基于夜间灯光数据的武汉市建设用地扩张规律研究

选取1997年到2012年间的6期DMSP/OLS夜间灯光数据,采用基于统计数据的二分比较法,对武汉市建成区进行提取.利用建设用地扩张幅度、建设用地增长类型、城市扩张速度、城市扩展方向、城市外围轮廓的紧凑度等指标分析了武汉建设用地扩张的规律和特点.结果表明:武汉市建成区总体扩张幅度为152.2%,增长速度经历了"慢-快-慢"的交替,城市分布中心主要向东南移动,建成区的紧凑度先减小后增大.此外,通过相关性分析证明经济发展、人口和城市化之间存在强烈正相关.     

武汉市夜间经济载体空间分布格局研究

基于武汉市主要夜间经济载体空间位置,运用平均最近邻指数、核密度等分析方法,从空间分布形态、空间分布模式、空间集聚区三个方面揭示武汉市夜间经济载体空间分布格局.研究表明：1) 武汉市夜间经济载体空间分布不均衡,汉口、武昌、汉阳分别形成大面积片状分布、“L”型带状分布、点轴分布形态.2) 武汉市夜间经济载体均为集聚分布模式,总体集聚程度较高,各类型夜间经济载体集聚程度差异明显.3) 武汉市夜间经济载体集聚于主要商圈和区域性商业中心,商圈周边形成6个主要集聚区,区域性商业中心形成多个小规模集聚点.     

基于夜间灯光数据的郑州市用地扩展特征分析

针对城市用地空间扩展难以高精度量化分析的问题,提出了一种融合夜间灯光数据、遥感影像和在线高清瓦片地图服务的量化分析方法.基于美国国防气象卫星(DMSP)的可见红外成像线性扫描业务系统(OLS)、Landsat TM和天地图在线地图,设计了夜间灯光数据中断值的精确判断方法,综合分析城市用地的扩展模式.以郑州市为例,详细介绍了不同类型扩展特征的提取方法.采用C#和Arc Engine开发了一个夜间灯光GIS原型系统.结果表明,2008年到2013年郑州市城市用地的拓展类型主要以外延型和增强型为主,所述方法精度更高,采用原型系统处理较为便捷.     

基于NPP-VIIRS夜间灯光数据的河北省GDP空间化方法

为了研究省域尺度上像素级GDP空间化的方法,基于NPP-VIIRS夜间灯光数据,首先去除孤立极亮像元和背景噪声,将夜间灯光总强度、线性加权灯光指数和综合灯光指数分别与河北省11地市内的各区县GDP进行相关性分析,得知夜间灯光总强度与地市内各区县GDP相关性最显著,根据每个地市中最高相关系数对应的回归模型计算每个像素对应的GDP,经过线性纠正后,生成河北省GDP密度图.结果表明,全省172个区县的平均GDP相对误差为0.10%.该方法精度较高,生成的GDP密度图可以反映河北省经济发展的现状.     

基于DMSP/OLS夜间灯光数据的中国经济空间格局

基于中国2303个县域单元1998年～2013年的人均GDP和夜间灯光遥感数据,采用空间自相关分析方法研究中国县域经济发展的空间格局,结果表明：1)整体上,中国区域经济增长两极分化严重,区域发展空间格局大体保持不变.其中,东部地区的珠三角、福建沿海、长三角、山东半岛、京津唐、辽中南依旧为典型的经济发达区,成为全国性的经济增长极,但是其经济溢出效应不足;西南地区的贵州、四川行政区的边缘及西藏东南部和甘肃南部为典型的经济落后区;中西部的省会城市成为区域经济增长中心,对周边县市产生虹吸作用.2)从时间序列变化趋势来看,不同聚类类型的变化趋势差异显著.HH类型区的空间格局总体上稳定,年际变化小;LL类型区年际起伏变化大;HL类型和LH类型区变化不显著.从空间分布特征来看,HH类型和LL类型区具有集中连片分布的特征,HL类型和LH类型区趋于分散,其中HL类型呈点状分布于中西部省会城市(武汉、西安、兰州、成都、重庆、贵阳、南宁、昆明).     

基于夜间灯光数据的城市经济空间发展格局——以大连市为例

本研究基于2014—2018年NPP/VIIRS夜间灯光数据,利用变异系数、标准差椭圆模型、全局Moran's I指数及局部Getis-Ord G?i指数等空间分析工具,探究大连市经济发展空间演变格局,揭示其经济发展的内部差异及其发展特征.结果表明:①大连市各区市县变异系数存在差异,总体呈现下降趋势,说明大连市各区市县...     

夜间灯光数据下河北省能源消费量的空间模拟

以NPP-VIIRS夜间灯光为数据源,对河北省各地级市能源消费数据与夜间灯光数据进行相关性分析,确定相关系数最高的二次多项式模型作为能源消费的回归模型,根据夜间灯光数据计算并修正各地级市内能源消费值,生成1km格网的河北省能源消费分布图.精度检验结果表明,能源消费的总体相对误差接近0,说明模型的模拟精度较高.全局空间自相关分析结果显示,2013年河北省能源消费具备显著的空间集聚性;局部空间自相关分析结果表明高能源消费区集中于各地城区和工业区,低能源消费区集中于以林地和耕地为主的北部和西部山区中,结果符合河北省能源消费的现状.     

基于夜间灯光数据的川渝城市建成区时空动态

通过研究川渝地区城市时空动态分布以及城市的发展趋势,以期缓解人地矛盾、优化城市空间布局。本文使用由NGDC下载的DMSP/OLS卫星F101993、F121998、F142003、F162008稳定灯光年度合成影像和NPP/VIIRS卫星2013、2018年7月的月合成影像两种夜间灯光数据。以五年为一周期,通过阈值二分法提取川渝地区城市建成区,并利用紧凑度与分形维数、标准差椭圆和城市建成区扩展时空分布特征分析川渝地区城市建城区近25年动态变化过程。结果表明：（1）两种夜间灯光数据拟合R2值约为0.7455,提取误差在3%以内,空间精度相对较高;（2）川渝地区紧凑度指数随时间推移而降低,分型维度大致呈上升态势;（3）城市建成区城市重心逐渐东移,城市拓展的方向性先降低后增强,扩展方向由西南-东北转为西北-东南方向;（4）川渝地区城市建成区不断扩展,扩展速度虽有波动但大致呈上升态势,成都、重庆的核心地位日益增强。可见在1993-2018年间,川渝地区城市群规模不断扩大,城市结构日益复杂,城市发展以外延式扩展为主,破碎程度较高;城市建成区重心呈现东移趋势,表明以重庆为核心的东部城市发展稍快于西部。     

青藏高原城镇化水平时空动态及影响因素——基于长时间序列夜间灯光数据的分析

基于长时间序列夜间灯光数据集构建复合灯光指数(compounded night light index,CNLI),量化了青藏高原1992-2018年城镇化水平动态变化.在省级行政区、地级行政区、县级行政区和流域等多个尺度上分析了青藏高原城镇化水平变化过程,揭示了青藏高原城镇化水平空间集聚特征以及不同时间段城镇化水平的影响因素.结果表明：青藏高原1992-2018年的总体城镇化水平呈加速增长趋势并且内部存在显著的空间差异,CNLI由1.03×10^-4增长到4.46×10^-3,大约增长了42倍;青藏高原高城镇化水平聚集区面积和数量均显著增大,在西宁周边、拉萨周边和区域的东南边缘形成了3大高城镇化水平聚集区;此外,青藏高原城镇化水平动态变化主要受到交通和地形的影响,交通要素的影响在不断加强.本研究基于长时间序列夜间灯光数据集的城镇化水平动态变化分析方法具有普适性,可用于其他统计资料不完善的地区的城镇化水平分析.     

基于DMSP/OLS灯光数据的川南经济区城镇联系研究

城镇发展及城镇联系是区域经济发展的重要研究领域。区别于传统的统计数据分析,采用2002年、2007年、2013年的夜间灯光影像数据,以传统统计数据为辅助,运用引力模型对川南经济区的城镇区位强度、空间联系进行研究,以期探寻城镇化发展趋势及城镇联系特点。结果发现:川南经济区总体形成以自贡、内江为核心,泸州、宜宾为副核心的双核双副多中心网络结构。自贡、内江的经济区位强度最强;城际联系方面,已形成双核双副的点轴状结构,城际轴带化趋势明显;区县联系层次,已形成双核双副一轴四带的结构体系,区县网络化趋势明显。区县领域的灯光数据研究为城镇空间结构及经济联系提供了一种更为细致的研究方法,丰富了城镇联系的定量研究。     

基于Landsat数据和DMSP/OLS夜间灯光数据的城市扩展提取: 以天津市为例

以天津市为例, 将多时相的Landsat TM/ETM+影像与DMSP/OLS夜间灯光数据结合起来提取城市建成区扩展信息, 并进行验证和分析。首先, 利用DMSP/OLS夜间灯光数据得到城市建成区的大致范围, 利用这个范围内的Landsat TM/ETM+数据和多波段纹理进行图像分类, 得到城市建成区的空间分布。然后, 利用分类后比较法得到城市建成区的变化信息, 将提取的建成区变化结果与利用 DMSP/OLS数据得到的城市建成区扩展信息以及基于统计数据的城市建成区变化趋势进行对比, 验证方法的有效性。结果表明, 结合DMSP/OLS数据和Landsat 数据的光谱特征以及提取的多波段纹理特征, 可有效地减少裸土与城市建成区的混淆, 与只利用光谱信息的建成区提取及变化检测相比, 得到更高的精度。因此, 结合 Landsat TM/ETM+数据和DMSP/OLS夜间灯光数据提供了一种进行大型城市建成区扩展检测的有效方法。     

武汉市1999-2012年城市扩张的时空分异

以1999-2012年14期Landsat TM影像为数据源,选取武汉市为研究区,采用GIS与景观指数分析相结合的方法,从时间序列和空间发展角度分析了城市建设用地的分布特征及变化规律,探讨了武汉市建设用地扩张的时空分异特征.结果表明:1999-2012年,武汉市的建设用地从161.78km2增长到712.17km2,年均增长面积为42.34km2,扩张速度达到26.17%/a,扩张强度则为0.5%/a;城市主体是沿着长江和汉江呈斜十字形不断向外扩张的,扩张方向主要是W、SW和SE三个方向,扩张模式以边缘式和填充式为主;从建设用地的景观特征来看,破碎度先减小后增大,优势度先增大后减小,景观形状一直趋于简单化,景观分布则缓慢聚集.究其原因,主要包括四点:国家政策的宏观调控、城市规划的引导作用、河流湖泊的地形限制和经济发展的强烈需求.     

20世纪90年代中国城市用地外延扩展特征分析

以1992、1996和1998年三期夜间灯光图像为基础数据,辅之以交通图件,通过构建城市用地外延扩展强度指数,利用buffer分析、回归分析、梯度分析等,对比分析了城市用地外延扩展强度指数在不同规模的城市附近和不同类型的交通线路沿线的变化规律,探讨了城市规模和交通条件对城市用地外延扩展的影响,揭示了20世纪90年代我国城市用地外延扩展的一些基本特征。     

基于GIS的衡阳城区空间扩展特征及驱动力分析

以衡阳市1979年、1986年、1994年、2002年和2008年的土地利用现状图及相关统计数据为基础,在GIS技术支持下,首先将土地利用现状图矢量化,然后利用ArcGIS软件叠置分析和缓冲区分析及扩张强度指数、紧凑度指数和分维数等量化指标,从扩展总体情况、扩展强度、扩展形态和扩展阶段4个方面测度城市空间扩展特征,最后探讨了衡阳城区空间扩展的主要影响因素。     

郑州中心城市建设用地扩展的时空特征

从建设用地扩展速率、扩展弹性、扩展的分形特征、区域差异以及结构分异等方面,对郑州中心城市近20年来的空间变化进行综合分析,认为郑州中心城市建设用地扩展速度不断加快,高于城市人口增长速度,用地扩展以西北和东南方向为主,经历了外部扩展—内部填充—外部扩展的循环过程,并出现了城市质心的东移.     

南宁市城市土地扩张与驱动力分析

利用空间重心转移计算和单一土地利用类型动态度计算方法分析计算南宁市城市用地扩张趋势与速率,结果为:1994-2005年间南宁市主要向东、南、西三龇向扩展,其中向东扩张最为明显.城市建成区面积不断扩张,2005年城市土地面积是1994年的2.25倍.1994-2001年城市扩张速率仅为7.71%,城市空间重心逐渐向东移动.而2001-2005年,城市扩张速率达到11.57%,城市空间重心转向东南方向.影响南宁市城市用地扩张的因素有经济增长、人口增加、政策推动以及交通发展的牵引.