基于夜间灯光数据的GDP空间化研究——以辽宁省为例

作     者：胡欣 

作者单位：辽宁工程技术大学 

学位级别：硕士

导师姓名：范强

授予年度：2022年

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 081602[工学-摄影测量与遥感] 0816[工学-测绘科学与技术] 

主      题：夜间灯光指数 辽宁省 GDP空间化 时间维度 空间维度 经济发展特征 

摘      要：改革开放以来,我国经济飞速发展,国家扶持政策为辽宁省经济发展提供诸多机遇,但是省域、市域仍然存在发展不均衡、资源配置不充分等问题,对经济发展有一定的负面影响,因此研究辽宁省经济水平和时空分布特征对经济发展的平衡非常重要。传统的GDP统计数据只能以数值形式反映某地区的宏观经济状况,而GDP空间化能够较为完整的反映研究区的基本经济状况,同时GDP密度图可以直观反映经济发展差异。由于夜间灯光数据与GDP密切相关,因此运用分产业建模的方法,基于长时间序列数据集完成辽宁省GDP空间化,分析GDP空间化结果,可以得到辽宁省经济发展特征和经济时空分布特征,研究成果可以为政府决策、战略制定和区域发展提供一定的理论指导。本文以辽宁省为例,基于DMSP/OLS数据和NPP/VIIRS数据整合的长时间序列数据集进行GDP空间化探究,主要研究内容和成果如下:(1)对DMSP/OLS夜间灯光数据进行相互校正、饱和校正和连续性校正等预处理,得到1992-2013年的DMSP/OLS数据;对NPP/VIIRS夜间灯光数据运用阈值法和掩膜法进行异常值处理,得到2012-2020年的NPP/VIIRS夜间灯光数据;对经过校正的DMSP/OLS数据和经过异常值处理的NPP/VIIRS数据拟合后进行连续性校正,最终得到1992-2020年长时间序列的夜间灯光数据集。(2)在时间维度上采用分产业建模的方法,基于土地利用数据对辽宁省第一产业GDP进行建模,得到GDP预测值;基于夜间灯光指数与第二、三产业GDP进行建模,选取最佳模型完成GDP空间化,得到GDP密度图;通过第一产业GDP与第二、三产业之和GDP之和得到辽宁省GDP总预测值,并分析各产业GDP相对误差,结果显示各产业GDP相对误差较小,在时间维度上可以对GDP进行预测。(3)在空间维度上基于夜间灯光指数与各地级市GDP进行回归分析,获得夜间灯光指数与GDP总预测值的最佳拟合方程,对GDP进行空间化得到GDP密度图,对各地级市GDP预测值与GDP统计值进行线性回归分析,得到各地级市GDP相对误差。GDP密度图能够直观、细致地反映各地级市之间的GDP差异,各地级市相对误差预测结果与统计结果相符,具有一定的参考性和利用性,为制定辽宁省经济政策提供有利参照。(4)结合辽宁省时间维度和空间维度的GDP空间化结果,综合分析了辽宁省空间经济变化特征和经济发展扩张的时空规律,发现辽宁省在沿海地区形成经济轴且沿海地区经济轴脉络清晰,经济水平高于内陆水平。该论文有图33幅,表17个,参考文献87篇。