月球遥感影像由月球观测器利用遥感设备从近月空间获得，是月球探测的主要数据产品和进一步进行月球科学研究的重要依据。随着当前第二次月球探测热潮中各类探测计划的不断推进，积累了大量的月球遥感影像数据，如何高效检索从而充分利用这些宝贵的科学探测数据，已经成为月球科学研究新的关注点和研究热点之一。基于内容的月球遥感影像检索不同于传统的基于元数据的检索方式，无需提供专业、复杂、根据影像来源各不相同的查询参数作为检索条件，仅通过对比分析检索样例影像与影像库中月球影像的内容特征，即可得到多幅具有视觉相似性的库中影像作为检索结果。基于内容的检索方式对用户的领域知识要求低，能满足更广泛用户查找获取月球遥感影像的需求，从而使之得到更为充分的利用，发挥更大的科学效益，其研究具有重要的理论与实践意义。最近以来，这一方向已经引起了国内外学者的关注，开展了初步的研究并取得了一定的成果，但为取得更好的检索效果并与实际应用相契合，在其涉及的各关键技术点以及整体检索过程等方面均存在进一步探索的巨大空间。本文从实际需求出发，借鉴经典的基于内容的图像检索理论与技术，结合月球遥感影像的领域特点，从以下多个方面对基于内容的月球遥感影像检索开展了研究：(1)月球遥感影像内容特征描述根据月球遥感影像的内容特点，考虑影像包含目标撞击坑的视觉显著度，提出一种基于SURF的月球遥感影像显著区域提取算法，算法通过合并组合明暗SURF局部特征获得候选ROI，通过SVM对ROI进行分类识别得到影像显著区域集合。在此基础上，考虑多个显著区域之间的相对位置和强度比尺度比等关系，提出了一种LIFBS特征，并给出其经过多线程并行优化的详细特征计算步骤。实验结果表明，本文研究的显著区域提取算法能够准确地提取出月球影像中绝大部分显著撞击坑区域，检测效果明显优于Itti经典显著区检测模型；LIFBS特征能较好地描述月球影像内容，具有良好的不变性和相似性，优于灰度直方图、HU形状矩、Tamura纹理等经典图像全局内容特征。(2)特征向量高维索引面向全局特征向量近邻查询，提出一种支持并发查询的精确高维索引结构PCVAH，PCVAH采用近似向量空间上的哈希结构组织数据，利用近邻模版加速过滤，基于多核多线程技术支持多个并发查询的并行处理。在PCVAH基础上，提出一种近似近邻索引结构PQH，PQH通过分割查询空间、简化过滤过程进一步提高全局特征近邻查询的效率。面向高维局部特征的查询匹配（2近邻）问题，提出一种PCPF索引，使用k-D树结构组织查询空间，通过近似向量减少磁盘I/O，基于优先队列和限制回溯节点总数进一步提高效率，通过分割查询空间支持多线程并行处理。实验结果表明，三种索引均取得了较好的查询检索性能，分别优于VA+-file、LSH、BBF等经典索引方法，并取得了较好的并行效率；对于近似索引，PQH得到的查全率与查准率与精确查找相当，PCPF匹配效果优于BBF算法。(3)基于内容的月球遥感影像检索过程。结合特征描述与高维索引，提出月球遥感影像复合内容特征模型和相似性度量方法，在此基础上提出整体的相似性检索算法。详细分析了整体检索过程并基于Petri网进行过程建模，在模型基础上进行了多节点多核环境下的并行设计，提出一种月球遥感影像内容检索并行框架。实验结果表明，通过本文所提的月球遥感影像检索方法，能够得到与查询样例影像具有视觉相似性的库中影像集合；提出的并行框架能够有效提升整体的查询检索效率。(4)基于内容的月球遥感影像检索原型系统设计与实现。基于月球空间数据库，设计实现了一个基于内容的月球遥感影像检索原型系统。一方面，验证了本文提出方法的有效性和实用性；另一方面，展示了这种全新的检索方式在月球探测数据分发利用中的潜在应用。在需求分析的基础上，设计了系统功能、系统逻辑结构和系统物理部署。展示了通过原型系统进行基于内容的月球遥感影像检索的应用实例。