嫦娥一号IIM高光谱数据和月球轨道器LOLA DEM数据的配准与月表地形校正及评价

发布时间：2018-02-22 16:04

本文关键词： 嫦娥一号干涉成像光谱仪(IIM) 月球轨道器激光测高仪(LOLA) 地理配准 C校正地形校正　出处：《地球信息科学学报》2015年01期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：在对月探测中,月表物质的可见光、近红外反射数据,是进行月表化学元素及矿物反演与制图的重要信息源。受月球表面地形起伏的影响,嫦娥一号干涉成像光谱仪(IIM)高光谱数据在开展月表参数定量反演前,须进行月表地形校正,还原月表真实的反射率信息。IIM高光谱数据和常用的美国LOLA月球DEM数据之间存在月球经纬度空间配准不精确的问题,对月表地形校正的精度产生了影响。以月表陨石坑为例,在两幅月球遥感影像上选取一定数量的同名点,使用多项式校正方法进行像元级配准,与直接使用经纬度开展空间配准作了对比分析,发现IIM高光谱数据与LOLA DEM数据之间在经度方向存在平均约3.5个像元的位置偏差,纬度方向存在约1.95个像元的偏差。在此基础上,尝试将地球地形校正中使用的C校正方法运用到月球,探究在微弱大气散射环境下,月球陨石坑地貌的月表地形校正可行性。研究发现,经过像元级空间配准的数据在月表地形校正的效果上,比直接使用月球经纬度进行匹配的校正效果有明显提高。经过匹配和C校正,月表反射率与太阳入射角的余弦值之间的线性相关方程的斜率降低了89.4%,很好地消除月表陨石坑阴影地区和阳坡高亮区域的月表地形效应,恢复月表阴影区域的光谱信息。验证结果表明,校正后的月表局部遥感影像更接近于月表真实反射率,为后续利用IIM数据开展月表理化要素定量反演研究提供了可靠的科学数据保障。
[Abstract]:In the lunar exploration, the visible light and near-infrared reflection data of the lunar surface matter are important information sources for the inversion and mapping of the chemical elements and minerals of the lunar surface, which are affected by the topographic fluctuation of the lunar surface. The hyperspectral data of Chang 'e-1 interferometric imaging spectrometer (IIM1) must be corrected before the quantitative inversion of the monthly surface parameters. The reduction of the true reflectance information of the lunar surface. IIM hyperspectral data and the commonly used LOLA lunar DEM data of the United States exist the problem of the moon longitude and latitude space registration imprecise, which has an impact on the accuracy of the lunar surface topographic correction. Take the lunar surface crater as an example, A certain number of points of the same name are selected from two remote sensing images of the moon. The pixel gradation registration using polynomial correction method is compared with the spatial registration using latitude and longitude directly. It is found that there is an average position deviation of 3.5 pixels in longitude direction and 1.95 pixel deviation in latitude direction between IIM hyperspectral data and LOLA DEM data. This paper attempts to apply the C correction method used in the Earth's topographic correction to the moon, and explores the feasibility of the lunar surface topographic correction of the lunar crater landforms under the weak atmospheric scattering environment. The correction effect of the data registered by pixel level space is much better than that of using the lunar latitude and longitude directly in the topographic correction of the lunar surface. The slope of the linear correlation equation between the monthly surface reflectivity and the cosine value of the solar incident angle is reduced by 89.4, which eliminates the topographic effect of the monthly surface topography in the shadow area of the lunar surface crater and the bright area on the sunny slope. The results show that the corrected local remote sensing images are closer to the true reflectivity of the lunar surface. It provides a reliable scientific data guarantee for the quantitative inversion of the physical and chemical elements of the monthly surface using IIM data.
【作者单位】：华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室;华东师范大学环境遥感与数据同化联合实验室;华东师范大学教育部深空探测联合研究中心数据应用系统分中心;Department
【基金】：国家自然科学基金项目(41201358) 上海市科委重点支撑项目(13231203804) 地理信息科学教育部重点实验室主任基金
【分类号】：P184.5

【参考文献】

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【共引文献】

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