月表高程分布特征及其分级标准初探

doi:10.11821/dlxb202201008

地理学报 ›› 2022, Vol. 77 ›› Issue (1): 106-119.doi: 10.11821/dlxb202201008

月表高程分布特征及其分级标准初探

刘樯漪¹^,²(), 程维明¹^,²^,³(), 阎广建⁴, 王睿博¹, 刘建忠²^,³^,⁵

1.中国科学院地理科学与资源研究所资源与环境信息系统国家重点实验室,北京 100101
2.中国科学院大学,北京 100049
3.中国科学院比较行星学卓越创新中心,合肥 230052
4.北京师范大学地理科学学部遥感科学国家重点实验室,北京 100875
5.中国科学院地球化学研究所月球与行星科学研究中心,贵阳 550002

收稿日期:2020-12-18 修回日期:2021-09-24 出版日期:2022-01-25 发布日期:2022-03-25
通讯作者: 程维明(1973-), 男, 甘肃天水人, 博士, 研究员, 主要从事数字地貌与行星地貌研究。E-mail: chengwm@lreis.ac.cn
作者简介:刘樯漪(1993-), 女, 辽宁大连人, 博士, 主要从事月球形貌研究。E-mail: liuqy.18b@igsnrr.ac.cn
基金资助:
中国科学院先导科技专项项目(XDB41000000);国家自然科学基金项目(41571388);国家自然科学基金项目(42130110);国家科技基础性工作专项(2015FY210500)

Distribution characteristics and classification schemes of lunar surface elevation

LIU Qiangyi¹^,²(), CHENG Weiming¹^,²^,³(), YAN Guangjian⁴, WANG Ruibo¹, LIU Jianzhong²^,³^,⁵

1. State Key Laboratory of Resources and Environmental Information System, Institute of Geographic and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3. CAS Center for Excellence in Comparative Planetology, Hefei 230052, China
4. State Key Laboratory of Remote Sensing Science, Faculty of Geographical Science, Beijing Normal University, Beijing 100875, China
5. Lunar and Planetary Science Research Center, Institute of Geochemistry, CAS, Guiyang 550002, China

Received:2020-12-18 Revised:2021-09-24 Published:2022-01-25 Online:2022-03-25
Supported by:
Strategic Priority Program of the Chinese Academy of Sciences(XDB41000000);National Natural Science Foundation of China(41571388);National Natural Science Foundation of China(42130110);Key Projects of National Basic Work of Science and Technology(2015FY210500)

摘要/Abstract

摘要：

月球是地球的唯一天然卫星,也是现阶段深空探测的主要天体。月表形貌研究有助于了解月球的状态、结构和组成,能够为探究月球起源和演化等科学问题提供直接、可靠的证据。与地貌分类相比,月貌研究起步较晚,发展较为缓慢。尽管月貌研究已取得了一定进展,但月球形貌分类过程中仍旧缺乏对于形貌指标,如高程等的应用,对于形貌特征的描述仍存在部分缺失。本文通过分析月球表面高程的整体特征以及月海、撞击坑、南极艾肯盆地等典型地质构造单元的高程特征,认为-2500 m等高线能够较好的区分月海内部区域;-1500 m等高线能够较好的区分月海区域与月陆区域;1000 m等高线与南极艾肯盆地边界拟合程度较好;3000 m等高线能够较好地突出月陆地区撞击坑的边界。在此基础上,提出以-2500 m、-1500 m、1000 m、3000 m 4个高程值作为月球形貌分类体系中的高程分类标准,将月球表面划分为极低海拔、低海拔、中海拔、高海拔和极高海拔5个形貌类型。

关键词: 月球形貌分类方案, 高程, 月球形貌类型, 分布特征, 划分标准

Abstract:

The moon is the only natural satellite of the earth and the main celestial body in deep space exploration at current stage. The study on lunar surface morphology can not only help understand the structure and composition of the moon but also provide direct and reliable evidence on the origin and evolution history of the moon. Compared with the geomorphic classification of the earth, research on lunar morphology started late and developed slowly. Although researchers have been concentrated in lunar morphology study, there is still lack of research with regards to the distribution characteristics of morphological indicators and their combination with lunar morphological classification schemes. Based on the characteristic analysis of surface elevation in lunar mare, we found that the division criteria of -2500 m and -1500 m can better distinguish the inner region of the lunar mare and the crater rim crests and highland. The study on the impact craters shows that a contour line of 3000 m can better highlight the boundary of some impact craters in the highland. Besides, the boundary of South Pole Aitken is mostly situated at an elevation of about 1000 m. Thus, four thresholds of -2500 m, -1500 m, 1000 m and 3000 m are proposed as the classification criteria in lunar morphological classification scheme, and the lunar surface is divided into five geomorphic types: extremely low altitude, low altitude, medium altitude, high altitude and extremely high altitude.

Key words: lunar geomorphological classification schemes, lunar surface elevation, lunar geomorphic types, distribution characteristics, classification criteria

刘樯漪, 程维明, 阎广建, 王睿博, 刘建忠. 月表高程分布特征及其分级标准初探[J]. 地理学报, 2022, 77(1): 106-119.

LIU Qiangyi, CHENG Weiming, YAN Guangjian, WANG Ruibo, LIU Jianzhong. Distribution characteristics and classification schemes of lunar surface elevation[J]. Acta Geographica Sinica, 2022, 77(1): 106-119.

图/表 19

表1

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图2

图3

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参考文献 24

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月球高程分区	比例分割分级标准(m)	调整分级标准(m)	分级来源	地理意义
极低海拔区	-	-3000	撞击坑	25%区域撞击坑,其高程小于-3000 m
极低海拔区	-2868	-	月表高程分布	全月约10%区域高程低于-2868 m
低海拔区		-2500	月海	较好的对月海内部高程进行划分
	-2192	-	月表高程分布	全月约20%区域高程低于-2192 m
		-2000	月海	有助于区分月海区域和月陆区域
中海拔区		-1500	月海撞击坑	有助于区分月海区域和月陆区域,50%区域其撞击坑高程小于-1500 m
	-796	-	月表高程分布	全月约50%区域高程低于-796 m
		1000	南极艾肯盆地撞击坑	与南极艾肯盆地边界高程相接近,75%区域其撞击坑高程小于1000 m
高海拔区	1100	-	月表高程分布	全月约80%区域高程低于1100 m
		1500	南极艾肯盆地	与南极艾肯盆地边界高程相接近
		2500	撞击坑	能够用于区分月陆高地区域撞击坑
极高海拔区	2943	-	月表高程分布	全月约90%区域高程低于2943 m
极高海拔区		3000	撞击坑	能够用于区分月陆高地区域撞击坑

	标准(m)	分级来源	地理意义
方案1	-3000	撞击坑	25%区域撞击坑,其最低高程小于-3000 m
	-2000	月海	有助于区分月海区域和月陆区域
	1000	南极艾肯盆地撞击坑	与南极艾肯盆地边界高程相接近,75%区域其撞击坑高程小于1000 m
	3000	撞击坑	能够用于区分月陆高地区域撞击坑
方案2	-2500	月海	较好的对月海内部高程进行划分
	-1500	月海撞击坑	有助于区分月海区域和月陆区域,50%区域其撞击坑高程小于-1500 m
	1500	南极艾肯盆地	与南极艾肯盆地边界高程相接近
	3000	撞击坑	能够用于区分月陆高地区域撞击坑
方案3	-2500		较好的对月海内部高程进行划分
	-1500	月海撞击坑	有助于区分月海区域和月陆区域,50%区域其撞击坑高程小于-1500 m
	1000	南极艾肯盆地撞击坑	与南极艾肯盆地边界高程相接近,75%区域其撞击坑高程小于1000 m
	3000	月海	能够用于区分月陆高地区域撞击坑
方案4	-3000	撞击坑	25%区域撞击坑,其最低高程小于-3000 m
	-2000	月海	有助于区分月海区域和月陆区域
	1500	南极艾肯盆地	与南极艾肯盆地边界高程相接近
	3000	撞击坑	能够用于区分月陆高地区域撞击坑

海拔(m)	≤ -2500	-2500~-1500	-1500~1000	1000~3000	>3000
类别	极低海拔	低海拔	中海拔	高海拔	极高海拔
比例(%)	14.92	18.20	45.91	13.63	7.33

月表高程分布特征及其分级标准初探

Distribution characteristics and classification schemes of lunar surface elevation

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