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1.
DMSP/OLS夜间灯光数据被广泛应用于表征人类活动强度及其生态环境影响的诸多研究中,但因OLS传感器设计的局限,在用电强度较高的城市中心,灯光信号存在明显的饱和,这一不足可能影响到一些基于夜间灯光数据研究成果的可靠性。针对这一问题,NOAA-NGDC研发了辐射定标算法,但因缺乏星上定标系统,算法较为复杂,且受较多条件限制等原因,目前只有部分时期的辐射定标数据产品（RCNTL）。近期有学者提出一种基于植被指数NDVI构建的城市灯光指数VANUI,为灯光数据去饱和研究提供了一个操作简单且结果良好的方法,但该方法在一些城市效果不佳。基于此,本文综合利用夜间灯光与EVI指数信息,通过对VANUI指数构建方法进行改进,建立了一个新的缓解夜间灯光强度饱和的EANTLI指数。为了评价指数的效果,将EANTLI与VANUI从三个方面进行比较：① 区分、识别饱和区内地物的能力;② 与RCNTL的拟合程度;③ 对用电量估算的效果。结果表明：EANTLI在三个方面均表现出优势,在潜在饱和区内对特征地物具有更高的可区分性,与RCNTL的线性相关程度更高,与用电量的相关性相比于NTL、VANUI亦明显提高。因此可以认为EANTLI在指数的设计上较为合理,不仅易于计算,而且能达到较好的缓解灯光强度饱和、凸现城市内部差异的目的,在用于反演城市发展指标时能获得更为准确的结果,因此具有较高的应用价值。 相似文献
2.
In this paper, the night-time light (NTL hereafter) data obtained by the Defence Meteorological Satellite Programme's Operational Line scan System (DMSP/OLS) were used to extract urban light index (ULI) for analysing urban growth and patterns in China. A unit circle mode was established to perform a comprehensive analysis and calculation of the variation of various types of urban land covers. In order to verify the ULI ability in extracting urban spatial patterns, eight typical cities were selected to make a comparison therein using Landsat TM/ETM + data. The objectives of this research include: 1) mapping temporal process of the urban growth; 2) exploring spatial characteristics of eight typical cities; 3) analysing spatial distribution pattern of primary urban agglomerations, and 4) assessing potential and tendency for urbanization in the future. The research results indicate that: the spatial pattern features of ULI generally agree with those of the features of urban pattern extracted from Landsat TM data. The morphological change of the urban light space can reflect the objective characteristics of the evolution of urban space. The study further illustrated that the NTL Data are applicable for extracting urban space information and have the potential to deepen understanding of urban space expansion. 相似文献
3.
DMSP/OLS nighttime light (NTL) image is a widely used data source for urbanization studies. Although OLS NTL data are able to map nighttime luminosity, the identification accuracy of distribution of urban areas (UAD) is limited by the overestimation of the lit areas resulting from the coarse spatial resolution. In view of geographical condition, we integrate NTL with Biophysical Composition Index (BCI) and propose a new spectral index, the BCI Assisted NTL Index (BANI) to capture UAD. Comparisons between BANI approach and NDVI-assisted SVM classification are carried out using UAD extracted from Landsat TM/ETM+ data as reference. Results show that BANI is capable of improving the accuracy of UAD extraction using NTL data. The average overall accuracy (OA) and Kappa coefficient of sample cities increased from 88.53% to 95.10% and from 0.56 to 0.84, respectively. Moreover, with regard to cities with more mixed land covers, the accuracy of extraction results is high and the improvement is obvious. For other cities, the accuracy also increased to varying degrees. Hence, BANI approach could achieve better UAD extraction results compared with NDVI-assisted SVM method, suggesting that the proposed method is a reliable alternative method for a large-scale urbanization study in China’s mainland. 相似文献
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《地理学报(英文版)》2016,(3)
DMSP/OLS nighttime light(NTL) image is a widely used data source for urbanization studies. Although OLS NTL data are able to map nighttime luminosity, the identification accuracy of distribution of urban areas(UAD) is limited by the overestimation of the lit areas resulting from the coarse spatial resolution. In view of geographical condition, we integrate NTL with Biophysical Composition Index(BCI) and propose a new spectral index, the BCI Assisted NTL Index(BANI) to capture UAD. Comparisons between BANI approach and NDVI-assisted SVM classification are carried out using UAD extracted from Landsat TM/ETM+ data as reference. Results show that BANI is capable of improving the accuracy of UAD extraction using NTL data. The average overall accuracy(OA) and Kappa coefficient of sample cities increased from 88.53% to 95.10% and from 0.56 to 0.84, respectively. Moreover, with regard to cities with more mixed land covers, the accuracy of extraction results is high and the improvement is obvious. For other cities, the accuracy also increased to varying degrees. Hence, BANI approach could achieve better UAD extraction results compared with NDVI-assisted SVM method, suggesting that the proposed method is a reliable alternative method for a large-scale urbanization study in China's mainland. 相似文献
5.
闽南三市城镇发展与地表温度的空间关系 总被引：4，自引：2，他引：4
基于厦门、漳州、泉州三市1996—2017年的Landsat遥感数据与夜间灯光数据,应用总体耦合态势模型及协调性模型探讨了城镇发展与地表温度的时空耦合规律,并运用标准差椭圆、双变量空间自相关及景观指数分析两者之间的空间响应规律,结果表明：1996—2017年,闽南三市表征城镇发展变化的夜间灯光与地表温度的空间分布呈现出与地形、区位等因素的空间耦合性。三市夜间灯光与地表温度的总体耦合态势不断加强,协调类型逐渐增多;城镇发展早期,夜间灯光对地表温度的影响存在滞后性,在城镇发展后期,夜间灯光则对地表温度的影响呈超前性;夜间灯光与地表温度呈正相关关系,空间溢出效应明显。夜间灯光对地表温度的正向影响逐渐加强,其与地表温度的HH、LL聚集不断扩张;HH集聚连片趋势明显。厦门的城镇发展对地表温度的影响更显著,而在泉州、漳州则较弱。本文可为闽南三市热环境优化提供科学指导。 相似文献
6.
利用MODIS产品和DMSP/OLS夜间灯光数据监测城市扩张 总被引：2，自引：0，他引：2
选用多时序MODIS数据产品和晚间灯光指数数据,采用CART数据挖掘方法和改进的Niblack 阈值分割技术,对2001-2010 年之间的浙江省城市扩张情况开展了动态监测。结果显示：在多时序数据信息挖掘的基础上,利用区域灯光指数局部阈值,可以有效地分割城镇和非城镇类型,从而提高城镇专题信息提取的精度;从2001 年到2010 年,浙江省城市扩张迅速,年平均扩张速度为297.35 km2/a,平均扩张速度以余杭、萧山和绍兴为中心,以宁波和瑞安为次中心递减;扩张强度最大的是衢县,其次是开化县和海宁市。以杭州为例分析城市扩张的空间特征,其城市空间紧凑度从0.38 上升到了0.48,空间结构趋于紧凑;城市中心向西北方向移动了约3km,揭示着其向西北方向扩展的主要趋势。 相似文献
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城市暴雨积涝灾害风险突增效应研究进展 总被引：1，自引：1，他引：0
城市暴雨积涝风险突增效应研究对揭示此类风险与人类活动所导致的城市化过程的关系,及用于城市地区灾害风险识别及风险预警均有重要价值。本文从城市因素(地表粗糙度、气溶胶及城市热岛等)影响城市地区降水过程,以及城市地区土地利用和土地覆盖变化(LUCC)影响城市地表水文反应过程2个方面综合论述风险突增效应研究的进展及主要结论。在研究方法上,总结了现有文献所用的暴雨危险性的主要评估模型,认为暴雨危险性计算需要结合雨强及暴雨持续时间。城市地表对暴雨积涝的敏感性分析需借助城市水文模型;在模型分析过程中,应注重雨量数据的有效性,以及城市排水管网、土地利用和土地覆盖等资料的可获取性及概化。为定量评估城市暴雨积涝风险突增效应,需要使用更高时空分辨率的数据资料分析暴雨危险性特征,通过细化及发展城市水文模型,完成敏感性实验分析;在此基础上,综合危险性及敏感性特征,评估城市地区暴雨积涝风险,揭示暴雨积涝风险在城市地区的空间分布差异及风险突增效应。相关成果可用于城市暴雨积涝的风险识别、评估、预警及风险管理。 相似文献
8.
城市边缘带识别研究进展与展望 总被引：2，自引：1，他引：1
城市边缘带作为城市与乡村相交接的特殊地带,是城市化进程中最为敏感的区域;城市边缘带的定量识别是研究边缘带社会结构、景观格局和发展梯度的基础工作,也是城市化生态环境效应定量分析的前提条件。但边缘带识别的理论与方法未受到足够重视,缺乏系统梳理。本文在对比分析城市边缘带及相关概念的基础上,明确了城市边缘带识别的实质与内涵;提出了基于指示要素—空间单元—判别模型的城市边缘带识别概念框架,并从上述三方面系统回顾了国内外城市边缘带识别研究进展;对未来研究进行了展望,认为城乡作用机理探析、多要素综合识别、非参数化模型融合、多尺度转换以及长时间序列动态监测等将是下一步重点研究方向。 相似文献
9.
Comparative research on regional differences in urbanization and spatial evolution of urban systems between China and India 总被引：1，自引：0，他引：1
Jiaming LI Yu YANG Jie FAN Fengjun JIN Wenzhong ZHANG Shenghe LIU Bojie FU 《地理学报(英文版)》2018,28(12):1860-1876
As two rising great powers, China and India have undergone similar development processes, but they also exhibit significant differences in development paths and patterns. The significant differences in political systems, economic systems, and developmental environment between the two countries have attracted great attention from scholars. This research focuses on the regional differences and spatial evolution processes in urbanization and urban systems between the two countries from a geographical perspective. Based on the demographic censuses of both countries and the urban population data from the United Nations, this paper systematically compared and analyzed the spatial characteristics of urbanization and urban systems in China and India using various methods including spatial analysis, parameter estimation, and nonparametric estimation. The results indicate that: (1) Since the 1990s, the regional differences in urbanization in China have transformed from south-north differences to coastal-inland differences, whereas the north-south differences in India have been stable. (2) In recent years, the correlation between population density and urbanization rate kept increasing in China, while such correlation has been decreasing in India. (3) The economic reform posed significantly different effects on the spatial evolution of the urban systems in the two countries. The economic reform changed the major driving force for urban development in China from geographical and historical factors to the spatial structure of the economic system. However, in India, the driving forces for urban development have always been geographical and historical factors, and the economic reform even decreased the effect of the spatial structure of the economic system on urban development. 相似文献
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As two rising great powers, China and India have undergone similar development processes, but they also exhibit significant differences in development paths and patterns. The significant differences in political systems, economic systems, and developmental environment between the two countries have attracted great attention from scholars. This research focuses on the regional differences and spatial evolution processes in urbanization and urban systems between the two countries from a geographical perspective. Based on the demographic censuses of both countries and the urban population data from the United Nations, this paper systematically compared and analyzed the spatial characteristics of urbanization and urban systems in China and India using various methods including spatial analysis, parameter estimation, and nonparametric estimation. The results indicate that:(1) Since the 1990 s, the regional differences in urbanization in China have transformed from south-north differences to coastal-inland differences, whereas the north-south differences in India have been stable.(2) In recent years, the correlation between population density and urbanization rate kept increasing in China, while such correlation has been decreasing in India.(3) The economic reform posed significantly different effects on the spatial evolution of the urban systems in the two countries. The economic reform changed the major driving force for urban development in China from geographical and historical factors to the spatial structure of the economic system. However, in India, the driving forces for urban development have always been geographical and historical factors, and the economic reform even decreased the effect of the spatial structure of the economic system on urban development. 相似文献
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中印城镇化区域差异及城镇体系空间演化比较 总被引：3，自引：1，他引：2
中国和印度作为两个正在崛起的大国,发展历程较为相似,但发展路径和模式差异较大。两个国家政治制度、经济体系、发展环境等的显著差异已经吸引了学者的广泛关注,本文将从地理学视角出发,重点关注两国城镇化及城镇体系的区域差异和空间演化过程。以人口普查和联合国城市人口数据为基础,采用空间分析、参数估计、非参数估计等多种方法,对中印两国城镇化和城镇体系的空间特征进行系统的比较分析,结果表明：① 20世纪90年代以来,中国城镇化的区域差异由南北差异转变为沿海—内部差异,而印度南北差异的格局则基本稳定;② 从省（邦）级空间尺度来看,中国和印度的人口密度和城镇化率都呈现正相关关系,当城镇化率超过50%后,两者的相关性更为显著,但是近年来中国人口密度与城镇化率的相关性不断增强,而印度则呈现降低的趋势;③ 现阶段中印两国以大中城市为主的城镇体系符合位序—规模分布的特征,但是经济改革对于两个国家城镇体系空间演化的影响差异明显,改革使得中国城镇发展的主要驱动力由地理历史因素向经济系统空间结构转变,而印度城镇发展的驱动力始终是地理历史因素,经济改革甚至降低了经济系统空间结构对城镇发展的影响。 相似文献
12.
国内外城市空间扩展研究评析 总被引：10，自引：2，他引：8
城市空间扩展是城市化过程的重要标志, 而城市土地利用变化又是城市空间扩展最为直接的表现形式。随着全球城市化的推进, 城市空间扩展已成为国内外城市发展研究中的热点领域。国外城市空间扩展研究发端于20 世纪60 年代的计量地理革命, 中国城市空间扩展的研究自80 年代中期开始;2000 年以来, 伴随中国城市化的快速发展, 城市空间扩展问题日益突出, 城市空间扩展研究逐渐成为热点, 有关研究成果更是大量涌现。本文根据国内外城市空间扩展研究内容的变化, 运用文献资料法和对比分析法, 从扩展形态、扩展模式、动力机制、模拟预测、效应与调控5 个方面对城市空间扩展研究进行了系统总结与梳理。在国外与国内比较研究与综合分类基础上, 重点评析现阶段国内相关研究的特点和不足, 并对中国未来城市空间扩展的研究趋势进行了展望。 相似文献
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夜间灯光遥感数据应用综述和展望 总被引：4，自引：1，他引：3
在遥感应用研究中,夜间灯光遥感作为发展活跃的一个重要分支,近年来受到越来越多来自自然科学领域和社会经济领域的关注。与传统的光学遥感卫星获取地物辐射信息不同,夜间灯光遥感是获取夜间无云条件下地表发射的可见光-近红外电磁波信息。相比于普通的遥感卫星影像,夜间灯光遥感所使用的夜间灯光影像记录的地表灯光强度信息更直接反映人类活动差异,因而被广泛应用于城市化进程研究、不透水面提取、社会经济指标空间化估算、重大事件评估、生态环境评估等领域。目前,虽然基于夜间灯光数据的应用研究成果正在不断积累,但对成果的系统性总结、整理的研究目前存在着覆盖面不全、时效性不强等不足。基于此,论文通过对近几十年来有关夜间灯光数据的研究成果的详细梳理,从数据处理与技术方法、应用研究等方面进行归纳总结。最后,文章从多源数据融合、应用领域拓展和短周期地表灯光监测3个方面指出了未来的研究热点。 相似文献
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减少交通出行碳排放是全球共同面对的重大议题之一,同时也是城市和交通可持续发展的重要目标。论文首先基于文献计量方法对近20年来的全球交通出行碳排放研究现状与趋势进行梳理与分析,在此基础上,分别从国家、城市和社区3个尺度对国家交通能源消耗及其碳排放的驱动力因素、城市形态对交通碳排放的影响以及社区建成环境对居民出行碳排放的影响研究进行了文献综述与归纳凝练。研究发现：① 国家尺度的研究早期大多基于时间序列数据,采用分解法探究交通能源消耗的主要驱动力;近年来,研究进一步根据能源消耗数据“自上而下”地测算交通碳排放,并通过构建面板数据模型探究社会经济、城市形态和交通发展因素对交通碳排放的影响。② 城市尺度的研究早期围绕紧凑城市是否一种低碳的城市形态而进行讨论,主要使用截面数据和相关分析方法;近年来,进一步拓展使用情景预测、GIS空间分析、空间回归、空间模拟等方法探究城市交通碳排放的空间差异及其与城市形态、城市中心分布形式之间的关系。③ 在社区尺度,研究多以截面、非集计的问卷调查数据为主,采用定量的数学模型探究居民社会经济属性和人口密度,土地利用混合度,与就业地、城市中心的距离,路网与交叉口密度、公共交通供给水平等建成环境要素对居民出行碳排放的影响。最后有针对性地提出了未来中国城市交通出行碳排放影响因素的研究趋势。 相似文献
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城镇化及房地产投资对中国碳排放的影响机制及效应研究 总被引：5，自引：2，他引：3
以城镇化及房地产投资对碳排放的影响机理为研究基础,首先基于变形Kaya恒等式和LMDI分解方法对1997~2015年中国30个省份的碳排放变化进行因素分解,重点考察了城镇化和房地产投资对碳排放的影响,并采用空间面板数据模型从直接影响和空间溢出效应两方面进行实证检验。研究结果表明：① 1997~2015年中国碳排放量一直保持增长趋势,房地产投资碳排放系数是最主要碳排放促减因素,城镇房地产投资强度、城镇化水平和地区总人口变化对碳排放具有促增作用,且效果逐年增大。② 各省碳排放量在空间上存在显著差异,总体上呈现东高西低的分布特征。碳排放量较少的省区空间集聚程度有所增强,地区间差异在不断缩小。③ 城镇化水平对碳排放的直接影响显著为负,但其空间溢出效应显著为正;城镇房地产投资强度对碳排放的直接影响影响具有促增效应,其空间溢出效应并不显著;两者的交互作用具的直接效应和空间溢出效应显著为负;经济发展水平对本地区碳排放的直接效应和空间溢出效应均显著为正;政府投资对碳排放的直接影响显著为负,但空间溢出效应并不显著;产业结构对本地区的碳排放没有显著的影响,但是其空间溢出效应显著为负;对外开放程度对本地区的碳排放具有显著的促减作用,但是对相邻地区的碳排放具有促增效应;随着城镇化水平和经济发展水平的提高,碳排放水平分别呈现出显著的U型和倒U型曲线关系。 相似文献
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基于夜光遥感影像与百度POI数据的中国城市群空间范围识别方法 总被引：1，自引：1，他引：0
提出基于夜间灯光遥感影像、电子地图兴趣点和社会经济统计数据等,以经济地理学中的“点-轴”理论为基础,以“点-轴集聚区”的识别为核心,利用迭代自组织聚类、聚合分析、指标阈值筛选等方法,识别中国城市群及其空间范围的技术方法。通过该方法识别出中国14个城市群,其中8个城市群的空间范围与规划范围接近;与规划范围不一致的则表现为三种情况,分别揭示出规划中需要考虑的不同问题。研究结果表明,本文提出的方法能突破行政边界限制,科学反映城市群辐射范围,客观反映城市之间的社会经济联系强度,并基于“现状-动态”视角有利于深入发掘潜在的城市群对象。研究结果可以为城市群规划和管理提供参考。 相似文献
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基于POI数据的南京市空间格局定量研究 总被引：1，自引：1，他引：0
从语义属性、几何形态等方面对典型城市空间格局要素进行定量化抽取及特征分析,总结归纳出城市空间格局要素间的关联特征。在此基础上,将POI数据进行分类,设计了基于平面核密度估计算法、空间聚类与双重密度因子分析分析算法,并以南京市为例,通过栅格叠加计算,提取边界,分类渲染以及栅格重分类等步骤,实现南京城市空间格局及商业中心抽取。结果发现城市商业中心有效地反映了城市空间总体格局的区域分布,提取出的南京市商业中心基本符合2000—2020年的南京市总体规划,但文本并不能直接体现城市各商业中心的定位,城市中除了主城区这个集聚且组团的单中心商业模式,各个县城、开发区、高新区都有各自形成的商业中心,符合城市的多商业模式。较传统的城市商业空间研究来说,基于POI数据的定量研究对城市总体格局及商业空间的认知更为精细,有助于商业中心的识别及行业特征的分析,便于政府部门对现有规划功能区的发展方向进行调整,使得不同功能区空间结构与特征关系更加合理。 相似文献
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基于路网分割的京津冀城乡空间识别及特征分析 总被引：2，自引：1，他引：1
提出一种基于路网分割应用于区域尺度快速识别城乡边界的方法。该方法利用路网与城市空间格局的强耦合联系,通过城乡斑块地理分割与精度计算确定城市斑块的最优解,识别区域城乡空间。以京津冀为例开展方法验证,分析了区域城乡空间格局、路网特征及城市用地经济效率。结果表明,该方法识别精度较高,可用于低成本、快速、高效的区域城乡空间识别;京津冀城市空间格局呈现“大京津、小河北”的差异性,路网密度特征呈现京、津、石3个显著的高密度区域,二者存在高耦合性;2015年该区域城市用地经济效益总体良好,石家庄、保定、和承德3市综合效率值欠佳,需进一步提高土地利用效率。 相似文献
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基于Logistic回归的CA模型改进方法——以广州市为例 总被引：7，自引：1，他引：6
基于Logistic回归的CA模型因其结构简单和数据要求相对较小的优势,被广泛应用于城市模拟领域,但数据的空间自相关性影响了模型机制挖掘与模拟精度。通过将影响城市发展演变的各种约束条件划分为强制和普通约束条件,以及运用主成分分析降低普通约束条件的数据相关性,构建了改进型Logistic回归CA模型,并在2000~2008年广州市城市增长模拟研究中进行应用。结果表明:与传统型Logistic回归CA模型相比,改进型Logistic回归CA模型在模型拟合度和精度上均有4%左右的提高。其中约束条件划分对非城市像元模拟精度约有6%的提高,对整体精度有3%的提高。更为重要的是,降低数据相关性后,Logistic回归CA模型对于城市扩展机制的解释更符合实际。本研究旨在寻求一种简单可行且易于构建的CA模型,探求城市发展机理,为城市规划管理提供更为准确的科学依据。 相似文献