单元路网长度的DMSP/OLS夜间灯光数据去饱和方法

编号 zgly0001589913

文献类型 期刊论文

文献题名 单元路网长度的DMSP/OLS夜间灯光数据去饱和方法

作者 郑子豪  陈颖彪  吴志峰  张棋斐 

作者单位 广州大学地理科学学院 

母体文献 遥感学报 

年卷期 2018年01期

年份 2018 

分类号 P237 

关键词 DMSP/OLS  夜间灯光  地理探测器  过饱和  EANTLI  UNLI 

文摘内容 近年来DMSP/OLS夜间灯光数据被广泛应用到人类活动强度及城市化进程的研究中,但由于OLS传感器的限制导致,在夜间灯光强度过高的城市中心区,NTL数据存在较为明显的饱和现象。这种饱和现象直接掩盖了城市中心区内部的灯光差异、细节,限制了DMSP/OLS数据在城市中心区的应用。目前缓解灯光数据饱和的方法主要分为:辐射定标法和非辐射定标法。其中辐射定标法虽精度较高,但定标算法复杂,干扰因素多,目前只有部分定标产品;非辐射定标法利用辅助数据（包括自然因素指标、社会经济指标）构建函数模型,对饱和区稳定灯光数据进行去饱和处理,具有较好修正效果。本文在总结VANUI（基于NDVI所构建）、EANTLI（基于EVI所构建）等去饱和指数的基础上,利用地理探测器对NDVI、EVI和UNL（单元路网长度）进行因子探测,量化对稳定灯光数据的解释力,提出了UNLI指数。为了验证UNLI、EANTLI及NTL数据之间的差异,通过饱和区灯光强度细节刻画程度、UNLI、EANTLI与辐射定标数据RCNTL相关性分析、耗电量及GDP等经济指标回归拟合优度3个方面进行比对分析,可以看出:（1）UNLI、EANTLI在修正过饱和灯光数据上均有较好的效果,但UNLI对饱和区灯光强度差异的刻画更加准确;（2）UNLI较之VANUI、EANTLI,可以突破空间分辨率的限制,增加灯光强度细节差异;（3）在灯光强度最高的饱和区,UNLI在与RCNTL的相关性最高,但随着灯光强度的减弱,UNLI、EANTLI与RCNTL的线性回归判断系数R2逐渐接近,UNLI与RCNTL相关性优势正逐渐丧失;（4）在对耗电量、GDP的拟合分析中,引入UNLI指数的EANTLI&UNLI的分段式修正模型,充分发挥EVI、UNL各自的优势,具有最优的拟合效果（R2）Adj=0.873)。实验结果表明,本文引入的修正夜间灯光饱和方法,能够有效的缓解城市中心区的灯光数据饱和问题,并在细节刻画和空间分辨率上有较为明显的提升,可以更精确的从灯光强度的角度反映城市结构的特征。