基于DEM纹理特征的月貌自动识别方法探究.pdfVIP

第17卷 第1期 Vol. 17, No.1 2015 年1月 Jan., 2015 基于DEM 纹理特征的月貌自动识别方法探究 * 王琛智，汤国安 ，袁 赛，孙建伟，刘 凯 (南京师范大学地理科学学院，南京210023) 摘要：月海和月陆是两种最主要的月貌单元，对于月海及月陆快速准确地识别是进行各项月球研究的重要基础。 目前，月海和月陆的识别大多采用DEM 结合其派生地形因子建立指标体系的方法。这种方法虽然可在宏观尺度 对月海和月陆进行识别和提取，但仍存在2 个问题：（1）可扩展性差，不同地区难以共用同一套地形因子构建指标 体系；（2 ）指标体系中各因子权重设置具有较大的主观性。针对以上问题，本文以“嫦娥一号”探测器获取的全月球 DEM 数据，从月表地形纹理特征的角度出发，提出一种以月表DEM 数据识别月海、月陆的自动快速的方法。首先， 利用灰度共生矩阵模型，以DEM 数据为基础，实现对典型月海、月陆地形纹理特征的量化，然后，对量化指标的筛 选，构建能有效区分两类月表形貌单元的特征向量。在此基础上，选用离差平方和作为识别器，最终实现对月海和 月陆的自动识别。本文识别方法的整体识别率达到85.7% ；综上可知，该方法既能克服原有方法中因子权重设置 的主观性，又具有较好的通用性。 关键词：月貌识别；DEM ；纹理；灰度共生矩阵 DOI:10.3724/SP.J. 1047.2015.00045 1 引言 也为探究月球撞击坑的分布、成坑机制、穹窿的构 [10] 造特征等提供了详实可靠的信息 。 月貌是对月球表面起伏地形的描述，被认为是 针对月海和月陆的识别问题，传统的方法是利 [1] [11-12] 各种形态特征、分布格局及其发育过程的综合体 ， 用月球影像目视解译及分类 。随着国内外行星 月球地形地貌的特征是研究月球地质、月球演化历 地貌学研究的深入，学者提出了利用DEM 及其派 [2] [13-14] 史的重要基础 。因此，月貌特征始终是国内外月 生地形因子建立综合指标体系进行识别的方法 。 [3] 传统采用月球影像对月海和月陆进行识别和分类 球研究的核心与热点问题 。我国于2004 年启动 了“嫦娥”探月工程，并分别于2007 年、2010 年成功 的方法，虽然可保证较高的识别精度，但其效率较 [13] 发射了“嫦娥一号”（CE-1）、“嫦娥二号”（CE-2）探月 低，且人工成本较高 ，仅适用于小尺度的月貌识 [4] 别上。而基于DEM 及派生地形因子建立综