“天问一号”着陆区遥感形貌建模与制图分析

综合利用火星轨道器多源遥感影像数据,构建了火星表面形貌精细建模与自动分类方法。结合摄影测量法与明暗恢复形状法(Shape From Shading,SFS)研究制作了“天问一号”着陆区域的高分辨率三维地形,并通过深度卷积神经网络对着陆区形貌类别及其分布进行分类分析。地形剖面分析结果表明,所提出方法制作的高精度地形数据与中、美两国已发布的火星高分辨率数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)产品相比,高程误差均值分别为1.866 m和1.074 m,均具有较高一致性。此外,通过形貌及制图综合分析可以看出,着陆点附近坡度在3°以下,着陆点附近地表的起伏程度不大于30 cm,以此验证了“天问一号”着陆区整体地势平缓、形貌类别较单一,符合探测器安全着陆的需求。国产“天问一号”高分辨率相机数据制作的地形及分类结果可有效应用于着陆及巡视探测区的形貌特征分析,联合HiRISE等多源火星遥感数据,可为后续“祝融号”巡视器科学探测提供重要的基础数据和参考信息。