近年来，随着新一轮探月热潮的兴起，众多国内外学者围绕月球探测开展了一系列的研究，取得了诸多丰硕成果。月球地形地貌的研究是月球探索研究中重要的、必不可少的、基础性的工作。撞击坑是月表最主要的形貌类型，其大小和分布可为研究月球撞击历史和演化提供线索，进而推断月表地质单元的相对年龄，为人类进一步了解月球、探索月球提供有用的信息。　　 嫦娥一号卫星传回了大量珍贵的月球数据，为人类研究月球提供了丰富的信息资源。本文在分析和研究大量国内外月球形貌特征、撞击坑等文献的基础上，利用“嫦娥一号”数据开展月球撞击坑自动提取、指标属性获取、叠加型撞击坑形貌分析以及相对年龄关系的研究，从而为撞击坑的进一步研究及月表形貌分析提供基础和方法。本文的主要研究内容和成果包括:　　 (1)采用DEM填洼、面向对象分类、DEM填洼的面向对象分类三种自动提取方法在DEM上进行撞击坑提取试验，三种方法均提取出一定数量的撞击坑，其中填洼-面向对象的方法具有更高的提取精度。与IAU公布的撞击坑数据对比，更加证实了新方法的精确性。通过撞击坑形状年龄分析，雨海纪撞击坑数量最多，类型最全，雨海纪之前的古老较大撞击坑由于边缘受到破坏未被提取出来。　　 (2)构建了常用撞击坑的描述指标，包括半径、深度、面积、圆度、周长、直径、坑间距的获取方法，建立了撞击坑指标数据库，建成了分析叠加型撞击坑形貌特征以及判断撞击坑年龄关系的指标体系，并选取实验区进行撞击坑的指标计算。对美国最新公布的已命名撞击坑进行了统计特征分析。　　 (3)建立了基于位置关系的撞击坑年龄推断指标体系，可以大致判断出撞击坑的相对年龄关系，并有一定的实践应用意义，可对撞击发生的先后顺序进行推断。通过推断6组撞击坑的地质年龄，参考已公布的月球地质图信息并进行验证，绝大部分撞击坑组的推断结果与地质数据相符，说明此方法是可行的。可以对地质图中同一地质年代的撞击坑年龄进行进一步的精确推断。　　 (4)通过实验区叠加型撞击坑的剖面分析、指标属性回归分析，研究了叠加型撞击坑对周围形貌的改造影响。不同属性的叠加型撞击坑的剖面呈现不同的形态，改造程度不同。撞击坑的大小、叠加位置等因素反映出撞击坑对周围形貌的改造有一定的影响。