月球航天探测和月球测绘

对月球航天探测的主要情况作了回顾,概要介绍月球地形测绘和月球大地测量.首先介绍月球大地测量(Selenodesy)的定义和方法.月球大地测量的特点是它的观测数据绝大部分都要依靠航天探测器或环月、绕月卫星来获取.月球大地测量的内容可以考虑有三个方面:一是在月球上给出一个有确定定义的坐标参考系,并在其中布测一个控制网;二是确定这一月球参考系的大地测量几何和物理常数;三是求定月球的外部重力场.最后概述月球地形测绘的特点.     

月球探测最新进展

介绍当今各国探月的最新进展,研究中国的"嫦娥"计划和日本的"月球女神"计划的科研目标和科学荷载,分析其各自的优势以及创新之处,并展望月球科学的发展方向.     

月球探测50年

首先分析月球探测的驱动力,接着分四个阶段回顾近50年的月球探测活动,包括每个阶段的主要特征、代表性的探月计划和所取得的重要成果。最后介绍各个航天大国即将开展的月球探测项目,并描述我国的月球探测计划。     

欲与嫦娥共舞——月球测绘引领未来

又是一年月圆时，年年望相似的明月如今离人类更近了。随着人类第二次探月高潮拉开序幕，来自地球的测绘科技文明与九天嫦娥共舞。测绘月球，绘制三维月球地图，搭建月球空间信息平台，测绘科学家正在全力谋划，助人类踏上梦想的天阶。2003年3月1日，我国政府正式启动了月球探测计划。我国对月球的探测计划具有非常科学的目标，重点突出，起点很高，需要与月球探测相关的各项科学技术的有力保障。配合我国月球探测计划，有关月球测绘的研究受到我国测绘界的高度重视。国家测绘局密切关注我国科技发展动向，积极配合探月工程，在今年发布的《测绘科技发展”十一五”规划》中明确提出，实施月球测绘技术研究，为月球探测工程提供保障。在我国测绘工作开始不断从陆地向海洋、深空拓展的新形势下，月球测绘不仅对我国探月工程有着极为重要的现实意义，而且将引领测绘工作向更高更新的方向健康发展。[编者按]     

月球地形测绘和月球大地测量(2)

本文主要概要介绍前苏联在探月航天器方面,探测号(Zond)和月亮号(Luna)的主要历程和在月球上的地形测绘及大地测量等地学方面的成绩。     

月球地形测绘和月球大地测量(4)

主要介绍了美国在20世纪70年代著名的"阿波罗(Apollo)"登月项目,和90年代的"克莱门汀号(Clementine)"、"月球探测(LunarProspector)",以及欧共体的"SMART-1"探月航天器。1969年至1972年间阿波罗项目前后进行了17次环绕登月的各种试验,其中有6次成功登月。它们分别是"阿波罗"11,12,14,15,16,17号。"阿波罗"和以后的探月项目向科学家提供了大量的月球数据,其中有影像资料,月面和环月试验的成果,同时还进行了样本收集、月面及其周围环境的地学勘测和月球大地测量等各项工作。     

月球地形测绘和月球大地测量(1)

从十九世纪六十年代以来的几十年中 ,人类一直试图发射航天器 ,以对月球 ,特别是它的远月面进行探测。美国和前苏联发射了各类月球探测器达七十余个 ,对月球进行探测 ,至今几乎已经完成了对月球重要的地学勘查 ,其中包括对全部月面的地形测绘和月球重力场测定。本节对月球航天探测的主要情况作了介绍 ,对月球的不同起源学说作了简要回顾 ,对月球的几何和物理特征作了介绍     

月球探测与研究进展

从月球物质成分探测、内部结构探测和月球起源与演化3个方面对月球探测与研究的成果进行了全面总结,对月球探测与研究中存在的问题以及发展方向进行了初步分析。在物质成分探测方面,放射性探测与遥感探测技术充分结合及综合应用将深化对月球物质成分的认识,是重要的发展方向;在内部结构探测方面,综合各种月球物理探测技术是重要的发展方向,获取更全面的月震数据是研究月球内部圈层结构的关键;在月球起源与演化方面,随着各种探测数据的不断丰富,多种假说并存逐渐向统一的理论发展。     

月球探测中的测绘技术

深空探测是21世纪空间技术的一大热点。月球虽然是一个非常严酷的环境,但它是人类走向宇宙的跳板。而且,月球所蕴藏的丰富资源和理想的环境具有巨大的诱惑力,从而使月球探测成为各国必争的领域。本文介绍了月球探测的发展和月球的环境,分析了月球测绘的重要性,展望了测绘在月球探测中的作用,建议尽快开展月球测绘的研究。     

月球探测概观

月球探测是人类深空探测的第一步。本文旨在对人类探测月球的光辉历程进行归纳与比较,并以表格的形式分别列出各主要国家月球探索的成就与未来发展计划。试图以各主要国家探月历程、现状和未来计划为例,客观描绘月球探测的意义及前景。希望通过月球探测的综合分析与比较,为进一步认识月球、利用月球资源提供思路,同时也为未来月球测绘事业的发展提供参考。     

三线阵CCD摄影测量理论在月球探测中的应用

月球是目前世界各国进行深空探测的首选星球,月球探测卫星属于传输型卫星。本文利用三线阵CCD摄影测量理论对月球摄影测量处理进行了可行性分析,指出其关键技术并提出解决方案,最后通过模拟实验进行验证.研究结果表明:三线阵CCD摄影测量理论可以较好地解决我国月球探测中的某些难题,完全可以应用于月球摄影测量中。     

The terrestrial and lunar reference frame in lunar laser ranging

The initial value problem and the stability of solution in the determination of the coordinates of three observing stations and four retro-reflectors by lunar laser ranging are discussed. Practical iterative computations show that the station coordinates can be converged to about 1 cm, but there will be a slight discrepancy of the longitudinal components computed by various analysis centers or in different years. There are several factors, one of which is the shift of the right ascension of the Moon, caused by the orientation deviation of the adopted lunar ephemeris, which can make the longitudinal components of all observing stations rotate together along the longitudinal direction with same angle. Additionally, the frame of selenocentric coordinates is stable, but a variation or adjustment of lunar third-degree gravitational coefficients will cause a simultaneous shift along the reflectors' longitudes or rotation around the Y axis. Received: 21 August 1996 / Accepted: 17 November 1998     

月球表面实时温度模型

国外相关研究结果表明,月球表面的光度学稳定度可达10^-8/年,是自由空间内稳定的辐射参考源,可用于星载遥感仪器的外定标。与基于地球表面目标观测的在轨定标方法相比,最大的优势在于在轨月球观测信息中没有大气辐射的贡献,大气窗区和非窗区处理方式几乎一致。同时,作为整体发射率稳定的自然天体,月球表面的温度范围在90—390 K之间,完全满足通常对地观测探测的动态范围要求。月球复杂的表面辐射特性,是制约对月定标技术发展的主要原因之一。月球表面辐射特性与月表发射率、月表温度密切相关。月表温度分布是月球重要的热物理参数之一,是月球表面热演化模型的必要边界条件,同时也是研究月球表面发射谱的关键参数。获取月表温度的方法大致可以分为两大类：直接测量温度数据和建立物理模型预测。直接测量温度数据又可以细分为下面3种方法：地基遥感测量、绕月探测卫星遥感测量、登陆月球直接测量表面温度。地基观测的空间分辨率很低,只能反映出一大片区域的平均温度;另外两种方法花费巨大,且不能对全月的温度变化进行长期的观测。月表温度物理模型基于热传导理论,结合月壤样本的热物理参数,将月球当成半无限固体,根据Stefan-Boltzmann定律和能量守恒定律,得到月表物理温度和太阳辐照度、月球内部热流的关系。太阳辐照度是月表温度分布的最重要的因素。本文以天文计算为基础,准确描述月表有效太阳辐照度与太阳常数、太阳辐射入射角以及日月距离之间的关系,建立一个可以计算任意时刻、任意经纬度坐标点的月表温度模型,从而有助于准确描述月表辐射特性。与风云二号G星的观测结果对比,该模型可以准确描述月相的变化。阿波罗15号首次开展了一系列探索月球的科学试验,其中在登月点附近开展的月表热流试验是ALSEP（Apollo Lunar Surface Experiments Package）的重要组成部分。月表热流试验提供了登月点附近长时间的月表温度数据,通过与阿波罗15号实测数据进行对比,当太阳高度角大于0°时,该模型可以准确描述月球表面的温度变化;当太阳高度角在一定范围内时,模型的温度误差在1 K以内。     

月球形状及其重力场EI北大核心CSCD

本文首先从测绘科学与技术在月球探测中的应用角度,对月球形状及重力场的研究进展、获取方法及代表性成果进行了综述;进而针对现有的月球DEM及重力场模型中存在的主要问题进行分析,并提出了解决方案;最后结合各国的探月计划和我国正在实施的“嫦娥”四期工程,对月球形状和重力场研究面临的机遇和挑战进行了展望。     

GIS二次开发课程案例化教学方法探索

地理信息系统二次开发能力是衡量地理信息系统专业学生动手能力的标准之一.因此,教师如何最大限度地提高学生GIS二次开发能力以满足社会的需求,是日前教师必须考虑的关键问题.本文提出了一种以案例为中心的CIS二次开发教学模式,给出了其特点与实施步骤,并以一个工程案例为例,给出了具体的实现思路.实践证明,通过此方法可以在有限的...     

月球辐射照度模型比对及地基对月观测验证

月球是除太阳外对地张角最大的天体,反射率稳定性为10–8每年,适合用于遥感卫星的辐射定标、夜间地基大气遥感和夜间卫星遥感,但月球辐射照度模型的精度束缚了上述应用的发展。为检验现有ROLO(RObotic Lunar Observatory)和MT2009(Miller-Turner 2009)地基整盘月球辐射照度模型的精度,国家卫星气象中心于2015年底至2016年初在云南丽江组织了3个月的地基对月观测,使用高光谱月球成像光谱仪获取了399.00—1060.00 nm连续光谱的月球辐射照度。基于整盘月球辐射照度模型,利用丽江地基对月观测试验资料,对比模型与模型、模型与丽江地基观测月球辐射照度。结果表明:(1)MT2009与ROLO模型在短波红外谱段的差异明显大于可见光谱段;(2)地基观测高光谱月球辐射照度结果与ROLO模型更接近,但是可见光波段比ROLO模型辐射照度平均小5.86%左右。为探究差异产生的主要来源,对结果还进行了进一步的分析和讨论,以期为今后月球辐射模型的改进和夜间微光遥感研究提供经验和依据。     

VLBI技术测月的数学模型探讨

近年各国已纷纷制定测月计划,采用何种技术对月球进行定位,变得尤为重要。本文通过对VLBI技术特点进行分析,VLBI是目前大地测量中精度最高的技术手段,但只适用于深空探测,因为深空射电信号到达地面时,可看作平行信号。本文针对VLBI技术特点及数学模型,对存在不可忽略视差的VLBI测月模型,通过级数展开,解决月面射电信号到达地球时的视差问题,并顾及地球自转得出最终数学模型,通过站间一次差分消除钟差等影响,得出VLBI对近轨天体(月球)表面射电源定位的数学模型。     

Spectral studies of lunar equivalent rocks — A prelude to lunar mineral mapping

Hyperspectral remote sensing technique is widely applied for geological studies including the study of extra-terrestrial rocks. Since it has many spectral bands, discrimination between rocks and minerals can be done more precisely. To perform chemical and mineralogical mapping and to study the rocks on the lunar surface, India has proposed to launch its first lunar remote sensing satellite Chandrayaan-1 in the year 2008. For mineralogical mapping, the mission will carry a Hyperspectral Imager (HySI) instrument, which operates in the VNIR region. This paper presents-an attempt to study the spectral response of lunar-akin terrestrial rocks, in the VNIR region (as in the case of the proposed HySI on-board Chandrayaan-1). For this purpose, rocks similar to those present on the lunar surface were collected and their spectral response in the 64 simulated bands of HySI sensor were studied using a spectro-radiometer. Petrographic studies and modal analysis were carried out using thin sections of the rock samples. On studying the spectral response of the lunar-like rock samples in the 64 HySI bands, it is seen that there are distinct absorption features in bands 58 (923.75nm-927.5nm) and 63 (942.5nm-946.25nm) of the NIR wavelength ranges, for basalt rocks; distinct reflectance features in band 20 (590nm to 600nm) for ganmbbro: distinct reflectance features in band 19 (580nm to 590nm) and absorption in band 18 (570-580nm) for gabbroic anorthosite and distinct reflection features in band 63 (942.5nm to 946.25nm) for anorthosite. Thus, this study demonstrates the possibility of identifying the minerals and rocks on lunar surface using the hyperspectral approach and the spectral signatures of lunar-like rocks present on Earth.     

Geodetic uses of lunar laser ranging

A recent improvement in measuring accuracy together with the development of new techniques suggests that geodetic point coordination to 1 part in 10⁸ will become a reality in the near future. As a first step, however, the reference frame in which the points are to be coordinated, must be refined. Lunar Laser Ranging offers a means of solving both of these problems. The necessary equations are developed and the shortcomings of the method are analysed.     

关于新型测绘的探索

探索新型测绘的产生背景与科学内涵等问题,对新时期测绘地理信息事业转型升级与跨越发展具有重要意义。该文首先从经济社会发展需求、测绘发展新阶段、测绘地理信息转型升级、测绘地理信息跨越发展4个方面阐述了新型测绘产生的背景;其次,从新型测绘关系角度给出了新型测绘的内涵与架构,从范围、内容、技术手段、体制机制方面描述了新型测绘的特征;再次,从新型测绘目标出发,描述了新型基础测绘的内涵、要求与主要任务,地理国情监测的总体目标与主要任务,公共服务与应急测绘的新需求与主要任务;最后围绕测绘地理空间数据获取、处理、管理、分析、服务与应用主线,探讨了新型测绘需要着重研究的新理论、新方法、新技术装备,旨在为新型测绘的研究与发展奠定基础。