Декодирование и анализ бархановых ветров в зоне посадки Tianwen-1 Метод нулевых образцов на основе дистанционного зондирования

QIN Nannan ,  

KANG Zhizhong ,  

HUI Jianxin ,  

TAO Pengjie ,  

CHEN Yiping ,  

GUAN Haiyan ,  

TONG Xudong ,  

摘要

Изучение морфологических особенностей бархановых ветров помогает раскрыть взаимодействие разреженной атмосферы Марса и его поверхности. В данной статье предлагается метод расшифровки бархановых ветров на Марсе с использованием нулевых образцов на основе модели зрительных основ. Во-первых, с помощью общей способности сегментации зрительной основы достигается точная сегментация высокоразрешающих изображений Марса в условиях нулевых образцов; во-вторых, на основе геометрических и спектральных ограничений бархановых ветров фильтруются надежные маски бархановых ветров из всех результатов сегментации изображений; наконец, с использованием масок сегментации каждого барханового ветра извлекаются его морфологические параметры. Метод был протестирован на общедоступном наборе данных M-TARset и ортофотоснимке высокого разрешения камеры для изображений (HiRIC) покрывающем зону посадки Tianwen-1. Результаты показали: (1) метод в данной статье достигает точность в 94,33%, полноту в 92,32% и F1-меру в 0,93 на наборе данных M-TARset, что превосходит существующие методы обнаружения бархановых ветров; (2) бархановые ветра в зоне посадки общим образом направлены с востока на запад, что указывает на преобладающее направление ветра в зоне посадки около 10° на северо-восток; одновременно, гистограммычастот длины, ширины, периметра и площади бархановых ветров в зоне посадки общим образом подчиняются логнормальному распределению, что согласуется с предыдущими исследованиями. Данное исследование может обеспечить техническую поддержку для детального декодирования бархановых ветров на Марсе в масштабе всей планеты, а также научную основу для реконструкции климатической истории Марса и совершенствование глобальных климатических моделей Марса.

关键词

Tianwen-1; бархановые ветры; расшифровка дистанционного зондирования; модель зрительных основ; обобщение нулевых образцов; сегментация экземпляров; анализ морфологии; климат Марса

阅读全文