Geospatial technologies for Chang’e-3 and Chang’e-4 lunar rover missions

ABSTRACT

This paper presents a brief overview of the geospatial technologies developed and applied in Chang’e-3 and Chang’e-4 lunar rover missions. Photogrammetric mapping techniques were used to produce topographic products of the landing site with meter level resolution using orbital images before landing, and to produce centimeter-resolution topographic products in near real-time after landing. Visual positioning techniques were used to determine the locations of the two landers using descent images and orbital basemaps immediately after landing. During surface operations, visual-positioning-based rover localization was performed routinely at each waypoint using Navcam images. The topographic analysis and rover localization results directly supported waypoint-to-waypoint path planning, science target selection and scientific investigations. A GIS-based digital cartography system was also developed to support rover teleoperation.     

论中国东部大型盆地区及邻区地质-地球物理复合尺度解析

作为对中国东部陆缘地带大型盆地区及邻区地质－地球物理综合研究的部分结果,本文的基本认识：（1）穿过松辽盆地的1孙吴－双辽断裂可能是东倾伯低角度壳内断裂;（2）松辽盆地和渤海湾盆地可能属于“混合型裂谷盆地”;（3）东海盆地台北坳陷处在多期次张性应力场环境中,使在其西部附近产生张性正断层系;（4）欧亚大陆东部新生代区域构造运动总体处于右旋走滑拉张环境,其动力因素包括板块运动和地幔物质运动;（5）研究区莫霍面具有较为复杂的变化;（6）复合尺度研究方法是地质－地球物理综合分析的必要手段。     

中国岩浆硫化物矿床新分类与小岩体成矿作用

中国镍(铜、钴)、铂族等许多重要金属矿产都产出于岩浆硫化物矿床,该类矿床是矿床地质研究的热点之一。笔者综合构造背景、侵入方式、岩体规模、矿床模式、主成矿元素等因素,对中国岩浆硫化物矿床提出了新的分类:①古大陆内的小侵入体矿床;②与大陆溢流玄武岩有关的侵入体矿床;③造山带内小侵入体矿床;④蛇绿岩型矿床。认为小侵入体(小岩体)岩浆矿床是中国主要的矿床类型,并在此基础上,从小岩体矿床的相关概念、3种地质背景、3种火山岩_岩体_矿床组合形式以及成矿的主要因素等方面详细阐述了小岩体成矿作用。结合国内外勘查实践指出,小岩体岩浆矿床仍具有很大的找矿潜力,是中国应继续重点研究的主要矿床类型。最后,还讨论了小岩体矿床不仅在基性_超基性岩体中广泛发育,而且在中酸性岩体中也具有重要的经济价值和研究意义。     

鄂尔多斯盆地东北部延安组铀异常与沉积体系的关系

在鄂尔多斯盆地东北部,延安组第V成因单元存在着多处铀异常,这对铀的后备战略基地建设有重要意义。从沉积学的角度重建了第V成因单元的沉积体系,识别出两种沉积体系,分别是位于研究区西北部的辫状河沉积体系和东南部的曲流河沉积体系。通过对铀异常信息的成功提取及平面编图,发现延安组中铀异常呈一个又一个具有自我中心的单元出现,且与曲流河沉积体系的关系密切:通常发育于河道分岔或转弯处;普遍发育于薄砂带(区),一般砂体厚度在30 m以下,含砂率小于40%;铀异常单元与厚煤层关系密切;主要赋存于粒度较细的岩性中,部分也富集于煤中,但铀异常最高值富集于中砂岩中。     

GPS广播星历参数拟合算法的探讨

介绍了全球定位系统(GPS)的广播星历参数拟合算法,在推导卫星位置对GPS广播星历参数偏导数的基础上,导出了调和项对偏导数的影响函数。计算结果表明,考虑调和项并不能提高GPS广播星历参数拟合的精度和效率,实际应用时应忽略调和项的影响。     

基于SPOT 5异轨立体像对提取DEM试验与精度评估

介绍了异轨立体像对提取DEM的基本原理和数据处理流程,利用两景影像进行了DEM提取试验,分析了结果的精度,提出了利用卫星立体影像提取DEM这一方法的发展方向。     

基于高光谱遥感反射比的太湖水体叶绿素a含量估算模型

旨在寻找叶绿素a的高光谱遥感敏感波段并建立其定量估算模型。通过对太湖水体的连续监测，获得了从2004年6月到8月3个月的太湖水体高光谱数据和水质化学分析数据。利用实测的高光谱数据分析计算太湖水体的离水辐亮度和遥感反射比；然后，通过相关分析寻找反演叶绿素a浓度的高光谱敏感波段，进而建立反演太湖水体叶绿素a浓度的高光谱遥感定量估算模型，并用相关数据对模型进行精度分析。研究发现，水体的遥感反射比光谱在719nm和725nm存在两个峰，其中719nm处的峰更明显且稳定。通过模型的对比分析，发现用这两个峰值处的遥感反射比参与建模可以提高叶绿素a的估算精度；并且认为由反射比比值变量R719／R670所建立的线性模型对叶绿素a浓度的估算精度最理想。     

基于叶片光谱的森林叶绿素浓度反演研究

准确估测森林叶片叶绿素浓度有助于进一步理解和模拟森林生态系统。基于江西省千烟州试验区主要树种光谱数据和相应叶绿素浓度等化学参量数据,使用高光谱指数和偏最小二乘(PLS)回归方法进行森林叶绿素浓度的反演,对具代表性的几种叶绿素相关的光谱指数进行反演能力评价,构造出表征叶绿素吸收特征的叶绿素吸收面积指数(CAAI),发现TCAR I(改进型的叶绿素吸收比率指数)和CAAI能较好地估测试验区森林主要树种的叶绿素浓度。针对叶片生化参量之间强相关现象,首先使用了叶片生化参量吸收特征分析方法,选定特定波段。然后对叶绿素浓度进行PLS回归估测,并从PLS获得估测模型的结果来评价和解释几种高光谱指数的叶绿素反演能力。     

基于DEM的遥感数据复原方法研究

介绍了一种基于数字高程模型（DEM）的遥感数据复原新方法。此方法将地形因子作为最主要的作用因子，不考虑卫星传感过程中的随机影响。首先，根据基础地理数据，按其等高线层生成DEM； 然后，利用DEM，通过实测样点、DEM和经过纠正的遥感数据的信息融合，进行遥感数据中像元样点的坡度、坡向分析，建立DEM与遥感信息的相关关系模型，以数学统计方法描述地形因子对遥感数据的作用机理； 最后，进行逐像元的遥感信息复原(归一化)。结果表明，该方法具有较好的信息复原效果，可消除或减少地形对遥感数据的影响，增强遥感技术在山区复杂地形下的实用性。