月球作为地球唯一的卫星,与地球几乎是同一时期形成的,均在45亿年左右。因航天技术还未发展到地月通行的常规化,对月球矿物成分,重力分布,磁场数据等信息,目前还是主要依靠遥感卫星来获取。而月球矿源绘图仪(Moon Mineralogy Mapper,以下简称M3)作为NASA研发的对月高光谱成像传感器之一,其作用主要是在可见光及近红外(0.42-3.0μm)范围内识别月球的矿物特征,而对其获取的数据的使用,在探讨月球地质构成上具有重要意义。本文以“地外重点地区遥感资料应用研究”项目为依托,在对M3传感器的性能参数,影像数据获取的基本方式等方面对数据特征进行分析的基础上,系统的开展了对M3数据预处理方法,影像去噪等一系列数据处理方面的研究,并以月表阿里斯塔克斯陨石坑为研究区,以橄榄石提取为例,探讨M3数据矿物信息提取方法,并同时验证了预处理方法的精度,取得的主要成果如下:(1)为了消除由于行星表面几何观测条件等因素所造成的光强度不规则变化的影响,本文使用改进的Lommel-Seeliger光度校正模型,结合相函数拟合等方法实现研究区影像的光谱重建,并对相函数拟合后的影像采用相关性系数计算以验证拟合精度,结果显示除了波段1、2由于噪声较大,引起影像辐亮度值不规则变化,因而相关系数出现负值以外,其余波段的相关系数均在0.9以上,证明了拟合结果的准确性。(2)使用Savitzky-Golay方法,消除了M3数据因影像成像时光照条件、地形因素、混合像元等原因所产生的光谱域噪声,增加了进一步的影像判读的精度。(3)在确定了修正的高斯模型(MGM)拟合算法及提取矿物信息的技术流程的基础上,使用MGM拟合方法完成了阿里斯塔克斯陨石坑的橄榄石成分提取,并与已有研究结果进行对比分析,证明了结果具有较高的准确性。