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艾莱依羽绒服长款人类群星闪耀时-丁家基ricky

作者: admin 　发布: 2018-01-03　分类:全部文章　阅读: 271次

人类群星闪耀时-丁家基ricky草地鹨
旧文超级符阵师，截取自大二下遥感实习报告。
最近闲散时间多了起来，一周一节专业课，整个人相当怠惰，效率极低且丧。
重温一下，实习时刚用ENVI加载出中国夜光遥感数据的结果，可能是少有的被惊艳到的时刻。
“如果从地球上空观测夜间的地球，可以发现人类聚居区和经济带发出夺目的光芒。当夜间的天空无云时，遥感卫星能够捕捉到城镇灯光、渔船灯光、火点等可见光辐射源，这些夜间无云条件下获取的地球可见光的影像即夜光遥感影像。”
——《论夜光遥感数据挖掘》 李德仁，李熙


作为遥感领域的一个新兴方向，夜光遥感的相关研究正被应用到各个领域，本次实习自选课题，我选择了对湖北省20年间的夜光遥感影像进行处理并分析结果，粗浅探究夜间灯光指数与社会经济发展指标间的关系。
本次课题思路十分简单，通过提取20年间图像的亮度信息，将其与GDP（Gross Domestic Product）数据比较dueba，分析相关性，并通过拟合表达式试图通过已知亮度推断大致GDP数值。

本次课题选择的夜光遥感数据为美国国家地理中心（NGDC）发布的非福射定标夜间平均灯光强度数据（DMSP/OLS）。
该数据为全球夜间灯光影像林默娘，参考系为WGS_84 坐标系越境鬼医，影像的获取幅宽为3 000 km，空间分辨率为30'（' 弧秒，在赤道附近约为1 km，在40°N处约为0.8 km），光谱分辨率为6 bit珍妮巴斯。夜间灯光影像为灰度影像，像元的灰度值（ DN 值）代表了平均灯光强度，是滤除了多时相不同增益下云、火光和油气燃烧等偶然噪声的影响后前金所，对全年可见光/近红外通道数据中各像元无云观测次数及其对应灰度值进行平均化处理得到的，灰度值范围为0~63，饱和灰度值为63，黑暗的无灯光区域以及非稳定灯光区域的灰度值为0。
长时间序列DMSP/OLS 全球夜间灯光影像兼具时效性和经济性，且具有较高的区域及年际可比性，被广泛应用于大尺度城镇空间扩展研究、经济与人口估算、城市用电量和能源消耗分析、碳排放和光污染等环境问题评估翟孝伟。
（一）第一次处理
1.根据统计数据，整理20年经济数据。
2.导入夜光遥感影像。
3.导入湖北省shapefile矢量文件，生成ROI。并选择“each record to a roi”与“all record to a single roi”分别生成湖北全域与分市级行政区ROIs，并保存为xml文件张俊宁 。
4.加载ROI，并选择“Mask pixels output of ROI”，设置背景值为255。
5.利用ROI Tool中的统计工具进行统计，得到原生数据的DN均值，并使用Notepad++对导出.txt文件进行编辑。
6.首次原生数据处理结果如下：

（二）第二次处理
由第一次处理结果可以看到，原生亮度数值波动性极大，不能反映出经济发展的实际情况。在查阅相关资料后，根据《基于ArcGIS的DMSP/OLS夜间灯光影像校正模型的构建》一文的研究成果，可知DMSP/OLS 夜间灯光影像本身存在缺陷。
基于飞行前的辐射标定，DMSP 不同传感器具有不同的辐射探测性能（包括辐射探测限值和辐射饱和值），且探测光谱波段也存在细微差别。另外，张煜枫随着时间的推移，各传感器的辐射探测能力也逐渐衰退。而不同DMSP 卫星搭载的OLS 传感器未对影像数据进行星上标定和相互校正，导致不同年份不同传感器间的长时间序列数据不具有连续性和可比性。故而对于原生数据，还需要对其像素亮值进行修正。

（三）第三次处理
有第二次结果可以看到，尽管在2006-2012年数据呈现出稳步上升的状态，但之后的数据并无规律性可寻红色密室 。
究其原因，是因为在使用band math进行处理的过程中所有亮度为0的像元都分别进行变换后赋值为常数c晨曦时梦见兮，故而使占全省面积70%~80%的0值数据对像元均值产生了非常大的影响。
而在实际处理中，首先应该进行筛选操作采阴成仙，对稳定亮元来进行统计。因此需要重新设计公式，避免使用回归方程对0值像元进行变换。
（四）第四次处理
经过第三次数据，可以从图上看到数据基本呈现正比例变化，但在2009年度仍然出现了谷值坂口れな ，进行再次操作后，发现计算无误。对原生数据的进行统计发现，全省范围DN最大值为58，未达到波段最高值，显然是数据源出现错误。
因此艾莱依羽绒服长款，在后续的数据处理中弃用2009年的数据。
1.为了进一步提高数据准确度，根据相关文献，还需要解决处理中发现的两个问题：
（1）建立ROI时背景区域的DN值255不能参与统计
（2）DN为0值的像素不能参与统计，而使用回归方程处理后的DN值如果大于63，应赋值为63

（五）第五次处理
经过以上处理，数据基本上符合GDP变化趋势，根据相关文献，还需要进行进一步处理，解决多年度影像数据DN 值校正问题。
根据夜间灯光影像的特点及变化规律，DMSP/OLS 灯光影像上某一像元后一年度的DN 值应不小于该像元前一年度的DN 值。基于此推论，对上述校正后的稳定亮值像元影像根据下式，进行多传感器多年度亮值像元影像的DN 值校正。



使用MATLAB进行曲线拟合
得到曲线图如下：

得到拟合表达式如下：
f(x) = p1*x^2 + p2*x + p3
其中p1 =-0.002437，p2 =74.28，p3 =3.121e+05
代入2012年GDP数值22250.45，得到预测灯光指数为758350，与真实数值比对，准确度达到92.8%。

“当湖北省20年来的一帧帧夜光影像变成动态图片，呈现在屏幕上时，我想到了奥地利作家斯蒂芬·茨威格的作品《人类群星闪耀时》。
夜光遥感影像上的盏盏灯火，正是人类活动的星光闪烁，我发现它们是绝美的。”

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