基于珞珈一号夜间灯光数据的人口空间化研究

夜间灯光数据被越来越多地应用于人口空间化领域的研究中.珞珈一号夜间灯光数据是最新一代的夜间灯光数据,为探究其在人口空间化方向的应用价值和潜力,以珞珈一号夜间灯光数据和土地利用数据为源数据,在乡镇(街道)尺度上分区建立了渐进回归模型,进而得到北京市人口空间化结果,并与NPP/VIIR的结果进行对比.结果表明,珞珈一号夜间灯光数据回归结果的拟合程度和精度均优于NPP/VIIRS回归结果,且这种优势在人口密度小的区域更明显;基于珞珈一号夜间灯光数据的人口空间化结果能清晰展示城市内部人口空间分布的差异,对城市资源、环境管理具有实际意义.     

融合多特征的城市不透水面覆盖率估算方法

高分辨率遥感技术的发展为准确估算城市区域精确不透水面信息提供了有效可靠的数据源。为了利用高分遥感影像精确估算不透水面信息,提出了一种基于多特征的城市不透水面覆盖率(Impervious Surface Percentage,ISP)遥感估算模型。该方法利用Sentinel-2光学遥感数据和珞珈一号夜间灯光遥感数据,从多个角度提取了反映不透水面信息的指数特征,基于多元回归分析方法构建了多因子不透水面覆盖率估算模型。以南京市为研究区对该方法进行了验证。结果表明,多因子不透水面覆盖率估算模型可以有效融合多种遥感信息,明显提高了城市ISP估算精度。     

基于遥感和多源地理数据的城市土地利用分类

城市土地利用信息体现了城市的功能及结构,开展城市土地利用分类研究对于城市可持续发展具有重要指导意义.以哈尔滨市主城区为研究区,综合应用Sentinel-2A遥感影像、OpenStreetMap(OSM)数据、兴趣点(point of interest,POI)数据和珞珈一号夜间灯光数据等多源地理数据,采用面向对象和随机...     

“珞珈一号”夜光数据在漓江流域城镇信息提取中的应用

城市的空间结构和扩展情况是研究城市发展的重点,利用夜光数据可以有效地提取出城镇信息,珞珈一号夜光数据的分辨率较高,但目前对珞珈一号夜光影像的研究不多。本文以广西壮族自治区桂林市的漓江流域为研究区域,采用简单阈值法和城市夜间灯光指数法分别从NPP-VIIRS夜光数据和珞珈一号夜光数据中提取漓江流域的城镇信息,比较了两种提取城镇信息方法的优劣以及NPP-VIIRS夜光数据和珞珈一号夜光数据在提取小区域城镇信息的精度,并分析珞珈一号夜光数据在实际提取小区域城镇信息的可行性。结果得出：利用城市指数法从珞珈一号夜光数据提取城镇信息较为清晰,提取结果的Kappa系数为0.729 3,高于NPP-VIIRS夜光数据的提取结果。     

利用高分影像和珞珈一号数据进行住房空置率高精度空间估算

本文主要利用珞珈一号夜间灯光数据和高分遥感影像数据,提出了一种对研究区按建成区高层区、建成区低层区和非建成区住房进行空置率分区块估算的方法,采用夜晚实地记录的方法对估算结果进行精度检验,并通过LISA聚集图分析其空间聚集情况.表明结果:①研究区整体住房空置率为17.88％,均方根误差为0.14,其中非建成区的住房空置率...     

珞珈一号新型夜间灯光数据应用潜力分析

夜间灯光数据在人类空间活动相关领域表现出越来越广泛的应用能力。由武汉大学团队研制的珞珈一号新型夜间灯光遥感卫星,是目前国际上首颗专业夜间灯光遥感卫星。为了解其数据的特征信息及应用潜力,本文将其与SNPP-VⅡRS夜间灯光数据在卫星参数、数据特征、数据噪声及应用精度方面进行了多层次的对比分析。结果表明,珞珈一号新型夜间灯光影像具有更高的分辨率及更优异的细节特征,且在人类空间活动方面表现出更高的相关性,反映出珞珈一号夜间灯光影像具有较大的应用潜力,可为人类可持续发展作出更长远的贡献。     

由NPP-VIIRS影像估算广东省碳排放的尺度效应分析

碳排放估算是节能减排和全球气候变化研究的重要领域之一,NPP-VIIRS夜间灯光影像能够反映人类活动强度而被广泛应用于碳排放的空间估算分析。本文构建和对比了基于2015年NPP-VIIRS夜间灯光影像的广东省能源消耗碳排放估算拟合模型,并重点研究了NPP-VIIRS影像的尺度效应,探讨了500、1000、1500和2000 m分辨率的模型结果精度。研究显示：①二次多项式拟合模型是碳排放估算的较优化方法,广东省21个城市之间拟合结果差异较大;②1000 m分辨率的NPP-VIIRS夜间灯光影像的广东省碳排放估算结果均方根误差最小,2000 m分辨率的绝对误差较小,并通过升尺度提高了模型运算效率;③间隔100 m从500 m连续递增至2000 m的不同空间分辨率的夜间灯光影像碳排放估算结果具有波动性,在1000 m分辨率处趋于平衡。本文分析了基于NPP-VIIRS夜间灯光影像的广东省碳排放估算模型,揭示了不同空间分辨率影像的尺度效应规律,可为夜间灯光影像碳排放估算提供空间尺度优化和结果精化方面的参考。     

多源高分辨率遥感影像不透水面提取

随着经济的发展,社会需求的不断提高,不透水面面积越来越代表着社会的城市化进程和经济发展水平。为了解安徽省不透水面面积和经济发展水平,本文以安徽省为研究对象,将2018年的哨兵2号（Sentinel-2）和美国陆地卫星（Landsat8）影像相结合,利用珞珈一号夜间灯光数据为辅助数据,制作安徽省森林、农田、不透水面、水体四类地物的土地利用规划图,高精度提取了2018年安徽省全省的不透水面信息。研究结果表明：通过与Sentinel-2&珞珈一号和Landsat8&珞珈一号的结果进行对比,充分证明Sentinel-2、Landsat8以及珞珈一号数据结合能够较准确、高精度地提取不透水面信息。     

启明星一号夜间灯光影像的评估

武汉大学研制的启明星一号（Qimingxing-1,QMX-1）卫星具备夜间可见光成像的功能,该卫星于2022年2月27日成功发射。为评估QMX-1夜间灯光影像的数据特点,选择北京市、深圳市和武汉市作为研究区域,将QMX-1夜间灯光影像与珞珈一号01星（Luojia1-01,LJ1-01）夜间灯光影像在数据统计特征、路网方面进行了多层次的对比分析,并利用小波分析评价启明星一号夜间灯光影像的空间特性。分析结果显示,QMX-1夜光影像与LJ1-01夜光影像灰度值分布不同,QMX-1夜光影像灰度值更加均一;QMX-1夜光影像中道路更易于辨认,且QMX-1夜光影像灰度值与道路长度和道路核密度具有更高的相关性;在QMX-1夜光影像上,23 m和46 m分辨率的小波分量均占约15%的能量,说明QMX-1夜光影像蕴含了丰富的空间细节信息。研究发现QMX-1夜光影像是一种质量较高的夜间灯光数据源,20 m左右空间分辨率的夜光数据能够更有效地反映城市细节信息。     

珞珈一号01星夜光遥感设计与处理

珞珈一号01星是兼具遥感和导航的一星多用低轨维纳科学试验卫星,本文针对珞珈一号01星夜光遥感设计与处理,详细介绍了卫星平台的有效载荷及平台设计;面向科学的试验目标,制订了科学的夜光成像任务计划,实现了全国夜光一张图任务规划;提出了面向珞珈一号01星的在轨几何辐射定标模型;研制了支持WEB端及移动端访问的数据共享服务系统;针对夜光遥感数据在社会经济应用问题,提出了发展指数和未来发展指数的珞珈一号指数模型,并通过相关实验验证了模型的有效性。珞珈一号01星可为社会经济参数估算、重大事件评估、渔业监测、国家安全等领域提供技术支撑。     

基于珞珈一号与DMSP/OLS数据的辽宁省城市空间扩张分析

基于珞珈一号和DMSP/OLS夜间灯光数据,提取辽宁省城市空间用地信息并监测分析了2003—2018年城市空间扩张特征。结果表明:1)利用辽宁省DMSP/OLS长时间序列夜间灯光数据提出了一种适合校正长时间序列DMSP/OLS数据的校正方法,提高了数据的连续性和可对比性;2)弥补了统计数据在空间属性的不足,消除了过去单纯依靠统计数据分析城市空间扩张的弊端,为其他省市分析城市扩张提供新的遥感监测分析方法;3)在2003—2018年间,辽宁省城市空间扩张存在城市空间扩张与南方省份相比发展比较缓慢及协调性欠佳等问题。     

基于DMSP/OLS数据的我国省级经济发展水平研究

基于2000~2009年的DMSP/OLS夜间灯光数据,提取了同期中国省级行政单元的夜间灯光遥感信息;将灯光遥感亮度信息与各省市GDP数据进行曲线拟合回归分析,建立了基于灯光遥感数据区域亮度信息的GDP估算模型;以全新的视角利用夜间灯光遥感数据进行了中国省级尺度上经济发展水平分析,取得了很好的实际效果。     

基于珞珈一号与DMSP/OLS数据的辽宁省城市空间扩张分析

基于珞珈一号和DMSP/OLS夜间灯光数据,提取辽宁省城市空间用地信息并监测分析了2003—2018年城市空间扩张特征。结果表明:1)利用辽宁省DMSP/OLS长时间序列夜间灯光数据提出了一种适合校正长时间序列DMSP/OLS数据的校正方法,提高了数据的连续性和可对比性; 2)弥补了统计数据在空间属性的不足,消除了过去单纯依靠统计数据分析城市空间扩张的弊端,为其他省市分析城市扩张提供新的遥感监测分析方法; 3)在2003—2018年间,辽宁省城市空间扩张存在城市空间扩张与南方省份相比发展比较缓慢及协调性欠佳等问题。     

基于层次分析法的众源地理数据质量评估研究

在分析开放街道地图(OpenStreetMap,OSM)数据特征的基础上构建了一个新颖的数据质量评估框架,该框架包括具体的评估指标、评估模型和评估流程.采用层次分析法确定了各个评估指标的权重,并使用ArcGIS评估昆明市OSM数据集的质量.结果表明,昆明市OSM数据质量一般,仅可在日常生活中应用,不太适合专业的科研领域...     

夜间灯光数据支持下的广州市人口空间化

了解区域人口的空间分布,能够为城市精细化管理和城市规划提供有力的支撑数据,对提高城市发展水平有重要的现实意义。为此,本文以“珞珈一号”(LJ-1 01)夜间灯光(NTL)影像为基础数据,以广州市为研究区,结合人口估算模型等方法,开展基于NTL数据的人口空间化研究。结果表明:LJ-1 01 NTL数据能够有效地应用于人口空间化研究。人口空间化后,广州市人口分布具有显著的“一主中心,多核心”的特征,各区域内部的人口分布差异可被清晰地展示与区分。本文结果对城市规划与城市管理具有一定价值的辅助支撑作用。     

佛冈县农村空心化判别与宅基地优化设计

以清远市佛冈县为典型分析区进行空心化程度研究,并提出了空心化治理的优化设计方案.基于农村地籍调查数据和较高分辨率的珞珈一号夜间灯光数据,利用熵值赋权法判别了佛冈县村庄的空心化情况;提出了农村空心化治理方案和农村宅基地优化设计体系;并为农村空心化集约发展给出了改造策略和建议,为广东省农村宅基地调查成果深度挖掘提供了应用示范,进一步推进了乡村振兴战略的实施.     

面向OSM数据的多模式路径规划方法

阐述基于OSM数据进行多模式路径规划的方法,首先从OSM数据中提取所需的道路信息,构建合适的道路网络模型和存储模型,然后对出行者习惯采用的不同代价标准进行分析,最后针对多种交通模式,采用最短路径算法,求解出两连通节点之间的最优路径。     

珞珈一号夜间灯光影像在建设用地提取中的应用:以武汉市为例

城市建设用地能够反映城市建设发展在地域空间上的分布形态,是规划主管部门监测城市建设和扩张的关键指标.2018-06-02发射的珞珈一号卫星可提供130 m分辨率的夜间灯光数据,在城市建设用地的提取方面具有较大潜力.首先整合珞珈一号夜间灯光影像与Landsat 8多光谱影像以及网络地图兴趣点数据;然后分别采用人类居住合成...     

基于随机森林模型的建成区提取分析

本文以Landsat8遥感影像与珞珈一号夜间灯光数据,构建了地表温度、VANUI、SAVI、主成分分析的前三个主成分以及相应的纹理特征。本文以这些特征分量使用随机森林模型对建成区进行了提取,与支持向量机分类进行了对比分析,并对多源数据组合与单一数据源进行了比较。结果表明:基于随机森林模型的多源数据组合在建成区提取中,能有效地区分各地物,将建成区提取出来,分类效果较好。     

基于夜间灯光影像的珞珈一号指数分析

珞珈一号01星(Luojia1-01)夜间灯光影像与区域生产总值紧密相关,能够很好地反映城市的经济发展水平。本文针对中国区域的经济发展提出"珞珈一号指数"概念。珞珈一号指数综合珞珈一号01星夜光遥感全国一张图、欧洲委员会GHS(global human settlement)发布的建成区产品和全球30 m分辨率的地表覆盖产品来计算全国各城市的经济评价指数。根据算法模型计算得到全国34个省份和地区的省会城市(其中包括直辖市和港澳台地区)、东部地区以及中部地区各城市的珞珈一号指数排名,综合2018年各城市对应GDP排名进行对比。实验表明中国区域各城市的珞珈一号指数和GDP排名相近程度较高,珞珈一号指数可以更加客观地反映出经济发展水平,因此,可广泛应用于国民经济评价和政府决策中,以提供真实可靠的数据来源。