“三維激光可有效提高撞擊坑檢測的準確性,為深入分析月表構造成因,月球地質歷史演化提供科學依據”。最近,著名期刊《地球科學》發表了中國地質大學(武漢)的研究成果——《基于激光測高數據的月表撞擊坑自動檢測方法》,在國內外引起了廣泛關注。近日,記者就此采訪了論文作者中國地質大學(武漢)行星科學研究所李卉副教授。
據介紹,撞擊坑是月球表面最醒目的構造和最重要的地形地質特征標志。通過分析撞擊坑位置、大小、光譜特征及分布規律,對其構造進行解譯并分析成因,對于月球地質歷史的研究具有重要的科學意義,可為我國月球探測數據的解譯提供科學依據。然而,傳統的基于遙感影像撞擊坑檢測方法受到數據本身的局限,遺漏檢測的情況比較嚴重。三維激光技術是近年來快速發展的一種新型測量技術,能夠快速、準確地獲取行星表面三維坐標信息。利用激光測高數據可以快速構建全球的DEM,進而獲得每個撞擊坑的深度、坑壁坡度等地形信息,這對于后續的分析研究更有價值,有助于進一步分析行星表面演化規律。
課題組的研究,正是利用三維激光數據,提出了基于機器學習的撞擊坑自動檢測方法。首先采用松散耦合的形態約束檢測候選撞擊坑,再利用機器學習的相關理論來提取正確撞擊坑。其中,提出基于可變尺度的撞擊坑檢測算法,以有效解決疊置撞擊坑的檢測問題;提出基于決策樹的機器學習方法以解決從候選坑中有效提取正確撞擊坑的問題。研究結果表明該方法可實現高效、準確的月表撞擊坑檢測。根據對檢測結果的進一步統計分析,發現:撞擊坑大部分是value="0" st="on" tcsc="0" unitname="m" style="margin: 0px; padding: 0px;">接近0m的淺坑,超過value="500" st="on" tcsc="0" unitname="m" style="margin: 0px; padding: 0px;">500m以上的數量較少;大部分撞擊坑的深寬比小于0.1;較大尺度的撞擊坑具有較大的深度;不同尺度下的深寬比規律基本一致。
這項研究表明利用新型激光技術可以顯著提高撞擊坑檢測的準確性,為后續研究提供可靠的科學依據。基于該項研究成果,課題組獲得了多所國際著名研究機構的合作邀請。
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