Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 16–20 ноября 2020 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XVIII.P.449

Использование ЦМР для обеспечения морфометрической и морфологической информацией нового глобального каталога кратеров Меркурия

Жаркова А.Ю. (1,2), Завьялов И.Ю. (1), Козлова Н.А. (1), Коленкина М.М. (1), Феоктистова Е.А. (2), Родионова Ж.Ф. (2), Коханов А.А. (1)
(1) МИИГАиК, Комплексная лаборатория исследования внеземных территорий (КЛИВТ), Москва, Россия
(2) Государственный астрономический институт им. П.К.Штернберга МГУ им. М.В. Ломоносова (ГАИШ МГУ), Москва, Россия
Данные дистанционного зондирования небесных тел, передаваемые на Землю космическими аппаратами (КА), используются для создания различных продуктов, необходимых для исследований планет и их спутников: цифровых моделей рельефа (ЦМР), мозаик изображений и каталогов объектов рельефа, в первую очередь – кратеров. Каталоги ударных кратеров могут быть полезны для решения ряда фундаментальных задач, например, для оценки параметров популяции ударников, сталкивавшихся с планетой на протяжении всей истории её существования.
Целью нашей работы, выполняемой совместно в МИИГАиК и в ГАИШ МГУ, является формирование нового глобального каталога ударных кратеров Меркурия – самой малоизученной планеты земной группы – который будет включать как морфометрические (числовые), так и морфологические (качественные) характеристики (Feoktistova et al., 2020).
В настоящее время существует несколько глобальных каталогов кратеров Меркурия, однако, они либо созданы по данным КА Mariner 10 (Kozlova et al., 2005), либо содержат только самую основную информацию – координаты и диаметры – относительно крупных кратеров (Fassett et al., 2011). Поэтому мы поставили перед собой задачу не только занести в каталог кратеры, надежно определяемые по новейшим ЦМР, но и рассчитать их морфометрические параметры, значения которых можно будет использовать, как при картографировании, так и при автоматизированном статистическом анализе.
Для реализации этой задачи в ПО ArcGIS с помощью специального инструментария CraterTools (Kneissl et al., 2011) в базу данных каталога было занесено более 11 000 новых объектов в дополнение к ~9000 уже оцифрованным ранее (Fassett et al., 2011). Дешифрирование кратеров осуществлялось на основе анализа и обработки ЦМР, сформированных по данным КА MESSENGER, в частности: 1. глобальной ЦМР Меркурия с разрешением 665 м/пиксель, сформированная на основе 100 000 стереоизображений камеры MDIS NAC и WAC КА MESSENGER (Becker et al., 2016); 2. четырёх ЦМР на участки Меркурия с разрешением 222 м/пиксель, созданные по данным фотограмметрической обработки (Preusker et al., 2017), 3. ЦМР, полученная по данным лазерной альтиметрии с разрешением 250 м/пиксель, покрывающая широты от 90° с.ш. до 45° с.ш.
Затем для каждого кратера была рассчитана его глубина. Другие, более комплексные морфометрические параметры, такие как: числовые характеристики внутренних элементов кратера (диаметр плоского дна, центральной горки или внутреннего кольца), максимальные/минимальные значения наклонов его стенок и отношение объёма вала кратера к объёму его чаши будут рассчитаны в течение следующего года.
В результате, законченный глобальный каталог ударных кратеров Меркурия станет наиболее полной базой данных, содержащей характеристики каждого кратера. Эта информация позволит применять каталог для создания тематических карт, исследования отложений летучих соединений в постоянно затенённых кратерах, а также обеспечит возможность сравнительно-планетологического анализа Меркурия и Луны, поскольку на лунные кратеры уже существуют аналогичные каталоги (Козлова и др., 2016).

Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-35-70019.

Ключевые слова: Меркурий, Кратеры, Каталог кратеров, ЦМР, ГИС, Морфометрические параметры рельефа
Литература:
  1. Feoktistova E.A., Zharkova A.Yu., Kokhanov A.A., Rodionova Zh.F., Rotaru V.A. Compilation of a new global catalog of Mercury’s craters // The 11th Moscow Solar System symposium (11MS-3), Space Research Institute, Moscow, Russia, October 5-9, 2020
  2. Kozlova E.A., Sitnikov B.D., Rodionova J.F., Shevchenko V.V. Analysis of Mercurian Craters by Means of Cartographic Method // Proceedings of the 22d International Cartographic Conference (ICC) A Coruña, Spain, 9-16 July, 2005, “Mapping Approaches into a Changing World” http://selena.sai.msu.ru/Kozl/Publications/Mercury/Mercury-Cat.htm
  3. Fassett C.I., Kadish S.J., Head J.W., Solomon S.C., Strom R.G. The global population of large craters on Mercury and comparison with the Moon. Geophys. Res. Lett., 2011. 38, L10202, doi: 10.1029/2011GL047294.
  4. Kneissl T., Gasselt S., Neukum G. Map-projection-independent crater size-frequency determination in GIS environments – New software tool for ArcGIS. Planetary and Space Science, 2011, 59. 1243-1254. 10.1016/j.pss.2010.03.015.
  5. Becker K.J., Robinson M.S., Becker T.L., Weller L.A., Edmundson K.L. Neumann G.A., Perry M.E., Solomon S.C. First Global Digital Elevation Model of Mercury // 47th Lunar and Planetary conference, The Woodlands, Texas, March 21-25, 2016, Abstract # 1903.
  6. Preusker F. Oberst, J., Stark A., Matz K-D., Gwinner K., Roatsch T. High-Resolution Topography from MESSENGER Orbital Stereo Imaging – The Southern hemisphere // EPSC Abstracts, 2017, Vol. 11, EPSC2017-591.
  7. Козлова Н.А., Завьялов И.Ю. Разработка электронного каталога лунных кратеров с использованием автоматизированных методов ГИС // Сборник тезисов Всероссийской научной конференции «Международный год карт в России: объединяя пространство и время», Москва, Российская государственная библиотека, 25-28 октября 2016 г. — М.: Географический факультет МГУ, стр. 140, 2016. — 325 с. 90 рис. DOI: 10.15356/MapyearRU2016

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Жаркова А.Ю., Завьялов И.Ю., Козлова Н.А., Коленкина М.М., Феоктистова Е.А., Родионова Ж.Ф., Коханов А.А. Использование ЦМР для обеспечения морфометрической и морфологической информацией нового глобального каталога кратеров Меркурия // Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2020. C. 271. DOI 10.21046/18DZZconf-2020a

Дистанционное зондирование планет Солнечной системы

271