“三維激光可有效提高撞擊坑檢測(cè)的準(zhǔn)確性，為深入分析月表構(gòu)造成因，月球地質(zhì)歷史演化提供科學(xué)依據(jù)”。最近，著名期刊《地球科學(xué)》發(fā)表了中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）的研究成果——《基于激光測(cè)高數(shù)據(jù)的月表撞擊坑自動(dòng)檢測(cè)方法》，在國(guó)內(nèi)外引起了廣泛關(guān)注。近日，記者就此采訪了論文作者中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)行星科學(xué)研究所李卉副教授。

      據(jù)介紹，撞擊坑是月球表面最醒目的構(gòu)造和最重要的地形地質(zhì)特征標(biāo)志。通過(guò)分析撞擊坑位置、大小、光譜特征及分布規(guī)律，對(duì)其構(gòu)造進(jìn)行解譯并分析成因，對(duì)于月球地質(zhì)歷史的研究具有重要的科學(xué)意義，可為我國(guó)月球探測(cè)數(shù)據(jù)的解譯提供科學(xué)依據(jù)。然而，傳統(tǒng)的基于遙感影像撞擊坑檢測(cè)方法受到數(shù)據(jù)本身的局限，遺漏檢測(cè)的情況比較嚴(yán)重。三維激光技術(shù)是近年來(lái)快速發(fā)展的一種新型測(cè)量技術(shù)，能夠快速、準(zhǔn)確地獲取行星表面三維坐標(biāo)信息。利用激光測(cè)高數(shù)據(jù)可以快速構(gòu)建全球的DEM，進(jìn)而獲得每個(gè)撞擊坑的深度、坑壁坡度等地形信息，這對(duì)于后續(xù)的分析研究更有價(jià)值，有助于進(jìn)一步分析行星表面演化規(guī)律。

課題組的研究，正是利用三維激光數(shù)據(jù)，提出了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的撞擊坑自動(dòng)檢測(cè)方法。首先采用松散耦合的形態(tài)約束檢測(cè)候選撞擊坑，再利用機(jī)器學(xué)習(xí)的相關(guān)理論來(lái)提取正確撞擊坑。其中，提出基于可變尺度的撞擊坑檢測(cè)算法，以有效解決疊置撞擊坑的檢測(cè)問題；提出基于決策樹的機(jī)器學(xué)習(xí)方法以解決從候選坑中有效提取正確撞擊坑的問題。研究結(jié)果表明該方法可實(shí)現(xiàn)高效、準(zhǔn)確的月表撞擊坑檢測(cè)。根據(jù)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)：撞擊坑大部分是value="0" st="on" tcsc="0" unitname="m" style="margin: 0px; padding: 0px;">接近0m的淺坑，超過(guò)value="500" st="on" tcsc="0" unitname="m" style="margin: 0px; padding: 0px;">500m以上的數(shù)量較少；大部分撞擊坑的深寬比小于0.1；較大尺度的撞擊坑具有較大的深度；不同尺度下的深寬比規(guī)律基本一致。

這項(xiàng)研究表明利用新型激光技術(shù)可以顯著提高撞擊坑檢測(cè)的準(zhǔn)確性，為后續(xù)研究提供可靠的科學(xué)依據(jù)?；谠擁?xiàng)研究成果，課題組獲得了多所國(guó)際著名研究機(jī)構(gòu)的合作邀請(qǐng)。