月球仪及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种制作月球仪的方法，包括：利用月球数字正射影像图ＤＯＭ和数字高程模型ＤＥＭ数据制作拼片数据；对拼片数据中的数字高程模型ＤＥＭ数据进行分层设色，制作表现月球地形起伏的ＲＧＢ模式的假彩色图片；将ＲＧＢ模式转换成ＣＭＹＫ模式，并利用ＤＯＭ数据替换ＣＭＹＫ模式中的Ｋ通道，并对替换后的ＣＭＹＫ模式数据进行高斯模糊处理得到形貌融合图片；在所述形貌融合图片上进行注记编辑；图片印刷，得到拼片；将拼片按位置对应关系粘贴到球胆上。本发明专利技术还提供了一种月球仪。通过本发明专利技术制作的月球仪既表现月球的地形起伏信息，又表现了月表的纹理信息；在表现方式上，高程设色更为科学合理，表现的细节层次分明、清晰可见。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别涉及利用月球探测影像和高程数据制 作月球仪。
技术介绍
月球仪，就是月球模型。月球仪呈圆球状，球面绘有赤道、经线和纬线等月面坐标， 以及各主要环形山、山系、辐射纹、“海”等月面特征。自从1610年意大利天文学家伽利略用 望远镜观测月球以来，逐步发现了月球上的种种特征。已有的月球仪是根据国际公布的月 面构造和经纬度以及相关的名称制作的，它是月球的缩影，可以从月球仪上查看到月面各 种构造，特别是环形山和山脉等的分布和各自的名称。已有的月球仪主要是利用上世纪国外月球探测数据制作而成。由于受当时的数据 和技术限制，月球仪器存在以下不足1)数据不全、精度和分辨率较低，只能制作比例较小 的月球仪；2)信息量少，只表现了单一的月球地形或地貌信息；3)采用类似地球仪的表现 方式，有其表现的局限性和不适应性。另外，已有的月球仪一方面仅利用DEM数据采用分设色的方式表现月球地形，但 是采用的色表仍来源于地球仪的色表或色表设置随意性较大，往往造成错觉，导致月表形 貌表现的失真。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了克服现有技术中的上述缺陷，本专利技术提供了一种，其中 采用全月遥感正射影像和高程数据来制作月球仪。( 二 )技术方案本专利技术的制作月球仪的方法，包括步骤步骤1，利用月球数字正射影像图DOM和 数字高程模型DEM数据制作拼片数据；步骤2，对拼片数据中的数字高程模型DEM数据进 行分层设色，制作表现月球地形起伏的RGB模式的假彩色图片；步骤3，将RGB模式转换成 CMYK模式，并利用DOM数据替换CMYK模式中的K通道，并对替换后的CMYK模式数据进行高 斯模糊处理得到形貌融合图片；步骤4，在所述形貌融合图片上进行注记编辑；步骤5，将步 骤4的处理结果进行印刷，得到拼片；步骤6，将拼片按位置对应关系粘贴到球胆上。优选地，所述数字正射影像图DOM数据的分辨率为不小于120m，所述数字高程模 型DEM数据的分辨率不小于500m。优选地，制作拼片数据是将数字正射影像图DOM和数字高程模型DEM数据按照30 度经差进行分带，采用横轴墨卡托投影，中央经线设在分带的中央，制作24个拼片数据。优选地，拼片数据的比例尺为1 3278113。优选地，所述分层设色是对每个拼片按照高程不同，形成多个色阶。优选地，进行辅助要素编辑，对注记之外的其它辅助要素按照制图标准进行编辑和调整。优选地，按照30度经差，纬度为北纬0 90°和南纬0 90°分割来得到拼片。优选地，球胆是玻璃钢正球体，印刷纸是能够印刷彩色图，并能在各个方向变形拉 伸的印刷纸。本专利技术还提供了一种月球仪，其包括一个底座托架；在底座托架上安放的一个 圆形球胆；以及黏贴在球胆上的拼片，所述拼片是通过以下步骤制作的步骤1，利用月球 数字正射影像图DOM和数字高程模型DEM数据制作拼片数据；步骤2，对拼片数据中的数字 高程模型DEM数据进行分层设色，制作表现月球地形起伏的RGB模式的假彩色图片；步骤 3，将RGB模式转换成CMYK模式，并利用DOM数据替换CMYK模式中的K通道，并对替换后的 CMYK模式数据进行高斯模糊处理得到形貌融合图片；步骤4，在所述形貌融合图片上进行 注记编辑；步骤5，将步骤4的处理结果进行印刷，得到拼片。(三)有益效果本专利技术制作月球仪的方法，通过采用全月遥感正射影像和高程数据，使得制作的 月球仪比例更大、精度更高、信息更丰富、纹理更清晰、表现更科学。附图说明图1为根据本专利技术的方法制作月球仪的方法流程图；图2为根据本专利技术的方法制作的大尺度月球仪拼片效果图；图3A和3B为根据本专利技术的方法制作的中尺度月球仪拼片效果图；以及图4A和4B示出了不融合DOM图像而直接采用DEM分层设色得到的小尺度月球仪 拼片效果图。具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照 附图，对本专利技术进一步详细说明。参照图1的流程图，本专利技术的制作月球仪的方法包括以下步骤步骤1，对数字正射影像模型DOM数据和数字高程模型DEM数据进行处理，制作月 球仪的拼片数据。根据本专利技术的方法制作月球仪，采用的数据是全月球数字正射影像和地形数据。 月球数字正射影像和地形数据可通过安装在探月卫星上的探测器获取。例如中国的“嫦娥 一号(CE-I) ”卫星于2008年7月完成了全月影像成图，中国科学院国家天文台于2009年 9月28号制作并公布了精度高、覆盖全、纹理信息丰富的全月球数字正射影像和地形数据， 该数据在网站http://m00n. bao. ac. cn也有公开。本专利技术优选地根据CE-I获取的相应数 据来制作月球仪。将分辨率不小于120m的数字正射影像图DOM和分辨率不小于500m的数字高程模 型DEM数据按照30度经差进行分带，采用横轴墨卡托投影，中央经线设在分带的中央，制作 24个拼片数据，比例尺为1 3278113，打印分辨率设置为300dpi，两边扩充2mm。DEM是指在某一投影平面(如高斯投影平面)上规则格网点的平面坐标(X，Y)及 高程(Z)的数据集。DEM的格网间隔应与其高程精度相适配，并形成有规则的格网系列。根据不同的高程精度，可分为不同类型。为完整反映地表形态，还可增加离散高程点数据。DOM是指利用DEM对经扫描处理的数字化航空像片，经逐像元进行投影差改正、镶 嵌、按国家基本比例尺地形幅范围剪裁生成的数字正射影像数据集。它同时具有地图 几何精度和影像特征的图像，具有精度高、信息丰富、直观真实等优点。本专利技术使用的DOM数据为全月分辨率不小于120m的全色遥感正射数据，要求纹理 清晰，位置准确，并能与DEM套合。步骤2，对拼片数据中的数字高程模型DEM数据进行分层设色，制作表现月球地形 起伏的RGB模式的图片。采用全月分辨率不小于500m的DEM数据，对该DEM数据按照高程每500m为一个 等高层进行颜色设置，颜色范围由深蓝到深黄，以反映月球地形变化趋势，优选地在0高程 处颜色设置为淡黄，颜色设置完成后将设置的数据保存为与DOM等大的RGB文件。步骤3，形貌数据融合，将RGB模式转换成CMYK模式，并利用DOM数据替换CMYK模 式中的K通道，并对替换后的CMYK模式数据进行高斯模糊处理得到形貌融合图片。将保存的三通道RGB分层设色文件转换成CMYK四通道图像文件，可通过例如 PhotoShop等软件进行自动转换，再利用DOM数据代替CMYK文件中的K通道。之后采用高 斯模糊算法，统一调整K通道的亮度和对比度，实现高程信息与月貌信息的融合，处理后的 数据如图2所示，图2是大尺度，例如直径是106cm的月球仪实施拼片效果图。之所以进行上述处理，是因为RGB是色光的色彩模式，R代表红色，G代表绿色，B 代表蓝色，三种色彩叠加形成了其它的色彩，因为三种颜色都有256个亮度水平级，所以三 种色彩叠加就形成1679万种颜色，也就是真彩色。就编辑图像而言，RGB色彩模式也是最 佳的色彩模式，因为它可以提供全屏幕的24bit的色彩范围。但是，如果将RGB模式用于打 印就不是最佳的了，因为RGB模式所提供的有些色彩已经超出了打印范围，因此在打印真 彩色图像时，就会失真。CMKY是一种适合印刷的色彩模式，其中C代表青色，M代表洋红色， 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
一种月球仪的制作方法，该方法包括步骤1，利用月球数字正射影像图DOM和数字高程模型DEM数据制作拼片数据；步骤2，对拼片数据中的数字高程模型DEM数据进行分层设色，制作表现月球地形起伏的RGB模式的假彩色图片；步骤3，将RGB模式转换成CMYK模式，并利用DOM数据替换CMYK模式中的K通道，并对替换后的CMYK模式数据进行高斯模糊处理得到形貌融合图片；步骤4，在所述形貌融合图片上进行注记编辑；步骤5，将步骤4的处理结果进行印刷，得到拼片；步骤6，将拼片按位置对应关系粘贴到球胆上。2.根据权利要求1的方法，其特征在于，步骤5进一步包括将全月球DEM和DOM分为南 北半球两个拼片，将制作好的拼片经过吸塑和拼接后形成月球仪球体。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1中制作拼片数据是将数字正射影像 图DOM和数字高程模型DEM数据按照30度经差进行分带，采用横轴墨卡托投影，中央经线 设在分带的中央，制作24个拼片数据。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，拼片数据的比例尺为1 3278113。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中的分层设色是对每个拼片按照高 程不同，形成多个色阶。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤4之后进行辅助要素编辑，对注记 之外的其它辅助要素按照制图标准进行编辑和调整。7.根据权利要求3-6任一项所述的方法，其特征在于，步骤5进一步包括将印刷的图片 按照30度经差，纬度为北纬0 90°和南纬0 90°分割，得到拼片。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于球胆是玻璃钢正球体，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春来，牟伶俐，刘建军，任鑫，
申请(专利权)人：中国科学院国家天文台，
类型：发明
国别省市：11