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不论从区域尺度还是全球尺度而言,城市建成区范围的界定都是监测和管理城市发展的重要基础,也是研究社会政治、经济、文化、环境的重要条件。得益于科技的迅猛发展,城市扩张日益迅速,如何快速而准确地提取城市建成区成为研究热点。城市的起源、形成、规划、发展都与人类活动存在紧密联系。已有研究表明,夜间灯光遥感数据能够有效地反映人类活动程度,进而为城市建成区的提取提供了新的思路。至今为止,很少有基于Suomi National Polar-orbiting Partnership-Visible Infrared Imaging Radiometer Suite(NPP-VIIRS)夜间灯光遥感影像提取城市建成区的研究。本文基于NPP-VIIRS月合成夜间灯光遥感数据,系统地探究了城市建成区的提取方法。本文的研究内容和成果主要分成以下几个方面:1)探讨了基于NPP-VIIRS月合成夜间灯光遥感数据提取城市建成区的关键难点。研究通过系统地比较 Defense Meterological Satellite Program-Operational Linescan System(DMSP-OLS)稳定夜间灯光遥感数据与NPP-VIIRS月合成夜间灯光遥感数据的特性,分析两类数据的优缺点及其在空间分布上的异同点,探明了城市建成区、非城市建成区及过渡区域在两类夜间灯光遥感数据中的对应分布特征。研究表明,NPP-VIIRS月合成夜间灯光遥感数据的像元辐射值分布空间差异性大,数据辐射值差异也大,这不利于城市建成区的提取。2)解决了利用NPP-VIIRS月合成夜间灯光遥感数据提取城市建成区的关键难点。针对关键难点,提出了对数变换数据处理方法来解决。此方法可以有效地缩小夜间灯光数据的亮度差异,减小数据异方差,突出城市与非城市之间的分界区域。3)本研究比较了使用城市周长-突变检测法、基于拉普拉斯改进的Sobel边缘探测法、邻近统计分析法以及分水岭分割算法,基于NPP-VIIRS月合成夜间灯光遥感数据及对数变换的NPP-VIIRS月合成夜间灯光遥感数据提取的城市建成区精度。研究表明,对数变换处理能够有效提高基于NPP-VIIRS月合成夜间灯光遥感数据的城市建成区提取精度,处理之前和处理之后的平均Kappa系数分别为0.54和0.82。4)本研究根据实验结果,分析并比较了四种城市建成区提取方法的优缺点,并提出了对应的改善措施。研究结果表明,整体而言,城市建成区提取结果最好的是分水岭分割算法;最邻近统计分析方法识别的城市建成区形状特征与基于验证数据得到的城市建成区的形状特征最相似;突变检测法不适用于基于原始的以及对数变换的NPP-VIIRS月合成夜间灯光遥感数据的城市建成区提取的研究。