多维度城市夜间光环境数字观测与空间模型构建研究
发布时间：2021-03-22 19:48
随着城市夜间照明快速发展,不良的人工照明造成光污染,对天文观测、生态健康、节能环保等产生了严峻的威胁。完善夜间光环境观测和模型构建系统是防控光污染的根本方法。当前研究中,地面实测主要关注单一层次观测且研究区域范围受限,遥感观测数据分辨率低,限制街区尺度光环境的研究,遥感和实测通常独立研究。因此,本文初探多维度实测和遥感数字协同观测夜间光环境,构建空间光环境模型,并分析了不同类型区域的光环境分布特征。本课题的主要研究工作及成果包括以下几项。（1）系统总结了地理信息系统、ArcGis软件和遥感技术在城市夜间光环境应用研究中的最新动态。（2）基于遥感观测的国际典型国家夜间光环境评估:利用美国国防气象卫星计划（Defence Meteorological Satel-lite Program,DMSP/OLS）和可见光红外成像辐射仪（the Suomi National Polar-Orbiting Partnership Visible Infrared Imaging Radiometer Suite,NPP-VIIRS）夜光数据,研究了1992-2018年27年间世界典型国家的夜间光环境...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：174 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.1.1 光污染形式分类
1.1.2 人工照明类型
1.1.3 夜天空亮度分级
1.1.4 光环境影响因素
1.1.5 光污染广泛危害
1.1.6 城市照明限制方法
1.1.7 光污染防治措施
1.2 国内外研究现状
1.2.1 光环境研究及保护机构
1.2.2 光环境数学量化模型
1.2.3 光环境地面实测
1.2.4 光环境遥感观测
1.2.5 光环境 3S交叉研究
1.3 研究目的及意义
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究意义
1.4 技术路线
1.5 研究内容及方法
1.5.1 研究内容
1.5.2 研究方法
2 地理信息系统和遥感在光环境研究中的应用
2.1 地理信息系统在光环境研究中的应用
2.1.1 GIS在夜间光环境研究中的应用现状
2.1.2 GIS在夜间光环境研究中的应用探索
2.1.3 Arc GIS在光环境研究中的应用
2.2 遥感在光环境研究中的应用
2.2.1 遥感与夜间光环境研究
2.2.2 遥感在夜间光环境研究中的应用现状
2.2.3 遥感在夜间光环境研究中的研究成果
2.2.4 遥感在夜间光环境研究中的应用限制及探索
2.3 本章小结
3 基于遥感的国内外夜间光环境研究
3.1 国际典型国家夜间光环境
3.1.1 夜光图像光照指标
3.1.2 1992-2013 年典型国家夜间光环境
3.1.3 2013-2018 年典型国家夜间光环境
3.2 国内典型城市夜间光环境
3.2.1 研究区域
3.2.2 珞珈夜光遥感数据
3.2.3 中国典型城市光环境
3.3 本章小结
3.3.1 国际典型国家夜间光环境
3.3.2 国内典型城市夜间光环境
4 基于实测的城市中心区域夜间光环境研究
4.1 研究区域
4.2 观测方法
4.2.1 测量环境
4.2.2 测量时间
4.2.3 测量层次
4.2.4 测量仪器
4.2.5 GIS插值方法
4.3 星等亮度空间模式分析
4.3.1 空间差异性分析
4.3.2 视窗方向差异的原因
4.4 恒隆广场区域
4.4.1 主要光源类型
4.4.2 光谱分布
4.4.3 星等亮度分析
4.4.4 照度分析
4.4.5 色温分析
4.4.6 整体光环境
4.5 港湾广场区域
4.5.1 主要光源类型
4.5.2 光谱分布
4.5.3 星等亮度分析
4.5.4 照度分析
4.5.5 色温分析
4.5.6 整体光环境
4.6 本章小结
5 基于遥感的城市中心及城市边缘区域夜间光环境研究
5.1 珞珈夜光数据研究城市街区尺度光环境的潜力
5.1.1 研究区域
5.1.2 遥感与实测数据可视化及相关性
5.2 基于遥感的城市中心及城市边缘区域夜间光环境研究
5.2.1 研究区域及数据处理
5.2.2 大连市夜间生态光环境
5.3 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
图片目录
表格目录
附录A 遥感数据在城市夜间光环境研究中的应用成果
附录B 大连市恒隆广场区域DNLS夜间全天空光环境实景图及亮度分布
附录C 大连市恒隆广场区域SNLS夜间全天空光环境实景图及亮度分布
附录D 大连市恒隆广场区域夜间光谱分布
附录E 大连市港湾广场区域DNLS夜间全天空光环境实景图及亮度分布
附录F 大连市港湾广场区域SNLS夜间全天空光环境实景图及亮度分布
附录G 大连市港湾广场区域夜间光谱分布
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大数据时代的GIS软件技术发展[J]. 宋关福,钟耳顺,李绍俊,蔡文文,王少华. 测绘地理信息. 2018(01)
[2]DMSP/OLS稳定夜间灯光影像的校正方法[J]. 张梦琪,何宗宜,樊勇. 测绘通报. 2017(12)
[3]夜间灯光遥感数据应用研究的文献计量分析——以美国国防气象卫星计划运行线扫描系统为例[J]. 白彩全,易行,何晨. 测绘科学. 2017(08)
[4]Spatial Model of Sky Brightness Magnitude in Langkawi Island,Malaysia[J]. Mohammad Redzuan Tahar,Farahana Kamarudin,Roslan Umar,Mohd Khairul Amri Kamarudin,Nor Hazmin Sabri,Karzaman Ahmad,Sobri Abdul Rahim,Mohd Sharul Aikal Baharim. Research in Astronomy and Astrophysics. 2017(04)
[5]深圳市城市照明规划环境影响研究[J]. 何舸,王成坤,王川涛,陈郊,梁峥. 照明工程学报. 2017(01)
[6]2003～2014年东北三省气溶胶光学厚度变化分析[J]. 张宸赫,赵天良,王富,徐祥德,苏航,程兴宏,谭成好. 环境科学. 2017(02)
[7]基于NPP-VIIRS夜间灯光数据的河北省GDP空间化方法[J]. 李峰,卫爱霞,米晓楠,孙广通. 信阳师范学院学报(自然科学版). 2016(01)
[8]呼和浩特城市夜空光污染特征研究[J]. 苏晓明,郝占国,张明宇. 照明工程学报. 2015(04)
[9]遥感技术在环境监测中的实践与发展[J]. 齐爽,韩彦强. 科技资讯. 2015(09)
[10]无锡城市夜空光度测量研究[J]. 沈昊,陆寅枫,张译昕,周明远,陆佳颖,沈新荣,肖明. 地理教学. 2015(04)
博士论文
[1]基于人居环境视角的城市广场时空分异及机理研究[D]. 高家骥.辽宁师范大学 2017
[2]基于夜间灯光影像的GDP空间分布模拟研究及其与PM2.5浓度的相关分析[D]. 曹子阳.中国科学院研究生院(广州地球化学研究所) 2016
[3]不同波长单色光对红喉歌鸲行为的影响[D]. 李媛.天津大学 2011
[4]城市照明中主要光污染的测量、实验与评价研究[D]. 刘鸣.天津大学 2007
硕士论文
[1]基于栅格化的黄河流域经济发展差异研究[D]. 宋炎炎.河南大学 2018
[2]基于遥感技术的南海灯光渔场研究[D]. 黄微.大连海洋大学 2018
[3]城市夜间光污染区域亮度观测及规律研究[D]. 郭晓炜.大连理工大学 2018
[4]基于GIS的大连城市气候评估方法研究[D]. 杜亚雄.大连理工大学 2017
[5]城市夜间光污染观测方法与空间分布特性研究[D]. 李维珊.大连理工大学 2017
[6]城市照明规划设计研究[D]. 黄鑫慧.合肥工业大学 2017
[7]城市夜间光色环境立体观测与实验研究[D]. 潘晓寒.大连理工大学 2014
[8]基于高分辨率卫星影像的城市植被信息提取与分析研究[D]. 黄浩.河海大学 2005
[9]大城市边缘地带基本特征及成长机制研究[D]. 战金艳.山东师范大学 2000
本文编号：3094371
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：174 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.1.1 光污染形式分类
1.1.2 人工照明类型
1.1.3 夜天空亮度分级
1.1.4 光环境影响因素
1.1.5 光污染广泛危害
1.1.6 城市照明限制方法
1.1.7 光污染防治措施
1.2 国内外研究现状
1.2.1 光环境研究及保护机构
1.2.2 光环境数学量化模型
1.2.3 光环境地面实测
1.2.4 光环境遥感观测
1.2.5 光环境 3S交叉研究
1.3 研究目的及意义
1.3.1 研究目的
1.3.2 研究意义
1.4 技术路线
1.5 研究内容及方法
1.5.1 研究内容
1.5.2 研究方法
2 地理信息系统和遥感在光环境研究中的应用
2.1 地理信息系统在光环境研究中的应用
2.1.1 GIS在夜间光环境研究中的应用现状
2.1.2 GIS在夜间光环境研究中的应用探索
2.1.3 Arc GIS在光环境研究中的应用
2.2 遥感在光环境研究中的应用
2.2.1 遥感与夜间光环境研究
2.2.2 遥感在夜间光环境研究中的应用现状
2.2.3 遥感在夜间光环境研究中的研究成果
2.2.4 遥感在夜间光环境研究中的应用限制及探索
2.3 本章小结
3 基于遥感的国内外夜间光环境研究
3.1 国际典型国家夜间光环境
3.1.1 夜光图像光照指标
3.1.2 1992-2013 年典型国家夜间光环境
3.1.3 2013-2018 年典型国家夜间光环境
3.2 国内典型城市夜间光环境
3.2.1 研究区域
3.2.2 珞珈夜光遥感数据
3.2.3 中国典型城市光环境
3.3 本章小结
3.3.1 国际典型国家夜间光环境
3.3.2 国内典型城市夜间光环境
4 基于实测的城市中心区域夜间光环境研究
4.1 研究区域
4.2 观测方法
4.2.1 测量环境
4.2.2 测量时间
4.2.3 测量层次
4.2.4 测量仪器
4.2.5 GIS插值方法
4.3 星等亮度空间模式分析
4.3.1 空间差异性分析
4.3.2 视窗方向差异的原因
4.4 恒隆广场区域
4.4.1 主要光源类型
4.4.2 光谱分布
4.4.3 星等亮度分析
4.4.4 照度分析
4.4.5 色温分析
4.4.6 整体光环境
4.5 港湾广场区域
4.5.1 主要光源类型
4.5.2 光谱分布
4.5.3 星等亮度分析
4.5.4 照度分析
4.5.5 色温分析
4.5.6 整体光环境
4.6 本章小结
5 基于遥感的城市中心及城市边缘区域夜间光环境研究
5.1 珞珈夜光数据研究城市街区尺度光环境的潜力
5.1.1 研究区域
5.1.2 遥感与实测数据可视化及相关性
5.2 基于遥感的城市中心及城市边缘区域夜间光环境研究
5.2.1 研究区域及数据处理
5.2.2 大连市夜间生态光环境
5.3 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
图片目录
表格目录
附录A 遥感数据在城市夜间光环境研究中的应用成果
附录B 大连市恒隆广场区域DNLS夜间全天空光环境实景图及亮度分布
附录C 大连市恒隆广场区域SNLS夜间全天空光环境实景图及亮度分布
附录D 大连市恒隆广场区域夜间光谱分布
附录E 大连市港湾广场区域DNLS夜间全天空光环境实景图及亮度分布
附录F 大连市港湾广场区域SNLS夜间全天空光环境实景图及亮度分布
附录G 大连市港湾广场区域夜间光谱分布
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大数据时代的GIS软件技术发展[J]. 宋关福,钟耳顺,李绍俊,蔡文文,王少华. 测绘地理信息. 2018(01)
[2]DMSP/OLS稳定夜间灯光影像的校正方法[J]. 张梦琪,何宗宜,樊勇. 测绘通报. 2017(12)
[3]夜间灯光遥感数据应用研究的文献计量分析——以美国国防气象卫星计划运行线扫描系统为例[J]. 白彩全,易行,何晨. 测绘科学. 2017(08)
[4]Spatial Model of Sky Brightness Magnitude in Langkawi Island,Malaysia[J]. Mohammad Redzuan Tahar,Farahana Kamarudin,Roslan Umar,Mohd Khairul Amri Kamarudin,Nor Hazmin Sabri,Karzaman Ahmad,Sobri Abdul Rahim,Mohd Sharul Aikal Baharim. Research in Astronomy and Astrophysics. 2017(04)
[5]深圳市城市照明规划环境影响研究[J]. 何舸,王成坤,王川涛,陈郊,梁峥. 照明工程学报. 2017(01)
[6]2003～2014年东北三省气溶胶光学厚度变化分析[J]. 张宸赫,赵天良,王富,徐祥德,苏航,程兴宏,谭成好. 环境科学. 2017(02)
[7]基于NPP-VIIRS夜间灯光数据的河北省GDP空间化方法[J]. 李峰,卫爱霞,米晓楠,孙广通. 信阳师范学院学报(自然科学版). 2016(01)
[8]呼和浩特城市夜空光污染特征研究[J]. 苏晓明,郝占国,张明宇. 照明工程学报. 2015(04)
[9]遥感技术在环境监测中的实践与发展[J]. 齐爽,韩彦强. 科技资讯. 2015(09)
[10]无锡城市夜空光度测量研究[J]. 沈昊,陆寅枫,张译昕,周明远,陆佳颖,沈新荣,肖明. 地理教学. 2015(04)
博士论文
[1]基于人居环境视角的城市广场时空分异及机理研究[D]. 高家骥.辽宁师范大学 2017
[2]基于夜间灯光影像的GDP空间分布模拟研究及其与PM2.5浓度的相关分析[D]. 曹子阳.中国科学院研究生院(广州地球化学研究所) 2016
[3]不同波长单色光对红喉歌鸲行为的影响[D]. 李媛.天津大学 2011
[4]城市照明中主要光污染的测量、实验与评价研究[D]. 刘鸣.天津大学 2007
硕士论文
[1]基于栅格化的黄河流域经济发展差异研究[D]. 宋炎炎.河南大学 2018
[2]基于遥感技术的南海灯光渔场研究[D]. 黄微.大连海洋大学 2018
[3]城市夜间光污染区域亮度观测及规律研究[D]. 郭晓炜.大连理工大学 2018
[4]基于GIS的大连城市气候评估方法研究[D]. 杜亚雄.大连理工大学 2017
[5]城市夜间光污染观测方法与空间分布特性研究[D]. 李维珊.大连理工大学 2017
[6]城市照明规划设计研究[D]. 黄鑫慧.合肥工业大学 2017
[7]城市夜间光色环境立体观测与实验研究[D]. 潘晓寒.大连理工大学 2014
[8]基于高分辨率卫星影像的城市植被信息提取与分析研究[D]. 黄浩.河海大学 2005
[9]大城市边缘地带基本特征及成长机制研究[D]. 战金艳.山东师范大学 2000
本文编号：3094371
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