基于夜间灯光的滇缅区域城市格局变化研究

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滇缅区域处于“一带一路”和“中缅经济带”建设的重要战略地位,该区域的发展对我国的社会经济建设起着至关重要的作用。而夜间灯光数据能反映一个区域内的社会经济、城市发展状况,通过对滇缅区域夜间灯光格局变化的分析能够探究该区域的城市发展格局的变化,对该区域的发展,定位,规划和政策具有重要参考价值。当前,研究中采用的夜间灯光数据主要有三类,分别为DMSP/OLS、NPP/VIIRS以及珞珈一号夜间灯光数据,但这些夜间灯光数据在影像表现上存在较大差异,参数信息不匹配导致夜间灯光长时间序列的研究出现了困难。首先,本文以DMSP/OLS夜间灯光数据为参考,将NPP/VIIRS夜间灯光数据与DMSP/OLS夜间灯光数据进行像元拟合,并将拟合模型应用于NPP/VIIRS夜间灯光数据,从而达到整合两种夜间灯光数据的目的,并在此基础上利用不变目标区法对DMSP/OLS夜间灯光数据进行相关的处理。接着,利用DMSP/OLS数据不存在背景噪声的特点对NPP/VIIRS数据进行了噪声,并去除了影像中河流湖泊反射的无效夜间灯光。然后,将夜间灯光亮值总和、标准差椭圆、景观格局指数以及Zip法则等指标和模型应用于滇缅区域夜间灯光格局的分析中,选择夜间灯光累计值、标准差椭圆、景观格局指数以及位序-规模法则等十余种指标或模型分析了滇缅区域夜间灯光格局,从夜间灯光的规模、形态、结构等三方面总结了滇缅区域夜间灯光格局变化。本文主要的研究结论如下:(1)在本文中,将两种类型的夜间灯光数据整合成统一的数据集并应用于长时间序列的研究的方法是可行的。NPP/VIIRS数据模拟得到的对应年份的DMSP/OLS模拟数据与实际DMSP/OLS数据非常相似,2012年和2013年的Pearson相关系数(r)分别达到0.89和0.85,标准误差(RMSE)分别降至7.15和6.25,表明数据整合的方法可行且取得了良好效果。(2)研究期内,滇缅区域夜间灯光亮值总和(TDN)增长了2.32倍、云南增长了1.88倍、缅甸增长了3.94倍。云南的夜间灯光规模大于缅甸,但增速却远远不及缅甸,两区域的TDN增速分别为188.27%、394.73%。云南境内TDN增长的主要动力来自于昆明、曲靖、红河、玉溪等区域,缅甸境内TDN增长的主要动力来自于曼德勒、禅邦、勃固等区域。(3)整个研究区的夜间灯光重心均向东北方向偏移,偏移速度呈现先增大后减小的现象。缅甸和云南的夜间灯光重心偏移也呈现相同的规律。(4)研究期内夜间灯光影像图斑趋于复杂化和集中化。
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