Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Семнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»

XVII.P.378

Использование ЦМР при расчёте морфометрических параметров поверхности Меркурия и Луны для анализа и картографирования

Жаркова А.Ю. (1,2), Коленкина М.М. (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
Оценки морфометрических параметров рельефа активно используются для исследований Земли, однако, множество числовых характеристик, рассчитываемых для нашей планеты по цифровым моделям рельефа (ЦМР), можно успешно получить и для любого другого небесного тела, обладающего твёрдой поверхностью, в том числе и для Меркурия.

Несмотря на относительную близость к Земле, Меркурий остаётся малоизученной планетой. Только два аппарата за всю историю космических исследований побывали в его окрестностях – Mariner 10 в 1974-1975 гг. и MESSENGER, работавший на орбите вокруг планеты в 2011-2015 гг. Однако массив данных дистанционного зондирования (ДДЗ), переданный ими, огромен и позволяет судить об особенностях поверхности Меркурия.

Общие особенности рельефа Меркурия и Луны позволяют опираться на опыт изучения земного спутника – рассчитывать и для Меркурия и для Луны один и тот же набор морфометрических параметров, используя при этом идентичные методы автоматизации.

Среди различных морфометрических параметров в качестве основных нами были выбраны следующие:
- Межквартильный размах Лапласиана (второй производной высот) или Interquartile Range (IQR) – для выделения равнинных и шероховатых участков (Kokhanov et al., 2016);
- Относительная топографическая позиция (ОТП) или Relative Topographic Position (RTP) – для выделения возвышенностей (например, валов кратеров) и впадин (Jenness J., 2016);
- Горизонтальная кривизна поверхности – для пробного выделения долин и хребтов и вертикальная кривизна поверхности – для экспериментов по автоматизированному выделению уступов (Флоринский, 2008; Флоринский, 2009).

В итоге проведённых вычислений с помощью программного обеспечения ArcGIS, вдобавок к ранее рассчитанным значениям межквартильного размаха Лапласиана и ОТП (Zharkova et al., 2019), были получены, распределены по классам (формам макрорельефа) и нанесены на карты значения горизонтальной и вертикальной кривизны. Значения были получены по глобальной ЦМР Меркурия (Becker et al., 2016) с разрешением 665 м/пиксель, по детальным ЦМР Меркурия (Preusker et al., 2017) с разрешением 222 м/пиксель, а также для глобальной ЦМР Луны GLD100 (Scholten et al., 2012) с разрешением 118 м/пиксель.

Полученные результаты обеспечивают возможность проведения сравнительно-планетологического анализа Меркурия и Луны на разных масштабных уровнях и могут поспособствовать выбору областей интереса для будущей обработки данных миссии BepiColombo, успешно запущенной к Меркурию в 2018 г.

Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта 18-35-00334 мол_а "Автоматизированные расчеты и картографирование в ГИС статистических характеристик рельефа Меркурия".

Ключевые слова: Меркурий, Луна, ЦМР, ГИС, Морфометрические параметры рельефа, Морфологическое районирование
Литература:
  1. 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.
  2. Jenness, J. Topographic Position Index (TPI) v 1.2, Jenness Enterprices, 2006, http://www.jennessent.com/downloads/TPI_Documentation_online.pdf
  3. Kokhanov, A.A., Bystrov, A.Y., Kreslavsky. M.A., Matveev, E.V., Karachevtseva, I.P. Automation of morphometric measurements for planetary surface analysis and cartography // In Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLI-B4, p. 431-433, 2016, DOI: 10.5194/isprs-archives-XLI-B4-431-2016.
  4. Preusker, F. Oberst, J., Stark, A., Matz, K-D., Gwinner, K., Roatsch, T.. High-Resolution Topography from MESSENGER Orbital Stereo Imaging – The Southern hemispehre // EPSC Abstracts, 2017, Vol. 11, EPSC2017-591.
  5. Scholten F., Oberst J., Matz K.-D., Roatsch T., Wählisch M., Speyerer E.J., Robinson M.S.. GLD100: The near-global lunar 100 m raster DTM from LROC WAC stereo image data // Journal of Geophysical Research, 2012, 117, E00H17, DOI:10.1029/2011JE003926. URL: http://dx.doi.org/10.1029/2011JE003926.
  6. Zharkova A.Yu., Kolenkina M.M., Kokhanov A.A., Karachevtseva I.P. Relief of Mercury and the Moon: from morphometry to morphological mapping // Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spatial Inf. Sci., XLII-2/W13, 1487-1492, https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-2-W13-1487-2019, 2019.
  7. Флоринский И. В. Анализ планетарного рельефа Марса, Венеры и Луны по данным миссий mars global surveyor, magellan и clementine // Исследование Земли из космоса. – 2009. – № 5. – С. 32-48.
  8. Флоринский И. В. Морфометрические карты мира // Геодезия и картография. – 2008. – № 1. – С. 25-29.

Дистанционное зондирование планет Солнечной системы

366