基于夜间灯光数据的我国东北三省城市格局时空演化研究

发布时间：2020-08-09 00:55

【摘要】：经济发展初期,伴随着工业化的快速发展,以重工业为主的东北地区经济不断增长,城市化进程逐渐加快,成为我国重要的工业区,加之国家出台多种方针政策对该地区进行支持,城市发展一直稳步提升,人口产业纷纷集聚东北,城市扩张速度加快。随着经济发展大环境的改变,东北三省许多老工业城市由于过度开采资源,导致资源枯竭、环境污染,技术革新出现阻碍,远远落后于其他城市,很多原有工厂破产倒闭,原有的投资出现大面积撤资,产业结构一时难以调整,部分城市表现出与前期扩张相反的态势。本论文基于1992-2016年DMSP-OLS与NPP-VIIRS夜间灯光数据对东北三省城市格局演化进行研究,因其数据时间序列可用性缺失,因此通过建立相互校正模型延长数据时间序列可用性。将校正后的数据利用支持向量机的分类方法提取城市灯光斑块,并利用landsat影像、地理集中度指标进行验证,探究黑、吉、辽三省24年的城市空间格局变化特点以及造成其城市空间演化的原因。在中国现行城市发展的大环境下,应清楚的认识到当前中国经济所处的阶段,才能更好的应对城市时空演化带来的各种影响。本研究可为长时空序列的城市演化研究提供基础资料。本研究主体可分为五部分:第一部分基于夜间灯光数据对城市发展研究的背景、现状、目的和意义以及内容四个方面对东北三省城市时空演化进行介绍。第二部分选取研究区域、以及处理夜间灯光数据方法进行重点介绍,将两种不同分辨率的夜间灯光数据应用到研究城市演化中延长数据时间序列的可用性具有创新与实践意义。在此基础上对基于支持向量机理论研究进展和实践方法进行分析,并利用这一方法分析数据。第三部分根据提取出的东北三省城市灯光斑块对不同城市时空演化进行监测,在此基础上具体分析了我国东北三省不同城市的演化现象;全方位的阐述与城市演化相关的主题或理论,并分析不同城市、不同程度的演化状况,探究东北三省时空演化趋势。第四部分基于夜间灯光数据分析我国东北三省城市演化类型及原因,并对城市演化提出一些应对措施与建议。第五部分明确在经济发展的过程中,城市格局演化类型不一,应对城市演化类型具体分析。
【学位授予单位】：辽宁师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P237
【图文】：

东北三省指辽宁省、吉林省和黑经济起步较早的地区[35]。东北地区作为早铁、化工等产业为主，是我国重要的钢铁东北地区出现了严重的危机，很多问题变迁等问题一直困扰着东北地区，致使生等[36]；东北三省具有优越的自然环境，了先天的优势条件，东北三省是我们国储和在遇到特殊事件时调控粮食的任务，，主要包括原有的优势农产品滞销，务农到阻力，各方面缺点不断显现。面对东北，对东北三省未来发展进行规划与政策倾[37]。数据中东北地区总人口约 1.23 亿人，约吉林省 0.28 亿人，辽宁省 0.44 亿人，较

据处理据预处理研究主要使用 1992-2016 年 DMSP-OLS 与 NPP-VIIRS 夜间灯光数据提取东三光斑块。下文罗列出了 1992-2016 年灯光原始数据，发现其灯光外溢性明显，据时间序列可用性缺失，因此为了延长时间序列可用性需对两类数据进行相互先对 DMSP-OLS 与 NPP-VIIRS 夜间灯光数据进行预处理，预处理是为了使数城市灯光斑块中取得更高的精度，DMSP-OLS 数据预处理主要包括裁剪研究区重采样、相互校正等几个主要步骤，为防止影像产生形变及方便进行面积计算影像的投影坐标系，都转换为兰伯特等面积投影[52]。 F10-F18 卫星数据的稳定，如下图所示，根据其灯光的平均 DN 值，以及每年的总灯光亮度，发现 F16其他卫星存在较高的稳定性，因此选择 F16 卫星数据作为参考数据对其他年份的数据进行校正。

图 3.2 F15-F16 卫星数据的总亮值像元数Fig. 3.2 Total Brightness Number of Cells in F15-F16 Satellite Data

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本文编号：2786348