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全月球撞击坑的空间分布模式

王娇 周成虎 程维明

王娇, 周成虎, 程维明. 全月球撞击坑的空间分布模式[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(4): 512-519. doi: 10.13203/j.whugis20140893
引用本文: 王娇, 周成虎, 程维明. 全月球撞击坑的空间分布模式[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(4): 512-519. doi: 10.13203/j.whugis20140893
WANG Jiao, ZHOU Chenghu, CHENG Weiming. The Spatial Pattern of Lunar Craters on a Global Scale[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2017, 42(4): 512-519. doi: 10.13203/j.whugis20140893
Citation: WANG Jiao, ZHOU Chenghu, CHENG Weiming. The Spatial Pattern of Lunar Craters on a Global Scale[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2017, 42(4): 512-519. doi: 10.13203/j.whugis20140893

全月球撞击坑的空间分布模式

doi: 10.13203/j.whugis20140893
基金项目: 

国家自然科学基金 41571388, 41171332

详细信息

The Spatial Pattern of Lunar Craters on a Global Scale

Funds: 

The National Natural Science Foundation of China 41571388, 41171332

More Information
    Author Bio:

    WANG Jiao, PhD candidate, specializes in digital planetary geomorphology. E-mail: wjiao@lreis.ac.cn

    Corresponding author: CHENG Weiming, PhD, professor. E-mail: chengwm@lreis.ac.cn
  • 摘要: 以基于嫦娥探月工程公开数据识别的全月球直径大于500 m的106 016个撞击坑为研究对象,划分月海、月陆、经向、纬向研究区域,采用核密度估计与Ripley's K函数的规格化函数-L函数相结合的GIS点模式分析方法,研究全月球撞击坑的空间模式。研究结果表明,全月球撞击坑分布形成了三个聚集中心,南北两极核密度低,东半球核密度高,西半球核密度低,北半球核密度高,南半球核密度低;月陆地区的核密度大于月海地区的核密度,在撞击坑直径范围1~500 km范围内,月陆地区的撞击坑数量是月海地区平均水平的5倍;全月球撞击坑的Ld)曲线随距离变化的过程中在总体上呈现先增后减的态势,经向、纬向研究区位在不同空间尺度上的聚集程度存在差异。
  • 图  1  不同撞击坑数据目录对比

    Figure  1.  Different Catalogs of Lunar Craters

    图  2  不同带宽下核密度估计

    Figure  2.  KDE in Different Band Width

    图  3  研究区分布图

    Figure  3.  Distribution of Study Areas

    图  4  全月球撞击坑核密度图

    Figure  4.  The Map of KDE of Global Lunar Craters

    图  5  月海月陆撞击坑数量比

    Figure  5.  Ratio of Crater Counts Outside and Within Mare Units

    图  6  经向各研究区L (d) 指数分布特征变化图

    Figure  6.  Characteristic of L (d) Index of Craters in Longitudinal Study Areas

    图  7  纬向各研究区L (d)指数分布特征变化图

    Figure  7.  Characteristic of L (d) Index of Craters in Latitudinal Study Areas

    表  1  撞击坑核密度分布的核点

    Table  1.   Cores of KDE of Lunar Craters

    编号位置面积/km2
    158.97°W, 34.75°S月陆34 165
    2144.76°E, 23.67°S月陆57 347
    3169.37°E, 41.82°N月陆142 693
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    表  2  全月球撞击坑经向各研究区L (d) 指数分布特征

    Table  2.   Characteristic of L (d) Index of Craters in Longitudinal Study Areas

    研究区均匀-聚集拐点非显著-显著拐点最大聚集高峰最大聚集尺度显著-非显著拐点
    d/kmL (d)d/kmL (d)d/kmL (d)d/kmL (d)d/kmL (d)
    111.4014.60.7133.16.5307.30--
    210.3014.90.8128.76.9247.30--
    321.5027.80.6122.93.3212.30--
    46.1013.21.3122.910.5296.10
    59.1014.31.813910.7371.90--
    6--101.5105.85.9204.80527.3-37.2
    7--7.91.539.16.1188.20291.9-9.8
    86.1091.4111.45.73060--
    9--7.43.11919.4346.10--
    108.40111.433.64.2192.30406.4-21.4
    11--9.41.822.54.9114.80222.2-5.4
    12--7.81.495.85.12400--
    13--82.660.810213.90294.8-8.4
    147.3012.61.422.33.7113.80125.3-0.5
    15--21.61.8106.72.7174.50381.1-16.6
    1615.1025.72.6167.14.8258.80509.4-33.6
    17--65.81.1105.92168.80223.6-4.6
    1828.7056.51.488.61.9204.30--
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    表  3  全月球撞击坑纬向各研究区L (d) 指数分布特征

    Table  3.   Characteristic of L (d) Index of Craters in Latitudinal Study Areas

    研究区均匀-聚集拐点非显著-显著拐点最大聚集高峰最大聚集尺度显著-非显著拐点
    d/kmL (d)d/kmL (d)d/kmL (d)d/kmL (d)d/kmL (d)
    1----20.34.251.303.52.7
    26.20121.947.87179.50--
    310.3012.53.2136.213.8308.30--
    47.80101.4131.66.7287.50--
    5--7.81.495.85.12400--
    6--22.43.5194.414.3365.50540.3-32.7
    7--9.53.4140.313.2304.40--
    8----275.225.1586.80--
    9----124.916.6351.50--
    10----128.121400.80--
    11----91.29.1273.10--
    12--6.61.174.68.5188.20252.6-9.9
    13--13.32.6101.114.2274.80--
    14----------
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-07-29
  • 刊出日期:  2017-04-05

全月球撞击坑的空间分布模式

doi: 10.13203/j.whugis20140893
    基金项目:

    国家自然科学基金 41571388, 41171332

    作者简介:

    王娇,博士生,主要研究方向为行星数字地貌。wjiao@lreis.ac.cn

    通讯作者: 程维明,博士,研究员。chengwm@lreis.ac.cn
  • 中图分类号: P185

摘要: 以基于嫦娥探月工程公开数据识别的全月球直径大于500 m的106 016个撞击坑为研究对象,划分月海、月陆、经向、纬向研究区域,采用核密度估计与Ripley's K函数的规格化函数-L函数相结合的GIS点模式分析方法,研究全月球撞击坑的空间模式。研究结果表明,全月球撞击坑分布形成了三个聚集中心,南北两极核密度低,东半球核密度高,西半球核密度低,北半球核密度高,南半球核密度低;月陆地区的核密度大于月海地区的核密度,在撞击坑直径范围1~500 km范围内,月陆地区的撞击坑数量是月海地区平均水平的5倍;全月球撞击坑的Ld)曲线随距离变化的过程中在总体上呈现先增后减的态势,经向、纬向研究区位在不同空间尺度上的聚集程度存在差异。

English Abstract

王娇, 周成虎, 程维明. 全月球撞击坑的空间分布模式[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(4): 512-519. doi: 10.13203/j.whugis20140893
引用本文: 王娇, 周成虎, 程维明. 全月球撞击坑的空间分布模式[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2017, 42(4): 512-519. doi: 10.13203/j.whugis20140893
WANG Jiao, ZHOU Chenghu, CHENG Weiming. The Spatial Pattern of Lunar Craters on a Global Scale[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2017, 42(4): 512-519. doi: 10.13203/j.whugis20140893
Citation: WANG Jiao, ZHOU Chenghu, CHENG Weiming. The Spatial Pattern of Lunar Craters on a Global Scale[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2017, 42(4): 512-519. doi: 10.13203/j.whugis20140893
    • “重返月球”计划引起了许多科学家对月球地形地貌的关注,由于撞击坑是月球表面最显著的地貌特征,而且是了解月球演化历史的重要窗口,因而月球撞击坑的分布及其演化研究已日益成为撞击坑研究的热点[1, 2]

      月球表面撞击坑广泛分布,且形态及构造各异[3]。随着探月技术的不断发展,提取撞击坑方法的不断进步,月球撞击坑数据在不断更新。目前已有6个已公布的撞击坑数据目录,分别是Head[4]和Kadish[5]等人集成的包含5 185个撞击坑的数据目录;McDowell[6]等人集成的包含8 639个撞击坑的数据目录;国际天文联合会 (International Astronomical Union, IAU)[7]公布的包含有名称的9 003个撞击坑数据目录;Rodionova[8]等人集成的包含14 923个撞击坑的数据目录; McDowell等人集成的数据融合去重后,共包含有18 229个撞击坑的数据目录;Salamuniccar [9]等人集成的包含60 645个撞击坑的数据目录;以及Robbins[10]等人在前人工作的基础上识别的78 287个撞击坑。但是由于提取方法和源数据的制约,这些数据目录存在撞击坑数量少,形态特征单一,有典型性无广泛性等缺点。本文基于嫦娥一号数据提取的撞击坑最小直径达到500 m,总数共计106 016个,是目前最全面的撞击坑数据目录。

      国内外关于月球撞击坑的研究主要集中在撞击坑的提取[11, 12]、成因模拟及分析[13]、相对年龄推断等方面[14, 15],而空间分布特征的分析在火星上比在月球更常见。Gallant[16]等人发现,有辐射纹的撞击坑主要分布在月陆地区,从纬度分布角度看,辐射纹撞击坑主要分布在赤道带附近,从经度分布角度看,辐射纹撞击坑主要分布在前导半球;Salamuniccar[9]等人利用全月球直径大于8 km的60 645个撞击坑数据,统计了不同直径范围内的撞击坑的数量,并将不同直径范围内的平均深径比 (反映撞击坑发育状态的指标) 与火星撞击坑数据做了对比,发现月球撞击坑的深径比约为火星撞击坑的两倍;国内的周增坡[17]等人基于IAU最新公布的撞击坑名录、嫦娥一号影像与数字高程模型 (digital elevation model, DEM) 数据,研究了月球正面撞击坑分布的空间不均衡性,发现月球正面的直径较大的撞击坑主要分布在月陆区域,并且集中趋势明显,而月海区域的直径较大的撞击坑分布较少,周围有大量直径较小的撞击坑。近年来,通过地理空间和属性空间的关联分析来凸显空间关系的探索性空间数据分析方法已被国内外学者应用于区域经济差异[18, 19]、生态种群分布格局分析[20, 21]等研究领域,但鲜有人把此方法应用到全月球撞击坑空间分布特征的研究中。本文根据全月球撞击坑的特点,用撞击坑的中心点代表撞击坑,分析全月球撞击坑空间分布特征与聚集形态。

    • 在地理学的时空范畴内,一个撞击坑在一个时间节点上只存在于一个空间点位上,且撞击坑在月球表面的形成满足各向同性的基本假设,但不同区域及不同空间尺度上的撞击坑分布特征各异。基于以上原理,将全月球撞击坑作为点数据,进行点模式的空间分析。本文确定如下研究方法。

      1) 核密度估计。该方法是以聚集性为基础的基于密度的方法,一般设X1, …, Xn是从分布密度函数为f的总体中抽取的独立同分布样本,估计f在某点x处的值f (x),通常有Rosenblatt-Parzen[22, 23]核估计:

      (1)

      式中,k (·) 称为核函数,0为带宽; diji点到j点的距离;(x-xi) 表示估值点到事件xi处的距离。该方法以特定要素点的位置为中心,将该点的属性分布在指定阈值范围内 (半径为h的圆),在中心位置处密度最大,随距离衰减,到极限距离处密度为0[24]。核密度 (kernel density, KDE) 估计认为地理时间可以发生在空间的任何位置,但是在不同的位置上发生的概率不一样。点越密集,事件发生的概率越大; 点越稀疏,事件发生的概率越小.因此可以使用事件的空间密度分析表示空间点模式。在核密度估算中,带宽h的确定或选择对于计算结果影响很大。随着h的增加,空间上点密度的变化更为光滑,但会掩盖密度的结构;h减小时,估计点密度变化突兀不平。在具体的应用中需根据不同的值进行试验,以探索与实际情况较吻合[25]的情况。

      2) L函数估计。L函数是Ripley’s K函数的规格化函数。Ripley’s K函数是以均匀性为基础的基于距离的方法,通过将观测到的点数与空间步长之间的关系与随机模式中的相应关系进行比较,研究事件空间相互关系与尺度的关系,能分析整个区域不同尺度上的空间点模式。K函数的定义如下[26]

      (2)

      式中,n为点状地物个数;wij为在d距离范围内的点状地物i与点状地物j之间的距离;A为研究区面积。但是K函数在使用上不是很方便,对观测值和理论值的比较隐含着很多的计算量,于是Besage[27]提出了以零为比较标准的规格化函数L,其形式为:

      (3)

      如果L (d)<0,则表明为均匀分布;若L (d)>0,则表明为聚集分布。L函数偏离随机性的显著性检验常用蒙特卡罗模拟法计算置信区间,置信度取99%,即上下包迹线,d为横坐标,上下包迹线作为纵坐标绘图。用实际分布数据计算得到的不同尺度下的L (d) 值。若在包迹线以内,则为不显著分布;若在包迹线以外,则为显著分布。

    • 本文所使用的撞击坑数据来自我们之前的研究成果[28, 29],在此基础上利用嫦娥二号影像 (空间分辨率50 m) 数据对嫦娥一号影像解译获得的撞击坑进行了人工重新定位,获得了直径大于500 m的撞击坑的空间位置、形态及对应的几何描述特征。同时,对于叠加型撞击坑的识别,则根据叠加方式的差异[30]分为新撞击坑叠加在老撞击坑坑缘外侧,新撞击坑叠加在老坑坑缘内侧组以及新撞击坑叠加在老撞击坑缘上三种。识别的总体误差率为11%,相比于已公布的其他撞击坑目录 (如图 1所示,图例代表不同数据目录的名称),识别数量有35%的提升,尤其直径在3~12 km范围内,数量增加最多,是目前最全的撞击坑数据。

      图  1  不同撞击坑数据目录对比

      Figure 1.  Different Catalogs of Lunar Craters

      在核密度估算中,选择带宽250 km、360 km和500 km进行对比 (图 2)。选择带宽越小,在带宽内的密度值就越大,密度值曲线越突兀;带宽选择越大,在带宽内的密度值就越小,密度值曲线越光滑[31]。以360 km作为带宽,能清晰地辨别出撞击坑的密度中心,比较明显地反映撞击坑核密度的等级差异。本文选取带宽为360 km来研究全月球撞击坑的密度变化过程,并将核密度值大于等于4.5×10-3个/km2所形成的中心定义为“核”, 此过程在ArcGIS10.0空间分析模块的density-Kernel density下完成。

      图  2  不同带宽下核密度估计

      Figure 2.  KDE in Different Band Width

      L函数是在整个区域的不同尺度上分析空间点模式,因此确定L函数估计在典型区域进行。在核密度估计的基础上,从纬向差异和经向差异两个轴向选择了连续跨越月球东西南北,包含月海与月陆的交叉条带,并能代表两个轴向聚集变化趋势的研究区,纬度范围为28°N~42°N,经度范围为40°W~60°W,纬向和经向的步长分别为14°和20°。如图 3所示,底图为嫦娥一号全月球DEM图,经向研究区编号1~18,纬向研究区编号a~n。L函数估计在Crimestat 3.3的Ripley’s K函数功能模块下计算完成。

      图  3  研究区分布图

      Figure 3.  Distribution of Study Areas

    • 从核密度分布图 4(底图为嫦娥一号DEM生成阴影图,编号1~3代表聚集核,黑线圈定的区域代表月海,区分月海月陆核密度差异) 上看,撞击坑密度的核有三个 (表 1),其中位于东北方向的3号核面积最大,1、2号核均位于南半球,总和面积没有3号大;三个核均位于月陆区,说明撞击坑集中出现在月陆区域。从总体上看,撞击坑核密度呈现出分布不均衡的空间特征。首先,南半球撞击坑的核密度小于北半球,以赤道为分界线,撞击坑密度先增大 (密度峰值对称出现在南北半球50°~60°) 后减小, 在两极达到最低;其次,西半球撞击坑的核密度小于东半球,从西到东,撞击坑密度震荡增大,到140°E~150°E处达到最大值,中央经线处撞击坑密度最小;最后,撞击坑聚集形成了三个核心,这与Halliday[32]和Gallant等[16]通过数值模拟指出极地的撞击坑密度小于赤道附近的结果一样。

      表 1  撞击坑核密度分布的核点

      Table 1.  Cores of KDE of Lunar Craters

      编号位置面积/km2
      158.97°W, 34.75°S月陆34 165
      2144.76°E, 23.67°S月陆57 347
      3169.37°E, 41.82°N月陆142 693

      图  4  全月球撞击坑核密度图

      Figure 4.  The Map of KDE of Global Lunar Craters

      月球表面最明显的地形单元是月海与月陆。月海地区的核密度在0.15×10-3~4.3×10-3个/km2之间,其中莫斯科海、泡海、浪海和风暴洋南部相对密度较大,在3.5×10-3个/km2以上; 冷海、丰富海以及知海西北部相对密度较小,在0.15×10-3~0.7×10-3个/km2区间,经向和纬向没有特殊的分布规律,月陆的撞击坑核密度分布特征与全月球撞击坑的分布特征近似。总体来看,月海地区的核密度小于月陆地区的核密度。为了看出差异,用不同直径范围的月陆月海撞击坑比来解释。图 5为月海月陆撞击坑数量比,图 5中蓝线代表比率,红线代表比率的平均值。从图 5中可以看出,在撞击坑直径范围1~500 km的范围内,月陆地区的撞击坑数量是月海地区平均水平的5倍,尤其在60~70 km这个直径范围内,月陆地区的撞击坑数量远远大于月海区撞击坑数量,这与文献[17]统计的结果 (月陆直径较大的撞击坑密度为月海的3.98倍) 接近。

      图  5  月海月陆撞击坑数量比

      Figure 5.  Ratio of Crater Counts Outside and Within Mare Units

      目前关于月海与月陆撞击坑密度差异没有一致的解释,Stöffler[33]等认为月海地区的形成年代晚于月陆地区,因此在月海地区的撞击事件发生概率小,撞击坑的密度低;Hiesinger[34]等认为月海形成时流动的玄武岩岩浆淹没了大量已经存在的撞击坑,从而导致撞击坑的空间分布差异。由此可以推断,撞击坑的密度分布除了外力撞击作用的影响外,还有内应力作用的影响,如岩浆喷出、熔岩覆盖等。

    • 撞击坑经向L (d)曲线先上升后下降,说明撞击坑的分布上,聚集程度先增加后逐渐减小,并在一定尺度后呈现均匀分布的规律。

      L (d) 值最大峰值所对应的d值表示空间聚集的特征空间尺度,此时L (d) 的最大峰值可用来度量分布聚集程度[35],由图 6表 2可以看出, 特征空间尺度以0°经线处最大值d=346.1 km为对称轴对称分布,向两端震荡减小 (在40°~60°W处出现异常值);L (d) 值的最大峰值,聚集的最大尺度d呈现出与特征空间尺度相似的起伏规律,即月球东半球特征空间尺度震荡变大,L (d) 值曲线变得更加陡峭,聚集强度不断增强,聚集范围变大,空间分布的均匀程度越来越低,聚集分布的特征增强。月球西半球特征空间尺度震荡减小,L (d)值曲线变得更加平缓,聚集强度不断减弱,聚集范围变窄,空间分布的均匀程度越来越强,聚集分布的特征减弱,L (d)值最大峰值出现在60°E~100°E处,正好对应的是核密度分析中的3号核。

      虽然撞击坑基本上保持随距离增加聚集程度先增加后逐渐减小的规律,但在不同的研究区,L (d) 有正有负,有大于模拟值最大值的部分,也有介于最大值和最小值之间的部分。因此,分布格局在空间尺度上是变化的。结合图 6表 2分析,全月球撞击坑经向从均匀分布到聚集分布过渡的空间格局都是在30 km以内的空间尺度上发生的,且从东到西过渡没有规律性;从聚集分布到均匀分布过渡的空间格局 (即撞击坑聚集的最大尺度),在113.8~371.9 km范围内震荡变化,在80°E~100°E范围内聚集尺度达到最大。采用蒙特卡罗空间分布模式进行显著性检验,发现经向显著聚集分布的空间尺度介于6.1~346.1 km之间;经向显著均匀分布的空间尺度在113.8 km以上;在西半球以及东半球的第7研究区,撞击坑的均匀分布的情况不显著。

      表 2  全月球撞击坑经向各研究区L (d) 指数分布特征

      Table 2.  Characteristic of L (d) Index of Craters in Longitudinal Study Areas

      研究区均匀-聚集拐点非显著-显著拐点最大聚集高峰最大聚集尺度显著-非显著拐点
      d/kmL (d)d/kmL (d)d/kmL (d)d/kmL (d)d/kmL (d)
      111.4014.60.7133.16.5307.30--
      210.3014.90.8128.76.9247.30--
      321.5027.80.6122.93.3212.30--
      46.1013.21.3122.910.5296.10
      59.1014.31.813910.7371.90--
      6--101.5105.85.9204.80527.3-37.2
      7--7.91.539.16.1188.20291.9-9.8
      86.1091.4111.45.73060--
      9--7.43.11919.4346.10--
      108.40111.433.64.2192.30406.4-21.4
      11--9.41.822.54.9114.80222.2-5.4
      12--7.81.495.85.12400--
      13--82.660.810213.90294.8-8.4
      147.3012.61.422.33.7113.80125.3-0.5
      15--21.61.8106.72.7174.50381.1-16.6
      1615.1025.72.6167.14.8258.80509.4-33.6
      17--65.81.1105.92168.80223.6-4.6
      1828.7056.51.488.61.9204.30--

      图  6  经向各研究区L (d) 指数分布特征变化图

      Figure 6.  Characteristic of L (d) Index of Craters in Longitudinal Study Areas

    • 撞击纬向L (d)曲线,除南北两极的曲线在包迹线内分布外,其余纬度带的曲线都呈现先上升后下降的趋势。这说明从北半球到南半球撞击坑的聚集程度先增加后逐渐减小,并在一定尺度后呈现均匀分布的规律。在北极 (84°N~90°N),除在空间尺度d=3.5 km处撞击坑明显聚集分布外,在其余尺度没有显著特征;在南极 (84°S~90°S),撞击坑分布呈现不显著的均匀分布。以上两种极端情况的出现是因为在所选研究区内撞击坑数量较少。

      图 7表 3可以看出,L (d) 值最大峰值、特征空间尺度、聚集的最大尺度dL (d)曲线呈现出相似的起伏规律,以赤道为对称轴对称,向南北两端震荡减小 (在南北70°~84°带出现反弹值)。这说明在北半球,随着纬度的减小,撞击坑分布的特征空间尺度震荡变大,L (d) 值曲线变得更加陡峭,聚集强度不断增强,聚集范围变大,空间分布的均匀程度越来越低;在赤道区域,撞击坑的数量最多,密度最大,聚集性最高,聚集范围最广;再往南,随着纬度的增加,撞击坑分布的特征空间尺度震荡减小,L (d) 值曲线变得更加平缓,聚集强度不断降低,聚集分布范围变小,空间分布的均匀程度越来越高。全月球撞击坑纬向从均匀分布到聚集分布过渡的空间格局都是在10 km以内的空间尺度上发生的;从聚集分布到均匀分布过渡的空间格局即撞击坑聚集的最大尺度,在51.3~586.8 km的范围内震荡变化。采用蒙特卡罗检验空间分布模式,发现纬向显著聚集分布的空间尺度介于6.2~586.8 km之间;纬向显著均匀分布的空间尺度在179.5 km以上;在北半球靠近赤道的第6研究区和南半球的第12研究区,撞击坑的均匀分布的情况不显著。

      图  7  纬向各研究区L (d)指数分布特征变化图

      Figure 7.  Characteristic of L (d) Index of Craters in Latitudinal Study Areas

      表 3  全月球撞击坑纬向各研究区L (d) 指数分布特征

      Table 3.  Characteristic of L (d) Index of Craters in Latitudinal Study Areas

      研究区均匀-聚集拐点非显著-显著拐点最大聚集高峰最大聚集尺度显著-非显著拐点
      d/kmL (d)d/kmL (d)d/kmL (d)d/kmL (d)d/kmL (d)
      1----20.34.251.303.52.7
      26.20121.947.87179.50--
      310.3012.53.2136.213.8308.30--
      47.80101.4131.66.7287.50--
      5--7.81.495.85.12400--
      6--22.43.5194.414.3365.50540.3-32.7
      7--9.53.4140.313.2304.40--
      8----275.225.1586.80--
      9----124.916.6351.50--
      10----128.121400.80--
      11----91.29.1273.10--
      12--6.61.174.68.5188.20252.6-9.9
      13--13.32.6101.114.2274.80--
      14----------
    • 本文进一步完善了月球撞击坑数据目录,并在此基础上选用两种点模式分析方法,探讨了全月球撞击坑的空间分布和聚集情况,初步得出了以下结论。

      1) 本文建立了月球撞击坑数据目录,包括了106 016个直径大于500 m的撞击坑及其属性数据,是迄今为止数量最大,属性最全的数据目录。

      2) 核密度分析方法从宏观角度刻画撞击坑空间位置变化,发现全月球撞击坑总体上呈现分布不均衡的空间特征。南北两极核密度低, 东半球核密度高,西半球核密度低, 南半球核密度低,北半球核密度高,同时撞击坑分布形成了三个聚集中心;从月海与月陆分区来看,月陆地区的核密度大于月海地区的核密度。

      3) 全月球撞击坑的L (d)曲线随距离变化,总体上呈现“先增后减”态势,经向、纬向在不同空间尺度上的聚集程度存在差异,经向撞击坑空间分布的特征空间尺度、L (d)值最大峰值、聚集的最大尺度d以0°经线为对称轴对称分布,向东西半球两端震荡减小,显著聚集分布的空间尺度介于6.1~346.1 km之间,显著均匀分布的空间尺度在113.8 km以上;纬向撞击坑空间分布的特征空间尺度、L (d) 值最大峰值、聚集的最大尺度d以赤道为对称轴对称分布,向南北半球两端震荡减小,显著聚集分布的空间尺度介于6.2~586.8 km之间,显著均匀分布的空间尺度在179.5 km以上。

      全月球撞击坑的空间格局分析是月球研究领域的热点,在本文的基础上,下一步将探讨月球典型区域的撞击坑空间格局,并选择合适的研究区进行撞击坑的演化历程、形成原因、年龄推断等研究。

参考文献 (35)

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