“三维激光可有效提高撞击坑检测的准确性,为深入分析月表构造成因,月球地质历史演化提供科学依据”。最近,著名期刊《地球科学》发表了中国地质大学(武汉)的研究成果——《基于激光测高数据的月表撞击坑自动检测方法》,在国内外引起了广泛关注。近日,记者就此采访了论文作者中国地质大学(武汉)行星科学研究所李卉副教授。
据介绍,撞击坑是月球表面最醒目的构造和最重要的地形地质特征标志。通过分析撞击坑位置、大小、光谱特征及分布规律,对其构造进行解译并分析成因,对于月球地质历史的研究具有重要的科学意义,可为我国月球探测数据的解译提供科学依据。然而,传统的基于遥感影像撞击坑检测方法受到数据本身的局限,遗漏检测的情况比较严重。三维激光技术是近年来快速发展的一种新型测量技术,能够快速、准确地获取行星表面三维坐标信息。利用激光测高数据可以快速构建全球的DEM,进而获得每个撞击坑的深度、坑壁坡度等地形信息,这对于后续的分析研究更有价值,有助于进一步分析行星表面演化规律。
课题组的研究,正是利用三维激光数据,提出了基于机器学习的撞击坑自动检测方法。首先采用松散耦合的形态约束检测候选撞击坑,再利用机器学习的相关理论来提取正确撞击坑。其中,提出基于可变尺度的撞击坑检测算法,以有效解决叠置撞击坑的检测问题;提出基于决策树的机器学习方法以解决从候选坑中有效提取正确撞击坑的问题。研究结果表明该方法可实现高效、准确的月表撞击坑检测。根据对检测结果的进一步统计分析,发现:撞击坑大部分是value="0" st="on" tcsc="0" unitname="m" style="margin: 0px; padding: 0px;">接近0m的浅坑,超过value="500" st="on" tcsc="0" unitname="m" style="margin: 0px; padding: 0px;">500m以上的数量较少;大部分撞击坑的深宽比小于0.1;较大尺度的撞击坑具有较大的深度;不同尺度下的深宽比规律基本一致。
这项研究表明利用新型激光技术可以显著提高撞击坑检测的准确性,为后续研究提供可靠的科学依据。基于该项研究成果,课题组获得了多所国际著名研究机构的合作邀请。
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