基于CE-1数据的月表物质成分定量反演研究

摘要

针对嫦娥1号卫星搭载的有效载荷干涉成像光谱仪和γ/X射线谱仪的数据特点,结出了计算背景计数率的方法,构建了月表元素丰度和γ探测器收集的伽玛射线流量的转换关系与本底模型,研发了强本底条件下微弱能峰信号的提取技术,解决了背景扣除的部分难题;完成了月壤颗粒度与太阳X射线分离谱线对月球X射线荧光强度的影响规律研究,对太阳X射线能谱和待测目标表面物理形态进行校正,建立背景消减模型;初步建立了等波长间隔的光谱复原方法等CE-1IIM数据光谱重建与真实性检验的方法,发展了CE-1IIM数据端元提取和光谱解混算法、月表组成成分信息提取的波段比值/可见光反射率散点图法等,提取出月表矿物及化学成分信息等,制作了元素、矿物和岩石类型分布图,开发了相关软件.基于嫦娥一号激光高度计(LAM)数据所生成的DEM图和IIM高光谱数据提取的月球主要矿物及部分元素的分布图,探索了月表构造的演化关系;制作了虹湾地区地质图,探索了虹湾地区地质演化.利用X射线数据完成了3种元素(Mg、A1、Si)的识别,其中2种元素(Mg、A1)为定量分析结果;利用Y射线谱仪数据,绘制了四种元素分布图(K、Th、U、Fe)分布图;利用CE-1IIM数据制作了FeO、TiO2、A12O3、MnO四种化学成分分布图以及斜长石、橄榄石、单斜辉石三种矿物分布图.根据FeO分布图,制作了岩石(玄武岩、克里普岩、斜长岩)分类图.