火星典型地貌特征知识的描述分类与识别

摘要

火星(Mars)，作为太阳系九大行星中自然地理环境与地球最为接近的类地行星之一，以其神秘的炽热外表，自古以来就吸引着人们的注意。本文研究以美国“火星环球观测者”(Mars Global Surveyor，MGS)计划获取的火星表面地形数据为主要研究对象，从理解、构建地貌景观的重要基础入手，采用归纳、综合的基本推理方法，分别借助定性和定量分析方法对火星典型地貌形态特征知识给予描述、分类与识别，以期为火星景观建模及其自然环境的进一步研究提供有益的参照。 主要工作如下: 1.研究火星基本地貌特征在不同语言环境下的描述方法（自然的和模型的），分别给出了基于定性方法和基于定量方法的火星典型地貌特征描述思路与途径。特别系统而全面地研究了开度在火星典型地貌特征知识描述、分类与识别工作中的具体作用，揭示了其作为有效表达地形地貌本质属性特征的实际应用意义和价值，创新性地将开度由概念产生时仅“用于地形地貌特征定量表达”的普通目的进一步拓展到自然景观实体分析、理解的现实研究目的; 2.基于前人地表地貌已取得的研究成果和经验，针对相关领域尚未对火星典型地貌分类体系构建形成系统而统一认识的实际情况，提出了符合普通认知水平、具有较强适应能力的火星典型地貌类型划分体系。实践证明，本文提出的分体系在一定程度上克服了类似分类体系侧重定量化判别准则，类别结构定义“生硬”、“绝对”等不合理现象，能够明确、直接、方便地对研究对象进行有效表达，其结果也更符合普通认知水平的实际要求; 3.针对基于影像数据资料火星典型地貌识别方法在实际应用中出现的问题与不足，以撞击坑地貌为主要研究对象，创新性提出和研究了基于高程特性的火星典型地貌特征识别方法。从最终的研究结果来看，与传统方法相比，基于高程特性的火星典型地貌识别方法在提高识别效率、减小研究者劳动强度等方面具有比较明显的优势，识别结果也能够满足特定观测尺度水平下的识别要求。

目录

声明

摘要

第一章研究背景目的与进展

1．1研究背景与基础

1．1．1相关国家主要的火星科学探测活动

1．1．2本文研究的数据基础

1．2研究目的意义与进展

1．2．1研究目的与意义

1．2．2研究进展

本章小结

第二章研究原则标志与方法

2．1研究原则与标志

2．1．1研究原则

2．1．2研究标志与影响研究过程的主要因素

2．2研究方法与技术

2．2．1地貌特征描述与分类方法

2．2．2地貌特征的识别方法

本章小结

第三章火星典型地貌特征的描述

3．1火星典型地貌的特征描述(Ⅰ)

3．1．1撞击坑地貌的特征描述

3．1．2峡谷-河床地貌的特征描述

3．2火星典型地貌的特征描述(Ⅱ)

3．2．1基于晕渲的地貌特征描述方法

3．2．2基于开度的火星典型地貌特征的描述方法

本章小结

第四章火星典型地貌特征的分类

4．1地貌特征分类的基本问题

4．1．1地貌特征分类在自然地理景观研究中的角色和作用

4．1．2地表地貌特征定性分类的主要方法

4．1．3火星典型地貌特征的分类方法

4．2典型区域火星地貌特征的分类

4．2．1实验区概况及其地貌类型划分体系的确定

4．2．2实验区地貌特征因子的选取与特征空间的建立

4．2．3实验区地貌特征分类结果

本章小结

第五章火星典型地貌特征的识别

5．1火星典型地貌识别的基础与方法

5．1．1撞击坑地貌识别工作的研究情况

5．1．2基于高程特性的火星表面撞击坑地貌识别

5．2典型区域的识别实例

5．2．1撞击坑地貌实体的分割

5．2．2撞击坑地貌实体坑体外缘轮廓形态的确定

本章小结

第六章研究内容的回顾创新与展望

6．1研究内容的回顾、总结与创新

6．1．1研究内容的回顾与总结

6．1．2研究创新

6．2研究展望

本章小结

参考文献

附录

攻博期间发表的科研成果目录

致谢