685、R22=0.886、R32=0.974;(3)对r1-r2-h三者进行线性拟合,决定系数R2=0.968,表明三者之间同样具有显著线性关系,且月表撞击坑的形成过程以及形成之后都处于相似的动力环境下。 相似文献
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月球陨石是遭受小行星物质撞击溅飞出来的月球岩石样品,是研究月球物质成分和演化历史的重要对象。自1979年发现和确认了第一块月球陨石（ALHA 81005）之后,至今已收集到136块月球陨石样品。虽然Apollo计划和Luna计划回收了382kg月球样品,但由于飞船登陆采样位置有限,月球陨石对了解月球的物质组成和成因演化提供了重要补充。除了少量具有结晶结构的岩石类型以外,大部分月球陨石为碎屑岩,这些碎屑岩主要有三类：高地斜长角砾岩、月海玄武质角砾岩、和高地斜长质-月海玄武质混合角砾岩。根据岩性分析,尤其是岩屑,月球陨石中存在斜长岩、玄武岩、辉长岩、橄长岩、苏长岩、KREEP岩。在月球陨石中逐渐发现了不少克里普岩组分,其中SaU169中VHK的富KREEP成分可能代表了月球中的原始富KREEP岩浆源,这为探索月球中KREEP成因提供重要信息。据研究,现已发现了6对溅射成对月球陨石,同时,发现了9个可能的月球陨石来源区域。后成合晶现象的发现对月球表面冲击变质作用研究具有重要的意义。此外,月球陨石同位素年龄和稀有气体成分研究不但获得了月球岩石结晶和月壳形成过程,同时获得了月球表面的冲击变质历史。 相似文献
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近500年来长江上游亚热带山地中低山植被的演替 总被引：2，自引：1，他引：1
从人口分布变迁入手探讨植被变迁,发现距今500年以前,长江上游亚热带山地海拔3000~1500m的中低山地区多是乔木林为主而间与草甸混交景观,而非现在的以草甸、灌草坡为主的景观。人类主要居住在海拔1500m以下的平坝、台地和丘陵地区,人类活动对海拔1500m以上的山地地区影响甚小。现代地理学界静态描述的长江上游地区海拔1500~3000m的中低山湿地草坡带,在500多年前仍多是以冷杉、云杉为主的针阔叶林与草甸混交景观。近500年来人类垦殖、商业砍伐、皇木采办等活动是造成这种变化的主要原因。皇木采办、商业采办影响了长江上游中低山的森林资源的品质,主要对高大的楠杉的砍伐,较明显地影响了森林的郁闭度,但并不给森林资源带来不可回归的影响。人类垦殖活动,特别是固定的农耕活动,大量砍挖树根,使森林资源的自我恢复失去了可能。气候变化的影响可能在其中,一时还难以区分,需继续关注。 相似文献
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Lunar landforms are the results of geological and geomorphic processes on the lunar surface. It is very important to identify the types of lunar landforms. Geomorphology is the scientific study of the origin and evolution of morphological landforms on planetary surfaces. Elevation and relief amplitude are the most commonly used geomorphic indices in geomorphological classification studies. Previous studies have determined the elevation classification criteria of the lunar surface. In this paper, we focus on the classification criteria of the topographic relief amplitude of the lunar surface. To estimate the optimal window for calculating the relief amplitude of the lunar surface, we use the mean change-point method based on LOLA (Lunar Orbiter Laser Altimeter) Digital Elevation Model (DEM) data and SLDEM2015 DEM data combining observations from LOLA and SELenological and Engineering Explorer Terrain Camera (SELENE TC). The classification criterion of the lunar surface relief amplitude is then determined according to the statistical analysis of basic lunar landforms. Taking the topographic relief amplitudes of 100 m, 200 m, 300 m, 700 m, 1500 m and 2500 m as thresholds, the lunar surface is divided into seven geomorphic types, including minor microrelief plains (< 100 m), minor microrelief platforms [100 m, 200 m), microrelief landforms [200 m, 300 m), small relief landforms [300 m, 700 m), medium relief landforms [700 m, 1500 m), large relief landforms [1500 m, 2500 m) and extremely large relief landforms (≥ 2500 m). The minor microrelief plains are mainly distributed in the maria and the basalt filled floors of craters and basins, while the minor microrelief platforms are mainly in the transition regions between the maria and highlands. The microrelief landforms are mainly located in regions with relatively high topography, such as wrinkle ridges and sinuous rilles in the mare. The small relief landforms are mainly scattered in the central peak and floor fractures of craters. The medium relief landforms are mainly distributed in the transition regions between crater floors and crater walls, between crater walls and crater rims, between basin floors and basin walls, and between basin walls and basin rims. Large and extremely large relief landforms are mainly found along crater walls and basin walls. The classification criteria determination for assessing lunar surface relief amplitude described in this paper can provide important references for the construction of digital lunar surface geomorphology classification schemes. 相似文献
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太白山土壤种子库储量与物种多样性的垂直格局 总被引：10，自引：0，他引：10
通过野外植被调查和室内试验,从1 220份土样中,挑选土壤中的种子,进行分类统计,研究秦岭太白山南坡土壤种子库储量与物种多样性沿海拔梯度的变化。研究结果如下：(1) 太白山南坡土壤种子库中的植物种为172种;从总体上看,土壤种子库中的物种丰富度 (S) 随着海拔的上升呈下降趋势。土壤种子库生物多样性特征表现为在2个海拔段发生较明显的变化：一是从低海拔到中等海拔 (1 500~2 500 m),二是从中等海拔到高海拔 (2 500~3 500 m)。在?琢多样性方面,生态优势度在海拔2 500 m处最大;在海拔2 400 m以下 (包含2 400 m) 的样地中,种子库生态优势度大于海拔2 500 m以上 (含2 500 m) 的样地种子库的生态优势度。 H′(Shannon-Wiener指数)与生态优势度的变化趋势相反。(2) 太白山南坡土壤种子库储量最大值出现在海拔2 600 m的样地,为2.24×104 Ind./m2;种子库储量最小值出现在海拔3 500 m的样地,为4.43×102 Ind./m2。储量沿海拔梯度的变化趋势表现为：在海拔2 600 m以下,种子库储量沿海拔的上升呈逐渐增加的趋势;在海拔2 600 m以上,种子库储量沿海拔的上升呈逐渐下降的趋势。(3) 土壤种子库的种子储量与种子密度的变化规律基本一致。而用单位面积土壤中的种子储量来表示种子库的大小特征比用种子密度来表示更为实用和方便,而且采集具有不同性质的土壤研究种子库,考虑到了土壤性质等因素的影响,更能客观反映土壤种子库的特点。 相似文献
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中国比辐射率空间分布特征分析 总被引：1，自引：0，他引：1
使用2003-2013年MOD/MYD11C3地表比辐射率光谱数据、MOD/MYD13C2植被指数光谱数据,合成全国各月地表比辐射率、NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)。基于DEM数据分析比辐射率与NDVI随海拔、坡向的变化规律。结果表明:(1)比辐射率低值段(0.960~0.970)主要分布在我国西北荒漠地区,面积比例全年变化不显著,代表了干燥裸土下低比辐射率的特征;中值段(0.970~0.975)分布于我国大部分植被覆盖地区,面积比例夏高冬低,代表植被覆盖下混合像元的中比辐射率特征;高值段(0.975~0.980)位于我国部分高海拔和高纬度地区,面积比例冬高夏低,代表冰雪与植被混合像元的高比辐射率特征。(2)比辐射率与NDVI随坡向变化呈明显的"双峰双谷"分布。东南坡、西坡为峰值,最大值位于东南坡;南坡、北坡为谷值,最小值位于北坡。两者变化一致性很高。受不同坡向太阳方位角下的地形敏感性与植被覆盖综合影响,比辐射率表现出随坡向的峰谷变化规律。(3)随海拔升高,比辐射率呈垂直地带性变化。存在3个下降区:250 m~1250 m、2500 m~3000 m和4750 m~6000 m;3个上升区:1250 m~2500 m、3000 m~4750 m和6000 m~6500 m。这与NDVI随海拔变化特征类似,反映垂直下垫面植被变化对比辐射率空间分布的影响。 相似文献
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月面形貌仿真可以为嫦娥三号着陆前地形建立及视觉导航仿真测试提供逼真的三维月面环境。利用分形随机算法并结合月面撞击坑与石块的数学分布模型,在实现月面数字地形的基础上利用纹理映射和纹理融合的方法为月面地形添加纹理,完成了月面逼真三维环境的构建。结合导航相机的外方位元素和光照条件,实现了对该仿真月面环境的模拟环拍,支撑了嫦娥三号发射前月球车导航相机数据获取、地形建立、通行代价图计算、月球车路径规划等遥操作任务过程仿真测试。测试结果表明,仿真月面三维地形具有良好的视觉效果,满足了巡视器导航相机测试验证对精细月面地形和纹理的需求,为导航相机测试验证提供了有效的月面形貌仿真数据。 相似文献
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In the Solway Firth — Morecambe Bay region of Great Britain there is evidence for heightened hillslope instability during the late Holocene (after 3000 cal. BP). Little or no hillslope geomorphic activity has been identified occurring during the early Holocene, but there is abundant evidence for late Holocene hillslope erosion (gullying) and associated alluvial fan and valley floor deposition. Interpretation of the regional radiocarbon chronology available from organic matter buried beneath alluvial fan units suggests much of this geomorphic activity can be attributed to four phases of more extensive gullying identified after 2500–2200, 1300–1000, 1000–800 and 500 cal. BP. Both climate and human impact models can be evoked to explain the crossing of geomorphic thresholds: and palaeoecological data on climatic change (bog surface wetness) and human impact (pollen), together with archaeological and documentary evidence of landscape history, provide a context for addressing the causes of late Holocene geomorphic instability. High magnitude storm events are the primary agent responsible for gully incision, but neither such events nor cooler/wetter climatic episodes appear to have produced gully systems in the region before 3000 cal. BP. Increased gullying after 2500–2200 cal. BP coincides with population expansion during Iron Age and Romano-British times. The widespread and extensive gullying after 1300–1000 cal. BP and after 1000–800 cal. BP coincides with periods of population expansion and a growing rural economy identified during Norse times, 9–10th centuries AD, and during the Medieval Period, 12–13th centuries AD. These periods were separated by a downturn associated with the ‘harrying of the north’ AD 1069 to 1070. The gullying episode after 500 cal. BP also coincides with increased anthropogenic pressure on the uplands, with population growth and agricultural expansion after AD 1500 following 150 years of malaise caused by livestock and human (the Black Death) plagues, poor harvests and conflicts on the Scottish/English border. The increased susceptibility to erosion of gullies is a response to increased anthropogenic pressure on upland hillslopes during the late Holocene, and the role of this pressure appears crucial in priming hillslopes before subsequent major storm events. In particular, the cycles of expansion and contraction in both population and agriculture appear to have affected the susceptibility of the upland landscape to erosion, and the hillslope gullying record in the region, therefore, contributes to understanding of the timing and spatial pattern of human exploitation of the upland landscape. 相似文献