[快闪报告]夜间灯光遥感数据多时间尺度处理与应用研究

夜间灯光遥感数据多时间尺度处理与应用研究
编号：73 稿件编号：3865 访问权限：私有 更新：2023-04-07 11:14:46 浏览：218次 快闪报告

报告开始：2023年05月06日 17:50 （Asia/Shanghai）

报告时间：4min

所在会议：[7A] 7A、遥感与地理信息科学 » [7A-1] 7A-1 遥感与地理信息科学

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摘要
      夜间灯光遥感数据记录了地球表面的夜间人造光源，和经济状况及人类活动情况密切相关。相比于统计数据而言，夜光数据不受人为因素的影响，可以更加客观的反应地表的真实情况，能够为衡量人类社会经济活动做出重要参考，已被越来越多的应用于人类活动、城市发展等变化监测及分析中。在目前的夜光遥感数据中，DMSP-OLS和NPP-VIIRS数据时间跨度最长，被使用的也最为广泛，但均有着各自的缺陷。DMSP-OLS数据只停留在1992-2013年，NPP-VIIRS数据则从2012年4月才开始提供。且两种数据的时间、空间以及辐射分辨率上均不统一。同时，DMSP数据没有经过星上定标校正，且不同年度数据之间由于获取卫星的传感器差异导致其影像没有连续性。NPP-VIIRS数据没有过滤杂散光等原因造成的异常值，且存在大量的背景噪声。两种数据存在部分异常值，均需要进行进一步校正处理。
       对于日度数据方面，本研究通过去云及校正处理，生成了多版本的2012年至2023年的日度夜光数据集。对于月度数据方面，针对NPP-VIIRS数据背景噪声及异常值的问题，基于年度背景噪声位置影像对月度数据进行背景值去除，并基于空间位置关系进行异常值检测，选取合适的插值法对异常值进行插值，生成了2012年4月至2022年12月的NPP-VIIRS月度夜光数据集。对于年度数据方面，本研究对受普遍应用的DMSP-OLS与NPP-VIIRS数据进行处理。针对DMSP数据存在的部分问题选定参考影像和伪不变区域，对1992-2013年由6颗卫星获取的34幅年度影像进行内部校准及融合处理，增强其连续性和可用性，合成了校正版1992-2013年DMSP-OLS年度数据集。对月度数据进行年度合成处理，生成了2012-2022年NPP-VIIRS年度数据集。对于两种数据的年度数据中存在的空间、辐射分辨率不一致的问题，通过提取两种数据间稳定像元建立DN值映射关系，并通过BiDoseResp模型建立转换关系，生成了1992-2022年度夜间灯光遥感数据集。
       对提取的各时间尺度影像灯光指标与国内生产总值国内生产总值（Gross Domestic Product, GDP）、电力消耗总量（Electric Power Consumption, EPC）等经济参量数据进行验证分析，得到了较好的拟合精度，验证了本文构建的数据集的准确性。通过年月日三级产品合成的夜光数据在城市空间结构分析、社会经济指标估算、自然灾害及重大事件等不同方面均有较为广泛的应用。研究生成的各版本数据集可满足不同使用目的的夜光遥感数据处理需要。
 
关键字
夜间灯光遥感,NPP-VIIRS,DMSP-OLS,遥感数据处理应用
报告人
王梓博
博士研究生 吉林大学

稿件作者
王梓博 吉林大学
陈圣波 吉林大学
许玉成 吉林大学
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