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长株潭城市群生态环境与城镇化时空耦合协调关系--基于遥感生态指数和夜间灯光指数

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地球科学与环境学报 2024年第3期46卷 307-320页

作者：李艺霖赵先超湖南工业大学城市与环境学院湖南株洲412007

城镇化是推动社会经济发展、影响区域生态安全格局的重要因素,生态环境与城镇化的稳定协调是实现区域可持续发展的保证。为平衡城市群在城镇化发展进程中与生态环境的耦合协调关系,以长株潭城市群23个区(县)为研究对象,综合利用土地利... 详细信息

城镇化是推动社会经济发展、影响区域生态安全格局的重要因素,生态环境与城镇化的稳定协调是实现区域可持续发展的保证。为平衡城市群在城镇化发展进程中与生态环境的耦合协调关系,以长株潭城市群23个区(县)为研究对象,综合利用土地利用、夜间灯光和MODIS数据,基于Google Earth Engine(GEE)平台,构建2002~2022年夜间灯光指数和遥感生态指数分别表征城镇化水平和生态环境质量,并采用耦合协调度模型探析长株潭城市群城镇化与生态环境耦合协调的等级聚类和时空差异。结果表明:①2002~2022年,长株潭城市群热度变化显著,降低29.26%,且除炎陵县外,其他区(县)生态环境质量均有不同程度下降,呈倒“N”型或“M”型走势,开福区、天心区、天元区等城镇建设活动多的区(县)遥感生态指数下降幅度最大;②长株潭城市群城镇化水平有所提高,夜间灯光指数整体呈上升趋势,但2022年增速低于2017年,区(县)之间发展不均衡,城镇化水平较高的区(县)集中在长沙;③长株潭城市群多数区(县)耦合度在2002~2022年处于从拮抗到磨合过渡的阶段,2012年耦合度整体处于较高水平,但17个区(县)在2017年又落回较低阶段。2022年长株潭城市群大部分区(县)耦合协调度达到协调状态,部分区(县)长期失调,整体耦合协调情况较好,但空间分布不均衡,呈现中北部高、南部低的特征。

关键词：遥感生态指数生态环境夜间灯光指数城镇化耦合协调遥感影像长株潭城市群

海南岛GDP与夜间灯光指数之间的关系模型研究

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测绘通报 2022年第S2期 156-161页

作者：常定坤王钦军杨静怡许文韬李志超谢静静中国科学院空天信息创新研究院数字地球重点实验室北京100094 可持续发展大数据国际研究中心北京100049 中国科学院空天信息研究院海南研究院海南省地球观测重点实验室海南三亚572029

本文提出结合NPP/VIIRS夜间灯光数据和统计年鉴数据模拟海南岛GDP的思路。通过提取夜间灯光总强度(TNL)、区域平均灯强度(I)和综合夜间灯光强度(CNLI)3种夜间灯光指数,分别构建2012—2018年灯光指数与GDP的回归模型,利用2019年GDP进行... 详细信息

本文提出结合NPP/VIIRS夜间灯光数据和统计年鉴数据模拟海南岛GDP的思路。通过提取夜间灯光总强度(TNL)、区域平均灯强度(I)和综合夜间灯光强度(CNLI)3种夜间灯光指数,分别构建2012—2018年灯光指数与GDP的回归模型,利用2019年GDP进行预测验证,遴选出最佳的回归模型,并利用其构建海南岛GDP空间化密度图。结果表明:(1)通过模型对比,TNL指数的线性拟合模型是最佳的,海南岛2019年GDP预测值与真实值的相对误差仅为-0.71%,更适合海南岛GDP的模拟;(2)海南岛GDP的空间分布整体呈沿海高、内陆低,并随时间由沿海区域向内陆扩展的趋势。

关键词：夜间灯光指数 NPP/VIIRS GDP 海南岛

旅游要素POI对夜间灯光指数的贡献及其空间特征分析

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生态经济 2021年第5期37卷 139-147页

作者：魏娟钟永德朱安妮中南林业科技大学林学院湖南长沙410004 中南林业科技大学旅游学院湖南长沙410004

"吃、住、行、游、购、娱"旅游六要素的POI数据能反映出旅游相关对象的空间结构、分布形态和旅游空间实体所承载的社会经济功能,而夜间灯光影像是反映区域经济发展情况的重要手段。文章从旅游要素POI对夜间灯光指数的贡献视角,基于多元... 详细信息

"吃、住、行、游、购、娱"旅游六要素的POI数据能反映出旅游相关对象的空间结构、分布形态和旅游空间实体所承载的社会经济功能,而夜间灯光影像是反映区域经济发展情况的重要手段。文章从旅游要素POI对夜间灯光指数的贡献视角,基于多元线性回归、空间自相关和地理加权回归方法,以湖南省122个县(市、区)为案例分析了旅游要素POI和灯光之间的关系和空间异质性。结果显示,购物服务、休闲娱乐、交通服务对灯光指数具有正向影响,观光游览对灯光指数具有负向影响,不同的旅游要素POI对灯光影响呈现明显的空间差异。这一特征是区域旅游活动、旅游经济发展综合作用的结果,研究内容为区域旅游研究提供了新的方法和视角。

关键词：旅游要素POI NPP-VIIRS 多元线性回归地理空间加权夜间灯光指数

中国夜间灯光指数与PM2.5的时空相关性分析

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湖北农业科学 2020年第13期59卷 54-60页

作者：王桂林高昉逯改王世燕李日升上海城建职业学院城市发展研究中心上海200438

运用夜间灯光指数表征城市化水平,进而探索城市化进程对PM2.5污染的影响机制,分析二者的时空关系。结果表明,2000年中国夜间灯光指数为7.49%,2010年增长至11.05%,2015年增长至16.21%,夜间灯光指数呈快速增长趋势;2000年PM2.5质量浓度为3... 详细信息

运用夜间灯光指数表征城市化水平,进而探索城市化进程对PM2.5污染的影响机制,分析二者的时空关系。结果表明,2000年中国夜间灯光指数为7.49%,2010年增长至11.05%,2015年增长至16.21%,夜间灯光指数呈快速增长趋势;2000年PM2.5质量浓度为32.10μg/m3,2010年增长至37.54μg/m^3,2015年为37.44μg/m^3,PM2.5质量浓度与夜间灯光指数增长趋势保持一致。基于405个城市区域统计数据,2000年夜间灯光指数为22.48%,2010年增长至48.11%,2015年增长至62.78%,增长率为179.27%,是全国的1.54倍;2000年PM2.5质量浓度为28.99μg/m^3,2010年增长至53.51μg/m^3,2015年增长至58.53μg/m^3,增长率为101.90%,是全国平均水平的6.12倍。城市区域夜间灯光指数和PM2.5污染的增长均显著高于非城市区域,二者呈显著正相关(R^2=0.5828)。研究表明中国城市化进程,尤其是粗放式经济发展对城市空气污染的影响巨大,直接加剧了PM2.5污染。

关键词：城市扩张夜间灯光指数 PM2.5污染时空关系

基于遥感的佛山市夜间灯光和植被指数空间关联分析

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遥感信息 2023年第4期38卷 24-32页

作者：王娟敏谭浩波邓玉娇杜尧东史丽广东省气候中心广州510640 广东省气象局广州528000 广东省生态气象中心广州510640

利用卫星数据分析生态环境及城镇化发展的研究较多,不同地区的结果差异较大。佛山市作为典型快速城市化区域,目前经济发展对其生态环境的影响研究较少。文章基于DMSP-OLS和NPP-VIIRS两种数据,通过模型拟合得到佛山1992—2019年夜间灯光... 详细信息

利用卫星数据分析生态环境及城镇化发展的研究较多,不同地区的结果差异较大。佛山市作为典型快速城市化区域,目前经济发展对其生态环境的影响研究较少。文章基于DMSP-OLS和NPP-VIIRS两种数据,通过模型拟合得到佛山1992—2019年夜间灯光数据集,分析佛山夜间灯光指数及城市建成区的时空变化特征,并进一步研究夜间灯光指数与植被指数的关系。结果表明:28年来,佛山夜间灯光指数持续增加,年平均增速为3.3%,与年平均GDP呈指数方式显著相关。佛山城市建成区面积增加约2.6倍,城市扩张现象显著。2000—2019年,佛山年平均NDVI显著增加,NDVI与夜间灯光指数在时间上呈二次多项式关系变化,在空间上正负相关性并存,具有显著正相关关系的像元占52.3%。研究表明,佛山城市高速发展的同时,生态环境得到了很好的保护。

关键词：夜间灯光指数植被指数时空变化相关关系佛山市

中国县域多维贫困与相对贫困识别及扶贫路径研究

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地理学报 2021年第6期76卷 1455-1470页

作者：徐藜丹邓祥征姜群鸥马丰魁北京林业大学水土保持学院北京100038 中国科学院地理科学与资源研究所北京100101 北京林业大学水土保持与荒漠化防治教育部重点实验室北京100083

当前,中国脱贫攻坚任务步入了由绝对贫困转向相对贫困、收入贫困转向多维贫困的新阶段。本文以中国31个省(直辖市)县域为研究对象,采用基于夜间灯光数据的平均夜间灯光指数以及基于脆弱性可持续生计框架的县域多维发展指数和多维相对贫... 详细信息

当前,中国脱贫攻坚任务步入了由绝对贫困转向相对贫困、收入贫困转向多维贫困的新阶段。本文以中国31个省(直辖市)县域为研究对象,采用基于夜间灯光数据的平均夜间灯光指数以及基于脆弱性可持续生计框架的县域多维发展指数和多维相对贫困识别方法,从多维贫困和相对贫困两个层面对中国多维贫困现状进行分析,并基于以上研究筛选出的贫困县,采用耦合协调模型从产业扶贫、教育扶贫、旅游扶贫和农业扶贫分析适宜县域的扶贫路径。结果表明:中国约60%县域处于多维相对贫困状态,其中47%为多维相对轻度贫困县;基于平均夜间灯光指数和县域多维发展指数分别识别出602个和611个多维贫困县,分别包含了63%和79%的国家级贫困县(截至2018年),这表明县域多维发展指数识贫机理更为精准。多维贫困县集中在甘肃、四川和云南等地;而在筛选的贫困县中,适宜产业扶贫、教育扶贫、旅游扶贫和农业扶贫的县域分别有414个、172个、442个和298个,且在4种扶贫方式中,约61%县域适宜采用多种扶贫路径共同扶贫。研究结论将为确保中国扶贫的可持续性提供重要的科学依据。

关键词：夜间灯光指数多维贫困相对贫困耦合协调模型精准扶贫

基于DMSP/OLS夜间灯光影像的省际经济发展水平评估模型研究

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应用科学学报 2017年第5期35卷 647-657页

作者：马丹程辉毛艳玲邢世和福建农林大学资源与环境学院福州350002 山东女子学院旅游学院济南250300

采用2001年、2004年、2007年的DMSP/OLS夜间灯光数据提取中国31个省市的夜间灯光强度图,引入相对亮度和相对面积,通过相关分析和主成分分析法,构建了灯光指数和统计指数.以2001年、2004年的灯光指数与统计指数为样本,以2007年数据为检验... 详细信息

采用2001年、2004年、2007年的DMSP/OLS夜间灯光数据提取中国31个省市的夜间灯光强度图,引入相对亮度和相对面积,通过相关分析和主成分分析法,构建了灯光指数和统计指数.以2001年、2004年的灯光指数与统计指数为样本,以2007年数据为检验值,建立线性回归模型,可决系数为0.872.最后,以灯光指数对中国省际经济发展水平空间格局进行分析.结果表明,引入相对亮度和相对面积构建的灯光指数能较准确地反映中国省际经济发展综合水平的时空格局变化.

关键词： DMSP/OLS 国民生产总值夜间灯光指数回归分析主成分分析

基于夜间灯光和社会经济数据的城市扩张协调性研究

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生态与农村环境学报 2022年第3期38卷 289-299页

作者：邱春琦朱怡萱李玉凤周诗薇刘红玉南京师范大学海洋科学与工程学院江苏南京210023

近几年,随着城市迅速扩张,其协调性成为限制城市发展的重要因素。选择2015和2019年江苏省72个县级单元夜间灯光数据和社会经济数据,采用空间自相关模型和四元协调度模型分析城镇人口、GDP、夜间灯光和建设用地的空间集聚情况,揭示近年... 详细信息

近几年,随着城市迅速扩张,其协调性成为限制城市发展的重要因素。选择2015和2019年江苏省72个县级单元夜间灯光数据和社会经济数据,采用空间自相关模型和四元协调度模型分析城镇人口、GDP、夜间灯光和建设用地的空间集聚情况,揭示近年来江苏省城市扩张协调性。结果表明,(1)城镇人口、二三产业产值、建设用地和夜间灯光呈现出明显的空间集聚特征,主要集聚状态出现在江苏南部区域。(2)在72个县级区域中,10%的区域土地城镇化增长速率小于人口城镇化,其他90%的区域土地城镇化增长速率大于人口城镇化。整体来看,全域土地城镇化速率快于人口城镇化。另外,约30%的区域土地城镇化增长速率高于经济,约70%的区域土地城镇化增长速率低于经济。整体而言,大部分区域用地效率良好,属于有序扩张。(3)从经济-人口-夜间灯光-建筑用地的协调度来看,2015和2019年95%的县级区域处于协调发展状态。对比2个年份可知,江苏省40%的区域协调度处于增长趋势,其他60%的区域协调度处于下降趋势。研究结果可为江苏省优化城市扩张,促进区域健康、协调的可持续发展提供思路。

关键词：城镇人口社会经济城市建设用地夜间灯光指数协调性分析

基于大数据方法和SOFM聚类的中国经济-环境综合分区研究

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地理科学 2019年第2期39卷 242-251页

作者：冯喆蒋洪强卢亚灵环境保护部环境规划院国家环境保护环境规划与政策模拟重点实验室北京100012 中国地质大学(北京)土地科学技术学院北京100083

研究使用经济和环境多源大数据,建立包含人口、GDP等经济指标和空气质量等环境指标的中国经济-环境关联体系,识别各指标的热点、冷点时空变化特征,采用人工神经网络聚类方法对中国现阶段经济-环境进行综合分区。研究结果如下:①灯光平... 详细信息

研究使用经济和环境多源大数据,建立包含人口、GDP等经济指标和空气质量等环境指标的中国经济-环境关联体系,识别各指标的热点、冷点时空变化特征,采用人工神经网络聚类方法对中国现阶段经济-环境进行综合分区。研究结果如下:①灯光平均强度较高的省份主要集中在沿海地区,经济以长三角、珠三角和环渤海区域为主要拉动引擎,呈东南高西北低的发展态势,东部沿海地区经济发展优于东北、中部和西南地区。②PM2.5浓度呈现先增后减趋势,高污染区主要集中在华北、华中等区域;东北方向逐步扩散,污染热点地区从辽东半岛、山海关一线向东北扩张;南方地区基本保持稳定态势。③采用自组织特征映射模型对2015年全国各地级市OLS灯光指数、人口、城市自然边界和年均PM2.5浓度4类指标进行聚类,第I类为经济极发达-环境恶化地区,主要位于华北平原和长江三角洲;第II类为经济发达-环境趋恶化地区,主要分布在第I类区域周边,特别是京津冀周边地区;第III类为经济发达-环境良好地区,广东、海南、江西、福建以及重庆等省市多属此类型;第IV类为经济不发达-环境优质地区,主要分布于东北地区北部、内蒙古、甘肃、贵州、新疆、青海、西藏等地。

关键词：经济-环境关联体系夜间灯光指数 PM2.5 自组织特征映射模型(SOFM)