基于灯光遥感数据的城市夜光格局及对鸟类栖息地影响研究
发布时间：2023-03-12 03:43
城市是人类高度聚集的区域,其可持续发展既依赖于社会经济的繁荣,又受到生态环境的制约。我国城市化的过程前所未有而且会继续推进,及时获取、分析城市范围和形态等变化对城市规划、建设管理具有重要作用。城市建设和发展中日益重视“亮灯工程”,改变了城市夜光格局。但现有的城市夜光布局没有充分关注和满足城市不同功能区差异化的夜光需求,存在夜光供需不匹配的现象,既浪费能源,又对城市鸟类栖息地带来负面影响。因此,准确、快速地获取城市内夜光格局并分析其对鸟类栖息地的影响对优化城市夜光布局和保护城市生态环境具有重要意义。本文以杭州市为研究区,以夜光遥感数据为主,结合其他遥感数据和腾讯宜出行数据构建方法和分析体系,针对城市边界提取与时空动态变化、城市夜光供需格局及对鸟类栖息地影响进行深入探究。主要研究内容和结论如下:(1)基于夜光数据和Landsat系列数据的城市边界提取本研究综合传统光学遥感和夜光数据的优势,提出一种快速、有效的城市边界提取方法。一方面解决传统光学遥感数据提取城市边界的不连续问题,另一方面提高了基于夜光数据提取城市边界的精度。通过构建VANUI夜光指数,建立同心圈模型搜索方式确定粗略的城市范围...
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 城市边界研究概况
1.2.2 夜光格局研究概况
1.2.3 夜光对鸟类栖息地影响研究概况
1.2.4 现有研究的不足
1.3 选题依据和目标
1.4 研究内容和技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 论文组织架构和安排
1.4.3 技术路线
2 研究区概况和数据资料
2.1 研究区概况
2.2 夜光遥感数据
2.2.1 DMSP/OLSgrc夜光数据
2.2.2 NPP-VIIRS月合成夜光数据
2.2.3 Luojia1-01 夜光数据
2.2.4 Jilin1-03B高空间分辨率夜光数据
2.3 Landsat系列数据
2.4 高分1号和高分2号数据
2.5 其他辅助数据
2.5.1 腾讯宜出行数据
2.5.2 Open Street Map数据
2.5.3 建筑物楼层数据
2.5.4 杭州市土地利用数据
2.6 本章小结
3 城市边界提取和时空动态变化研究
3.1 研究区域
3.2 城市边界提取与时空动态变化研究框架
3.3 遥感数据预处理
3.3.1 Landsat系列数据预处理
3.3.2 长时间序列夜光数据预处理
3.4 城市边界提取
3.4.1 城市边界提取方法
3.4.2 2016年城市边界结果
3.4.3 精度评价和对比方法
3.5 城市边界时空动态变化分析
3.5.1 城市边界时空动态变化分析方法
3.5.2 城市边界时空动态变化分析结果
3.6 讨论
3.6.1 同心圈模型搜索方式优势分析
3.6.2 低估和高估区域的空间不连续性
3.6.3 中值滤波的优势分析
3.6.4 方法的适宜性分析
3.7 本章小结
4 城市功能区夜光格局研究
4.1 研究区域
4.2 城市功能区夜光格局研究框架
4.3 数据预处理
4.3.1 Luojia1-01 夜光数据预处理
4.3.2 腾讯宜出行数据预处理
4.4 街区尺度城市功能区生成
4.4.1 基于空间形态学算法的街区生成方法
4.4.2 街区尺度城市功能区结果
4.5 街区尺度城市功能区夜光亮度格局研究
4.5.1 探索性空间数据分析方法
4.5.2 夜光亮度差异性评价方法
4.5.3 夜光亮度热点区结果
4.5.4 不同城市功能区夜光亮度适宜性评价结果
4.6 街区尺度城市功能区夜光供需格局研究
4.6.1 双变量空间聚类方法
4.6.2 基于滑动窗口的归一化互相关匹配算法
4.6.3 城市功能区夜光供需空间分布及动态变化结果
4.6.4 夜光供需空间匹配度结果
4.6.5 野外调查与验证
4.7 讨论
4.7.1 城市功能区夜光供需类型的差异性分析
4.7.2 城市夜光格局存在问题及其负面影响
4.7.3 城市“亮灯工程”建议
4.7.4 研究存在的不足
4.8 本章小结
5 城市夜光对鸟类栖息地影响研究
5.1 研究区域和常见鸟类介绍
5.2 城市夜光对鸟类栖息地影响研究框架
5.2.1 数据预处理
5.2.2 鸟类核心栖息地识别
5.2.3 基于Circuitscape电流模型的鸟类功能连接度的模拟
5.2.4 鸟类栖息地内夜光空间分布评价方法
5.2.5 被夜光影响的鸟类栖息地内夜光供需评价方法
5.3 结果
5.3.1 鸟类栖息地(CHNs和 HPCs)的空间分布
5.3.2 鸟类栖息地内夜光分布空间特征
5.3.3 被夜光影响鸟类栖息地内夜光供需分析结果
5.3.4 野外调查与验证
5.4 讨论
5.4.1 核心栖息地和高概率廊道内夜光空间差异
5.4.2 夜光亮度和生物学效应之间的剂量关系
5.4.3 城市“绿化工程”和“亮灯工程”的建议
5.4.4 研究存在的不足
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 创新点
6.3 研究展望
参考文献
攻读博士期间完成的论文
本文编号：3760873
【文章页数】：155 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 城市边界研究概况
1.2.2 夜光格局研究概况
1.2.3 夜光对鸟类栖息地影响研究概况
1.2.4 现有研究的不足
1.3 选题依据和目标
1.4 研究内容和技术路线
1.4.1 研究内容
1.4.2 论文组织架构和安排
1.4.3 技术路线
2 研究区概况和数据资料
2.1 研究区概况
2.2 夜光遥感数据
2.2.1 DMSP/OLSgrc夜光数据
2.2.2 NPP-VIIRS月合成夜光数据
2.2.3 Luojia1-01 夜光数据
2.2.4 Jilin1-03B高空间分辨率夜光数据
2.3 Landsat系列数据
2.4 高分1号和高分2号数据
2.5 其他辅助数据
2.5.1 腾讯宜出行数据
2.5.2 Open Street Map数据
2.5.3 建筑物楼层数据
2.5.4 杭州市土地利用数据
2.6 本章小结
3 城市边界提取和时空动态变化研究
3.1 研究区域
3.2 城市边界提取与时空动态变化研究框架
3.3 遥感数据预处理
3.3.1 Landsat系列数据预处理
3.3.2 长时间序列夜光数据预处理
3.4 城市边界提取
3.4.1 城市边界提取方法
3.4.2 2016年城市边界结果
3.4.3 精度评价和对比方法
3.5 城市边界时空动态变化分析
3.5.1 城市边界时空动态变化分析方法
3.5.2 城市边界时空动态变化分析结果
3.6 讨论
3.6.1 同心圈模型搜索方式优势分析
3.6.2 低估和高估区域的空间不连续性
3.6.3 中值滤波的优势分析
3.6.4 方法的适宜性分析
3.7 本章小结
4 城市功能区夜光格局研究
4.1 研究区域
4.2 城市功能区夜光格局研究框架
4.3 数据预处理
4.3.1 Luojia1-01 夜光数据预处理
4.3.2 腾讯宜出行数据预处理
4.4 街区尺度城市功能区生成
4.4.1 基于空间形态学算法的街区生成方法
4.4.2 街区尺度城市功能区结果
4.5 街区尺度城市功能区夜光亮度格局研究
4.5.1 探索性空间数据分析方法
4.5.2 夜光亮度差异性评价方法
4.5.3 夜光亮度热点区结果
4.5.4 不同城市功能区夜光亮度适宜性评价结果
4.6 街区尺度城市功能区夜光供需格局研究
4.6.1 双变量空间聚类方法
4.6.2 基于滑动窗口的归一化互相关匹配算法
4.6.3 城市功能区夜光供需空间分布及动态变化结果
4.6.4 夜光供需空间匹配度结果
4.6.5 野外调查与验证
4.7 讨论
4.7.1 城市功能区夜光供需类型的差异性分析
4.7.2 城市夜光格局存在问题及其负面影响
4.7.3 城市“亮灯工程”建议
4.7.4 研究存在的不足
4.8 本章小结
5 城市夜光对鸟类栖息地影响研究
5.1 研究区域和常见鸟类介绍
5.2 城市夜光对鸟类栖息地影响研究框架
5.2.1 数据预处理
5.2.2 鸟类核心栖息地识别
5.2.3 基于Circuitscape电流模型的鸟类功能连接度的模拟
5.2.4 鸟类栖息地内夜光空间分布评价方法
5.2.5 被夜光影响的鸟类栖息地内夜光供需评价方法
5.3 结果
5.3.1 鸟类栖息地(CHNs和 HPCs)的空间分布
5.3.2 鸟类栖息地内夜光分布空间特征
5.3.3 被夜光影响鸟类栖息地内夜光供需分析结果
5.3.4 野外调查与验证
5.4 讨论
5.4.1 核心栖息地和高概率廊道内夜光空间差异
5.4.2 夜光亮度和生物学效应之间的剂量关系
5.4.3 城市“绿化工程”和“亮灯工程”的建议
5.4.4 研究存在的不足
5.5 本章小结
6 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 创新点
6.3 研究展望
参考文献
攻读博士期间完成的论文
本文编号：3760873
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/sousuoyinqinglunwen/3760873.html
