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(3)

本节主要概要介绍美国在上世纪60年代3个探月项目:"徘徊者(Ranger)"(1961 1965年)、"探索者(Surveyor)"(1966 1968年)和"月轨号(LunarOrbiter)"(1966 1967年)。这3个项目的航天器各进行了9次,7次和5次不载人升空探月。"徘徊者"航天器的飞行特点是在月面硬着陆;"探索者"航天器的飞行特点是在月面软着陆;而"月轨号"航天器的飞行特点是环月飞行。这三个探月项目的主要目的是为以后的"阿波罗(Apollo)"宇航员登月项目作可行性研究。这包括对月面的电视摄影,以进行地形测绘,为航天器在月面的软着陆,宇宙员的登月选择合适的地点;对这些登月地点岩土的力学性能测试;对其周围空间的温度、电磁辐射等进行测试。此外,还利用多普勒频移技术对月球重力场进行测定,以更好地确定探月航天器的轨道。     

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.     

月球地形测绘和月球大地测量(5)

主要介绍月球地形测绘和月球大地测量的情况。第一部分论述了月球大地测量(Selenodesy)的定义和方法。月球大地测量的一个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。第二部分介绍月球地形测绘。重点介绍了月球地形的特点,它大体分为月海、月陆、环形山等三种类型。     

探月——月球测绘面面观

十九世纪初出生的法国科幻作家儒勒·凡尔纳在他的科幻小说《从地球到月亮》中描写了一个难以置信的月球大炮,书中的人用这门大炮把飞船送到了月球轨道；他还写道,“总之,一些比较精密的仪器利用新的方法,不停地搜索着月球,不留一点没有探索到的地方。……它的任何秘密总逃不过天文学家的眼睛,这些能干的科学家的奇异的观测走得还要远呢。”     

月球探测的发展

月球距离地球38 4万公里,是地球唯一的天然卫星,是人类进行深空探测向外层空间发展的最理想的跳板和中转基地。本文对19世纪50年代末以来世界各国发射的月球探测器作了简要回顾,概括了人类月球探测的历程,分析总结了月球探测的成果及月球基本的几何和物理参数,并对世界各国正在实施或即将进行的探月计划进行了详细介绍。进入20世纪90年代以来,各航天大国再次兴起月球探测热潮,为21世纪建立月球基地,开发月球资源做准备。     

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。     

月球测绘在月球探测中的应用

根据探月历史概述了月球测绘与月球探测的关系、月球探测的焦点和我国探月计划;分析研究了月球 测绘的关键技术;论述了月球测绘在月球探测中的应用。     

月面巡视器近距离单摄站定位及精度分析

针对巡视探测器在驶离着陆器后近距离状态下的高精度定位需求,该文提出了基于影像的单摄站定位方法,设计了两组不同的实验分别验证空间后方交会迭代法、直接法和线性变换法的稳定性和定位精度。实验结果表明:空间后方交会迭代法具有较好的稳定性和精度,适合用于巡视探测器的近距离定位;在控制点量测精度确定的情况下,算法最终定位精度与巡视探测器至着陆器的距离近似成反比;当有观测条件不好的控制点参与定位时,定位精度会随之降低,剔除该控制点可以提高定位精度。     

月球制图的投影选择与设计

月球地图投影是月球地图数学基础的主要内容,月球地图投影选择与设计是月球测绘的基础性和前瞻性工作.本文提出了月球地图投影系统设计的基本原则,选择与设计了适应月球全球、月球区域、月球大中比例尺的多层次、多尺度、多类型的月球地图投影系列,初步构建了月球地图投影的基本框架.     

“工程测量学”课程教学优化实践

针对新形势下工程测量学教学存在内容滞后、技术陈旧、教学方法单一、考核体系不完善等问题,以及当代大学生学习具有实践性、自主性、差异性,且普遍存在学习心理障碍等现状,该文对教学内容进行调整与优化,提出建立学生指导体系、多元化教学体系和综合考核体系的改革方案。实践表明,本文方案可以提高课程教学效果,符合测绘人才培养需要,能调动学习积极性,并有助于学生成长为卓越测绘工程师。     

月球遥感制图回顾与展望

对月球探测任务、月球遥感制图技术与产品进行综述。从1958年开始,全世界已开展126次(其中70次成功)月球探测工程任务,其中月球遥感制图是其必需的基础性工作。由于月球环境的特殊性,其遥感制图技术与对地观测制图相比具有很大的挑战和更大的难度。目前,中国嫦娥二号轨道器获取的7 m分辨率立体影像是覆盖全月球分辨率最高的立体影像数据,美国月球侦察轨道器LRO任务的激光雷达高度计LOLA数据是精度和密度最高的激光测高数据,LRO NAC影像的分辨率最高(0.5—2 m)但未覆盖全球。在各个探测任务中,基于月球遥感数据和摄影测量技术,已经制作了大量的全球及区域的影像拼图、正射影像图和数字高程模型等制图产品。对月球遥感制图技术发展进行展望,探讨了利用国际多探测任务数据建立新一代控制网和进行精细制图的必要性及技术思路。     

面向移动端月球形貌展示的快速三维地图平台搭建

受限于移动设备运算能力和三维地图数据网络传输速度,如何在快速移动端流畅地显示月球三维地图,展示月球形貌细节,还是一个难点。为解决这一问题,本文首先考察已有的移动端三维地图实现方法,在此基础上研究了一种基于前后台异步渲染策略的三维月球地图实现方案;基于嫦娥月球数据,构建了一个月球三维形貌地图原型系统,并成功应用于移动端的嫦娥月球三维形貌数据发布。