刘先林院士谈三维全月图
全月图是建月球基地的“先锋队”
人民网科技北京10月13日电，中国工程院院士刘先林今日做客人民网访谈时表示，测绘工作在在月球基地的建设过程中充当“先锋队”，中国科学家利用“嫦娥一号”卫星绕月飞行一年间探测到的科学数据绘制出目前国际上平面与高程分辨率最高、数据精度最高的全月球三维数字地形图，对于将来登月过程的设计有重要用处。
刘先林说，月球基地的建设首先要选址，要在什么地方规划，进行建设，周围很精细的地形地貌都需要提前测绘出来，所以测绘工作像是“先锋队”。“嫦娥一号”是对月球的一次初察，第二步“嫦娥二号”还要对它进行详察。刘先林表示，这个全月球三维数字地形图可以给科学家提供很多有意义的基础数据：不但可以用来对月球月貌、月球表面地貌进行研究，对地貌的构造进行研究，对地质方面进行研究，以及对月球形成的机理提供一个基础数据的研究；更可以为将来的登月做准备，在哪个地方登陆，怎么登陆，登陆器怎样设计，登陆过程的安全保障，以及登陆之后月球车的行走，都离不开这个地形图。
刘先林还提到，测绘技术在登月的过程中也会用到，“比如月球登陆，什么时候开始反向点火，很软地着陆到月球上面去，这个时机怎么掌握，就要测这个高度，这个高度用激光测，也是测绘的工作。”
嫦娥一号的撞月坑可能“拍不到”
今年3月，嫦娥一号卫星在控制下成功撞击月球，“嫦娥一号”工程总指挥兼总设计师叶培建曾表示，考虑由“嫦娥二号”拍摄嫦娥一号的残骸和撞击坑。中国工程院院士刘先林今日做客人民网访谈时表示，这个撞击坑可能不够大，不一定能拍得到。
刘先林在访谈中指出，“嫦娥一号”在月球表面撞了一个坑，这个坑的入射角以及经度、纬度都是知道的，但是这个坑很小，虽然“嫦娥二号”是7米的分辨率，但是在图像上要想看得清楚它，至少需要五六个像源，也就是说，意味着这个坑大概是直径40米的大坑。刘先林表示，有些人估计不一定能拍得回来，因为嫦娥一号的速度以及质量和体积的大小，是不是能够撞出三四十米的大坑出来，这还很难说。
如果这个图像能拿得到，刘先林表示，可能主要是用来对当时撞击的机理进行研究，但对测绘工作者来讲，大概不会用到这个数据。
我三维月图最精确 院士回应法新社记者质疑
“嫦娥一号”拍摄月球图像数据绘制而成的“全月球三维数字地形图”9月28日面世，评审专家组认为其是目前国际上平面与高程分辨率最高、数据精度最高的全月球三维数字地形图。对于国际上对“最精细、精度最高，覆盖最完整”的质疑声音，评审专家组组长、中国测绘科学研究院刘先林院士在做客人民网科技访谈做出回应。
刘先林透露，在中国全月球三维数字地形图面世消息公布后，一名法新社记者曾对他作过电话采访，并对报道中“最精细、精度最高，覆盖最完整”的说法予以质疑。刘先林表示，这样完整覆盖、用三线阵进行平差处理、CCD影像制作成的全月球三维数字地形图，“我们没有听过任何别的报道，我们是首家，自然精度最高、分辨率最高，从这个角度来讲，我们是很了不起的成果”。
1、覆盖最全
经过将近一年的时间，第一个特点是覆盖整个月球，包括南北极，没有一点漏洞。这在世界上目前还没有听到有别的系统能够达到这样的水平。其中比较困难的就是把南北极的一些漏洞要补上，这样才能够实现全球覆盖。因为我们的分辨率目前是120米，卫星经过调轨，首先获取影像，获取影像之后还要进行全球的所谓的影像的拼接，这不是一般意义上的拼接，是立体意义上的拼接，我们把它称之为全球三线阵条带影像的空中三角测量，国际上很流行的一个东西。但是在月球上把这个东西做出来不是一个很容易的事情。
2、用三线阵进行平差处理
我们的测控资料要比较好，从地面对月球卫星每个轨的轨道和姿态的数据要比较完备，而且要有一套有效用图像处理的办法来进行全月球的空中三角测量的整体平差，整体平差之后才能够实现全球，而不是局部的处理。整体平差之后，还要生产全月球的数字高层模型DEM，这个数字高层模型的生产主要靠条带影像立体的高可靠性相关匹配的算法，人眼的立体观察，把它高高低低都计算出来，整个全球上要覆盖大量的点子，7500万个以上的，上亿的高程点，全部是用条带影像，过去有些系统也是高程模型，但是不是用的条带影像，而是用的激光测高数据，而这个激光侧高数据很稀，2公里、1.7公里一个点，那样太稀了。可是我们这个高程点的密度可以达到一百八米、二百来米的密度进行匹配，这么密度的高程点，在这个基础上，把DEM生产出来之后，再来内测等高线。因为全月球没有更多的地物，所以就是等高线，所以等高线就是月球图，就是地形图，月球的地形图。而关于全月球的地形图的报道，目前没有听到任何一个国家能够报道这一点。
3、CCD影像制作
美国测量月球的数据和中国的有何不同？刘先林介绍，美国在2005年做过一次月球高程数据的发布，方法是将把已有的资料都收集起来，用激光测高，从地球上测月球的数据以及一部分的CCD，综合其结果，但是尺度比例还不是很高；现在全部是使用三线带的尺度，加进去部分的激光测高数据，控制三线阵CCD影像的条带频差。
以中国测绘科学研究院刘先林院士为组长的评审专家组认为，这幅全月球三维数字地形图的面世，将大大促进月表形貌的特征、规律与成因的研究，推动月球构造与区划的科学厘定，深化对月球地质及其演化历史的认识，并为后续月球探测工程的科学目标设计、有效载荷配置、关键技术要求和工程保障条件等奠定重要基础。这幅全月球三维数字地形图的面世，将大大促进月表形貌的特征、规律与成因的研究，推动月球构造与区划的科学厘定，深化对月球地质及其演化历史的认识，并为后续月球探测工程的科学目标设计、有效载荷配置、关键技术要求和工程保障条件等奠定重要基础。
揭秘最先进测绘技术“惯导技术”
刘先林还表示，什么是国际上先进的测绘技术？先进的测绘技术是把现有的尖端传感器都用上，特别是将最先进的“惯导技术”应用于测绘而实现“无控制”测绘。刘先林表示，我国在这方面相对而言比较先进，有很多设备都实现了国产化。
刘先林介绍，国际上先进的测绘技术就是把现有的、当代的、尖端的传感器都用上，构建一个新的测绘仪器，或者是系统，不是孤立的用个别传感器，而是整体都要用上，特别是“惯导技术”用在测绘里有很多好处，是当代国际上最先进的测绘仪器的构想。
有了这个仪器以后，就可以实现所谓的无控制测绘，只需要飞机、卫星在天上飞，就可以得到很精确的地形图，而不需要人去上面建立一些标志，这是当代最先进的测绘技术，被称为“DR”，直接定向。刘先林总结，当代测绘技术就是把其他各行各业的技术结合起来，比如导弹上用的IMU惯导系统，还有数码相机，以及GPS接收机，以及卫星技术，都用上，就可以实现快速的，而且是没有地面控制、没有地面工作的一种测绘手段。
“我们国家在这方面相对而言还是比较先进的。”刘先林说，“比如我国西藏有些地方测绘队达到困难，需要做很少量的控制，我们就用DR的技术，无地面控制的进行测绘技术，卫星资料、激光测绘、IMU惯导以及数码相机，全部都用上。这方面可以说还是比较先进的，有很多设备都实现了国产化，都是有自主知识产权的产品。只有个别设备还在研制之中。”
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