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  • 文中利用研究区DMSP/OLS稳定夜光遥感数据和县域尺度上的经济、健康、教育三个维度社会经济数据,选取与夜间灯光指数相关性较大的社会经济指标,构建了用来衡量贫困的多维贫困指数(MPI);利用回归分析方法建立了夜间灯光...
  • 夜光遥感申请方式

    2019-01-31 10:54:42
    根据国防科工局《高分辨率对地观测系统重大专项卫星遥感数据管理暂行办法》、自然资源部《非涉密测绘地理信息成果提供使用管理办法》以及有关法律法规,本协议赋予使用方享有本协议所明确规定的珞珈一号01星全国一张...
  • 夜光遥感(一):夜光遥感数据的介绍和获取 夜光遥感数据即夜间灯光数据,可以在一定程度上反映经济水平地差异性。 目前开源的夜光遥感数据网站链接如下: 1. DMSP/OLS年均灯光稳定影像 ...该产品采用的是在没有月光和...

    夜光遥感(一):夜光遥感数据的介绍和获取

    夜光遥感数据即夜间灯光数据,可以在一定程度上反映经济水平地差异性。

    美国军事气象卫星获取的全球夜光影像

    目前开源的夜光遥感数据网站链接如下:

    1. DMSP/OLS年均灯光稳定影像

    https://eogdata.mines.edu/dmsp/downloadV4composites.html

    该产品采用的是在没有月光和云遮盖影响下的年均值合成算法,时间跨度为1992年到2013年,是目前适用范围最广的夜光影像。

    如果要分析长期的夜光时间序列变化的话,比较推荐这个。

    2. DMSP/OL S年均稳定辐射定标产品(部分年份)

    https://ngdc.noaa.gov/eog/dmsp/download_radcal.html

    3. VIIRS月均夜光影像(2012年4月-至今)

    https://eogdata.mines.edu/download_dnb_composites.html

    这个数据也非常好用,是有每个月的数据,而且数据比较新,分辨率也比较高。

    4. 国际空间站(ISS) 不连续获取的全球主要城市的夜光影像

    http://eol.jsc.nasa.gov/SearchPhotos/

    5. 珞珈一号数据,从2018年开始,主要是国内的数据比较丰富。

    http://59.175.109.173:8888/

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  • 夜灯光遥感
  • 夜光遥感卫星调研

    千次阅读 2020-08-04 12:32:50
    OLS)的设计初衷是捕捉夜间云层反射的微弱月光,从而获取夜间云层分布信息,然而科学家们意外的发现 DMSP/OLS 可以捕捉到无云情况下的夜间城镇等发光,这就是夜光遥感的起源。至今,已经有包括 DMSP/OLS 、国际空间...

    字母含义:

    美国军事气象卫星计划(defense meteorological satellite program, DMSP)线性扫描业务系统(operational linescan system, OLS)
    美国新一代极轨运行卫星系统预备项目(National Polar-orbiting Operational Environmental Satellite System Preparatory Project)的首颗卫星—Suomi NPP 卫星发射升空,NPP 携带的五个对地观测仪器中的业务线扫描系统传感器(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite,VIIRS)
    亮度值(digital number, DN)

    一、平台简介

    始于20世纪70年代的美国军事气象卫星计划(defense meteorological satellite program, DMSP)线性扫描业务系统(operational linescan system, OLS)的设计初衷是捕捉夜间云层反射的微弱月光,从而获取夜间云层分布信息,然而科学家们意外的发现 DMSP/OLS 可以捕捉到无云情况下的夜间城镇等发光,这就是夜光遥感的起源。至今,已经有包括 DMSP/OLS 、国际空间站(ISS)等对地观测传感器可以获取地球夜间的可见光和近红外波段的影像,下表列出了能够观测夜光的观测平台和传感器以及基本属性。

    from:刘玉湖在这里插入图片描述

    下面对可以免费获得的数据进行一下详细归纳:

    数据类型稳定DMSP-OLS数据辐射定标的DMSP-OLS数据NPP-VIRS数据珞珈-号-01星数据
    条带宽度~3000 km~3000 km~ 3000 km~ 260 km
    夜间过境时间~19:30 (当地时间)~19:30 (当地时间)~01:30 (当地时间)~22:00 (当地时间)
    低光成像带通全色0.5 to 0.9 um全色0.5 to 0.9 um全色0.5 to 0.9 um全色0.46 to 0.98um
    灰度值相对辐射值绝对辐射值绝对辐射值
    空间分辨率30弧秒(~1 km)30弧秒(~1 km)15弧秒(~ 500 m)3.9弧秒(~130 m)
    定标实验室定标星上定标星上定标
    饱和城市中心存在
    产品周期不规则预定
    时间序列1992- 20131996/1 999/2000/20
    02/2004/
    2006/2010
    日数据: 2012.2.1 至今
    月合成数据: 2012.4至今
    2018.6至今

    1. DMSP/OLS

    美国国防气象卫星计划 Defense Meteorological Satellite Program(DMSP)是美国国防部极轨卫星项目,运行在高度约 830 公里的太阳同步轨道,扫描条带宽度 3000 公里,周期约 101 分钟,每天绕地球飞行 14 圈,得到 4 次全球覆盖图,分别是清晨、白天、黄昏和夜晚。DMSP 上的线性扫描业务系统 Operational Linescan System(OLS)最初是专门为云层监测设计的振荡扫描辐射计,共设有两个波段:可见光-近红外(VNIR)波段,0.4-1μm,光谱分辨率为 6Bit,灰度值范围 0-63;热红外(TIR)波段,10-13μm,光谱分辨率为 8Bit,灰度值范围0-255。其中可见光波段又有两套探测器,白天使用光学望远镜头,夜间使用光学倍增管。

    2. NPP/VIIRS

    2011 年 10 月 28 日美国新一代极轨运行卫星系统预备项目(National Polar-orbiting Operational Environmental Satellite System Preparatory Project)的首颗卫星—Suomi NPP 卫星发射升空,NPP 携带的五个对地观测仪器中的业务线扫描系统传感器(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite,VIIRS)共 22 个波段,5 个分辨率为 375m 的影像波段,分辨率为 500m 的 DNB 波段一个,16 个分辨率为 750m 的可见光和红外通道(Hillger, et al.2013)。其中 DNB 波段灰度区间(14bit)大于 DMSP/OLS(6bit),该波段甚至能够探测到更加微弱的灯光源,因此可以被应用在大气、陆地表层变化过程和人类地表活动等科学研究领域中。 在月度平均影像发布集前,影像数据提前处理了影像中存在的诸如杂散光、月光和云层等因素,此外由 NPP 卫星拍摄的边缘地区并未参与最终影像的生成。然而,NPP/VIIRS 的第一版数据并没有处理如极光、火光和其他短暂性光源的影响,则形成了第一版数据的背景噪声。
    用 NPP/VIIRS 夜间灯光数据来模拟人口密度相较于 DMSP/OLS 更有优势,相比于 DMSP/OLS 夜间灯光数据,NPP/VIIRS 夜间灯光数据主要有以下特点:
    (1)更小的瞬时视场效应可以提高空间图像的清晰度;
    (2)更高的灰度级(14bit)(Kyba, et al.2014)能够有效的改善灯光饱和现象
    (3)由于辐射订正精度的提高,可将其应用于定量研究;
    (4)空间分辨率的提高消除了像素间的跳变现象(方荀.2015)。
    以上改进使 NPP/VIIRS 夜间灯光数据对小尺度地表照明分布的刻画更为准确,为研究小尺度人口空间分布提供了高精度数据。但该数据存在的不足是没有经过去噪处理,数据中存在极光、火点、渔船以及其他瞬时光等因素限制了灯光数据的应用,同样也缺乏无灯光区以外的信息。
    截至目前,从 NOAA 网站可以获取的 NPP/VIIRS 夜间灯光月度数据是从 2012年 4 月开始,每月发布,该月度合成数据产品最新更新到 2018 年 12 月,另外提供了 2015、2016的年度数据下载。

    3. 比较

    与从其他传感器获取的夜间灯光影像相比,DMSP/OLS 夜间灯光影像发布时间最早,数据获取方式最为简单。它自 1992 年发布以来,已经持续发布了 20多年了,是发布时间最长的影像集,也是目前使用最为广泛的夜间灯光影像。除了 DMSP/OLS 夜间灯光影像之外,近年来, NPP/VIIRS 夜间灯光影像也逐渐为学者所研究颇多。NPP/VIIRS 夜间灯光影像比 DMSP/OLS 夜间灯光影像具备几个优势:

    一是 在空间分辨率方面,其可以达到 0.5km,优于 DMSP/OLS 的 1km 分辨率,
    二是 NPP/VIIRS 夜间灯光影像数据不存在饱和效应,对于城市核心区的夜间灯光也能正确反映。
    三是 NPP/VIIRS夜间灯光影像获取时已经完成了星上辐射定标,各期影像数据间是可以直接进行比较的。
    四是 自2013 年开始,NPP/VIIRS 夜间灯光影像,以月为单位每月发布月度数据,具有比 DMSP/OLS 夜间灯光影像相比更高的时间分辨率。

    然而,它的缺点也很明显,

    NPP/VIIRS 夜间灯光影像没有去除短暂性光源和背景噪声影像,数据集含有较多“噪点”。
    而且由于其2013 年才开始具有数据,数据积累并不丰富。

    二、数据下载

    1. DMSP/OLS 数据

    传送门:https://www.ngdc.noaa.gov/eog/dmsp/downloadV4composites.html#AVSLCFC

    在这里插入图片描述
    DMSP/OLS夜间灯光数据(Version 4)包括未经辐射定标的夜间灯光产品和经过辐射定标的夜间灯光产品两种数据类型。未经辐射定标的数据有平均可见光灯光产品、稳定灯光产品和无云覆盖产品三种子产品,影像宽幅是3000 km,原始地理坐标系WGS84,空间分辨率是2700 m(0.0083333333°),覆盖范围为 180°W-180°E,65°S-75°N,光谱分辨率是 6 bit(DN最大值为63)。

    文件名称产品含义
    F1?YYYY_v4b_cf_cvg.tif无云覆盖产品
    F1?YYYY_v4b_avg_vis.tif平均可见光灯光产品
    F1?YYYY_v4b_stable_lights.avg_vis.tif稳定灯光产品

    DMSP/OLS 数据是从1992 - 2013,六个传感器,而且影像拍摄后没有进行在轨辐射定标处理,这样就会导致基于不同传感器的 DMSP/OLS 稳定夜间灯光数据缺乏可比性。

    from:王俊华在这里插入图片描述

    为了实现 DMSP/OLS 数据的互相可比性与数据的连续性,应用前对其进行校正。矫正方法是利用叠期数据回归拟合,矫正之后,叠期数据取均值。之后再来个二次矫正解决特殊情况导致的某年数据大量缺失的情况。

    from:刘玉湖from:刘玉湖

    2. NPP/VIIRS 数据

    传送门:https://www.ngdc.noaa.gov/eog/viirs/download_dnb_composites.html
    or https://eogdata.mines.edu/download_dnb_composites.html

    NPP/VIIRS 夜间灯光产品相比DMSP/OLS夜间灯光产品有着更高的清晰度和敏感性,且没有数据过饱和问题。NPP/VIIRS 数据是月度合成产品,其白天/夜晚波段(day/night band, DNB)空间分辨率大约是500m(0.002083333°),具有更大幅宽和更小瞬时视场,能够探测到微弱的灯光源。该数据没有消除火光、极光和天然气燃烧等,背景噪声也没有被剔除,因此某些位置像元DN值会突然变大,而某些DN值成为负数,因此 NPP/VIRS 数据需要去除背景噪声值和极亮像元值。
    在这里插入图片描述
    上面这个图是从网站上截下来的,有点大,里面的信息大致如下:

    1. 这是版本1
    2. 版本1 中有俩子版本数据,“vcm”和“vcmsl”,“vcm”排除了杂散光影响,“vcmsl”包括经杂散光矫正的数据,具有更多的极点数据覆盖范围,但数据质量会降低。
    3. 里面有数据命名方式。
    4. 每个子版本中有俩 tiff,“avg_rade9”和“cf_cvg”;“avg_rade9”包含浮点辐射值,单位为 nanoWatts/cm2/sr,“cf_cvg”是…整数
    5. 有 6 块区域,T1是美国,T2是欧洲,T3是中国,T4、T5、T6是T1、T2、T3对应经度的赤道部分,研究中国用T3即可。

    3. 数据样例

    计划使用DMSP-stable_lightVIIRS-vcm-avg_rade9
    在这里插入图片描述
    上图是数据样例,上面两行是 DMSP/OLS 数据,下面两行是 NPP/VIIRS 数据。

    4. 总结

    1. 关于分辨率:(按1° =111km)
      DMSP/OLS 是 0.0083333333° (925m,约等于1000m)
      NPP/VIIRS 是 0.002083333° (231m,不知道为啥说是500m)
    2. 关于时间:
      DMSP/OLS 是从 1992-2013 annual
      NPP/VIIRS 是从 2012-2019 monthly annual 显示 Product not ready. 2015 2016有 annual
    3. 关于覆盖范围:
      DMSP/OLS:180°W-180°E,65°S-75°N
      NPP/VIIRS:
      T1:180°W-60°W,0°N-75°N
      T2:60°W-60°E,0°N-75°N
      T3:60°E-180°E,0°N-75°N
      T4:180°W-60°W,65°S-0°N
      T5:60°W-60°E,65°S-0°N
      T6:60°E-180°E,65°S-0°N
    4. 中国范围:
      最东端:135°2′30″E, 黑龙江和乌苏里江交汇处
      最西端:73°40′E, 帕米尔高原zhi乌兹别里山口(乌恰县)
      最南端:3°52′N, 南沙群岛曾母暗沙
      最北端:53°33′N, 漠河以北黑龙江主航道(漠河)

    三、夜光遥感的用途

    总结:(from:李德仁)在这里插入图片描述
    详细介绍看论文。

    参考文献

    [1]李德仁, 李熙. 论夜光遥感数据挖掘[J]. 测绘学报, 2015, 000(006):591-601.
    [2]刘玉湖. 基于长时序夜间灯光反演GDP发展研究[D].  2019.
    [3]王俊华. 基于夜间灯光数据的四川省GDP空间化研究[D].成都理工大学,2019.
    
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  • 夜光遥感数据处理

    千次阅读 2020-04-16 12:54:49
    1、夜光遥感 2、数据下载 3、打开数据步骤介绍 4、处理数据 (1)打开数据 设置参数 结果图: 波段运算: 扩大后的结果: 注:靠海地区模糊,由于大气中水汽的影响较大 打开矢量,叠加查看结果 简单...

    一、理论知识

    1、夜光遥感
    在这里插入图片描述
    2、数据下载
    在这里插入图片描述
    3、打开数据步骤介绍
    在这里插入图片描述
    4、处理数据
    (1)打开数据
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述
    设置参数

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  • 夜光数据在经济发展、城市扩张、火源监测以及船舶灯光监测等多方面广泛使用。而目前的能够获取到的夜光数据主要可以算是3类:DMSP(美国)、SNPP(美国)、珞伽一号(中国)。 卫星 DMSP/OLS ...

          夜光数据在经济发展、城市扩张、火源监测以及船舶灯光监测等多方面广泛使用。而目前的能够获取到的夜光数据主要可以算是3类:DMSP(美国)、SNPP(美国)、珞伽一号(中国)。

    卫星

    DMSP/OLS

    NPP/VIIRS

    珞伽一号

    国家

    美国

    美国

    中国

    数据获取时段

    1992-2012,2013年后数据不公开

    2011年12月-至今

    2018年6月至今

    空间分辨率

    2.7km

    742m

    130m

    时间分辨率

    12h

    12h

    15d

    像素饱和度

    过饱和

    不饱和

    不饱和

    覆盖范围

    全球

    75°N-60°S

    中国

    一、DMSP/OLS

            DMSP是美国国防部所发射的夜光卫星,同时也是世界上的第一颗夜光卫星。该卫星提供了1992-2013年时段内的夜光遥感数据。该卫星影像数据是通过灰度值来表示夜间的平均灯光强度且部分实际灰度值大于63的像元仍用63来表示。且该数据存在过饱和的问题,该问题会导致影像所表示的某一区域的灯光强度低于其真实值,进而研究使用中会产生误差,影响准确性。

    数据下载地址:

    https://payneinstitute.mines.edu/eog/

           该地址同时提供了DMSP/OLS以及NPP/VIIRS两类夜光数据的下载途径。数据具体下载方式如下所示:

    (1)数据地址界面内下拉找到如下图所示位置,点击DMSP即可进入DMSP数据下载界面。

    图片

    (2)在数据选择界面中,选择夜光数据下载链接点击,进入夜光数据的类型数据下载界面。

    图片

    (3)在数据选择界面中提供了多种数据的介绍以及下载链接,包括月均数据、经过辐射定标的数据(8个时段的数据)等数据,可以根据自己的需要点击下载即可。在下载的时候需要登陆,该登录方式通过gmail邮箱即可。

    图片

    二、NPP/VIIRS

          美国发射的第二颗夜光卫星,该卫星是2011年发射,空间分辨率为750米,提供着2011年至今的夜光遥感数据。

    数据下载地址1:

    https://payneinstitute.mines.edu/eog/

           上述地址1同DMSP/OLS数据下载地址一致,但该网站仅提供了月度无云数据和2份年度无云的数据下载链接。具体下载同DMSP差异不大,这里不再赘述。

    数据下载地址2:

    https://www.avl.class.noaa.gov/saa/products/welcome

    下载地址2中可以选择下载日值的夜光数据,该该数据有三种类型,RDR、SDR、EDR,其中SDR数据为最常用的是L1b级别数据。

    图片

    (1)在进行账号注册的时候需要注意,该网站仅让你设置登陆密码,而没有设置账户名的位置,需要自己记录下注册的账号名称。

    图片

    (2)在注册登陆之后,选择需要的数据,之后点击数据选择框右侧的GO按钮,即进入数据具体下载参数界面(见下图)。

    图片

    (3)最后,在页面选择定位数据并检索数据。

    图片

    (4)数据检索完成之后,选择需要的数据加入购物车即可,之后会将下载链接或者FTP下载信息发送到个人邮箱内。

    三、珞伽一号

           珞伽一号是我国发射的夜光卫星。该卫星是2018年6月发射,其空间分辨率为130米。理想状态15天获取全球数据(理想状态)。

    数据下载地址:

    http://59.175.109.173:8888/app/login.html

           上述网址需要在谷歌浏览器中打开,如果在360浏览器、qq浏览器等中会刷新不出底图。数据提供三种检索方式(该数据未提供通过绘制区域下载的方式):(1)是经纬度(需要给出四个点的经纬度坐标);(2)是基于行政区划;(3)基于产品的序列号。该卫星的设计寿命仅有半年,技术还不是特别成熟(之后看珞伽二号的影像数据情况如何吧),因此获取的数据基本都是2018年的数据,大家可以根据自己的需要进行选择所使用的方式。

    图片

    展开全文
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    内容找时间再写,先给自己一个提醒 参考(reference) http://kns.cnki.net/KCMS/detail/11.1843.X.20190116.1555.025.html
  • 夜间灯光数据校正的具体步骤,非常详细!非常详细!非常详细!一学就会!
  • 夜间灯光数据处理步骤
  • DMSP-OLS数据产品是30弧秒网格,跨越-180到180度经度和-65到75度纬度。对背景噪声进行识别,代之以零值。数据值范围从1-63。无云观测值为零的区域用255表示。(数据太大,附链接)
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夜光遥感