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《安徽师范大学》 2012年
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基于“嫦娥一号”数据的月表典型地貌形态分形刻画与动力学表征研究

吉玮  
【摘要】:月球探测是人类了解地球进化发展过程以及地-月系统的重要途径和手段,同时也是一个国家综合国力的具体体现。人类对月球进行科学探测的半个多世纪以来,经历了第一次探月高潮、探月相对宁静期和第二次探月高潮三个阶段。对月探测技术也经历了飞越月球、环绕月球、硬着陆、软着陆、无人采样返回以及载人登月的发展,水平不断提高。在全月地形探测、构造特征认识以及资源探测上有了许多重大进步,但仍主要集中在月球表层及次表层。从对月探测技术和研究两个方面回顾了月球探测的发展历程,并根据目前中国“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月探测的新技术和其他国家的月球探测情况,在探测手段和研究内容等方面对未来月球探测进行了展望。 由于月表形貌特征是内外营力长期综合作用的结果,因此对月球地貌特征的研究可以直接反映月球地表的高低起伏及其动力学成因,并有助于进一步解析月球的内部结构及其演化历史。此外,月球成分、地质构造和演化等诸多信息,不得不从其地形地貌中提取,这就赋予探测地形地貌以更深层次的内涵和意义。以GIS为手段,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,以及南北半球不同纬度地区、不同填充岩性的典型月海范围,对撞击坑和月海进行了多参数统计分析和分形特征描述。结果表明: (1)撞击坑数目与r1和r2的分形维数分别为D1=1.88D2=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=0.685R22=0.886R32=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很高的线性关系,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; (4)在双对数坐标下对各月海区边界及地形表面复杂度拟合的直线都近似平行,结合研究区的q-Dq曲线图,说明了现在的月球基本上保留了停止活动之后凝结时的状态,月海地貌表面的起伏主要是由陨石的外力撞击造成的,不同月海之间的微小差异可能是由在月球停止活动之前内部的地质活动等内营力造成的。
【学位授予单位】:安徽师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:P184

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【参考文献】
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