郑晨，姚鸿泰

（1. 河南大学 数学与统计学院应用数学研究所，开封 475000；2. 中国科学院 国家天文台，北京 100012）

0 引 言

从古时的夜观天象到当今的“嫦娥”飞天，人类一直未停止过对浩瀚宇宙的观测步伐。而距离人类最近的天体——月球，也成为了人类探测的重要对象。从20世纪50年代美国和前苏联发射的探测器飞掠月球，到实现人类首次登月的“阿波罗号”，再到我国开展的“嫦娥系列”探月工程，人类对月球的认知在不断深入和细化。

2013年12月15日，我国“嫦娥3号”着陆器在虹湾地区顺利着陆，成为了世界上第3个成功实施月球软着陆的国家[1-2]，也实现了我国探月工程“绕、落、回”中“落”的目标。但是，目前成功软着陆于月球的人类探测器主要位于月球正面，还没有在月球背面成功着陆的先例。2014年以来，中国探月与航天工程中心经多方论证，确定了“嫦娥4号”着陆月球背面这一任务目标和相应的技术方案[3-4]，有望实现人类首次月球背面着陆及勘察。着陆区域则初步选定为月球背面南极–艾肯（South Pole-Aitken，SPA）盆地内的冯·卡门（Von Kármán）撞击坑，该区域属于高地地形[2]，为“嫦娥4号”着陆器的软着陆带来了困难。

着陆区地形地貌的分析是影响着陆设计的一个重要方面。为了辅助“嫦娥4号”探月工程的开展，本文根据已有冯·卡门撞击坑的影像观测数据，利用基于随机场的聚类分析方法，从聚类的角度对该区域的地形地貌进行了分析与表示，以期为“嫦娥4号”着陆区的选择提供有意义的参考，为探测任务的顺利开展提供更多的技术支持。……