月表形貌特征研究,一直是近几十年月球探测的关键任务之一。月表撞击坑作为月球最典型的地貌单元和最基本的地貌形态,是月表形貌特征研究中的热点。对撞击坑进行科学的指标构建和表达,可以为深入研究月球现状和演化历史,为撞击坑的提取、识别、撞击效应等研究提供更为丰富的信息。其研究结果在一定程度上可作为月球探测成果应用于基础性研究的探索。现有的分类方案虽然取得较为丰富的成果,但年代久远,且由于撞击坑形态结构的复杂性、类型的多样性以及实验手段和数据的制约,目前的研究多集中在撞击坑形态轮廓的描述上,对撞击坑坑内外更为细节的形貌特征表达不足。且已经得出的撞击坑形貌特征描述指标,标准尚不统一,实际应用中对撞击坑形貌特征的认知与描述多基于主观经验。此外,如何构建统一标准并将指标进行结构化表达,应用于撞击坑后期研究尚待解决。本文来源于国家自然科学基金面上项目,在撞击坑形貌特征的基础上,通过国内外月表DEM数据和多源遥感数据、地质图、照片等多个数据源中对撞击坑形态特征、空间结构等方面的综合分析,提出撞击坑描述指标。本文定义单个坑为简单个体撞击坑,数量在两个及以上存在一定空间关系的撞击坑为组合坑。本文研究指标基于简单坑提出,而组合坑是简单坑之间形成不同坑间关系的一种表达,故简单坑研究能为撞击坑坑貌特征描述打下基础。本文研究内容和成果如下:1.本文从基本简单坑的基本形态出发,提出了包括撞击坑基本组成部分,基础几何形态、坑唇、坑壁、坑底、中央峰、溅射物等要素的单个撞击坑描述指标,以及空间展布形态特征、统计特征描述群体撞击坑的指标。建立起了撞击坑形貌特征的描述指标。2.基于此,借鉴地理空间数据元数据内容标准(CSDGM)v2.0的设计理念,制定了撞击坑描述指标数据信息表达规范,形成了一种基于撞击坑指标的信息化数据规范化的表达方法。3.最后,通过提取部分撞击坑形态指标,对比分析该指标对于描述月球撞击坑形貌特征的适用性和有效性。实验结果表明,构建的描述指标,能较有效地刻画撞击坑的基本形貌特征和其空间形态特征。本文所研究的基于形貌特征的撞击坑指标,将加深对撞击坑形貌的认识和理解。同时,对于研究月球的岩石构造、估算月表形成年龄、探测器软着陆地点修正、反演月壤的厚度、重现月球起源和演化历史等具有科学意义。