基于DMSP_OLS夜间灯光数据的西北城镇时空格局研究

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1、硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文)：基于DMSP/OLS夜间灯光数据的西北城镇时空格局研究论文题目(外文)：AnalysisofUrbanSpatio-TemporalVariationinNorthwesternChinabasedonDMSP/OLSnight-timelightdatafrom1992to2013研究生姓名：范小晶学科、专业：理学地理学研究方向：地图学与地理信息系统导师姓名职称：张永福副教授论文答辩日期2018年5月日学位授予日期2018年6月日新疆大学硕士学位论文摘要本文利用DMSP/OLS夜间灯光影像数据提取西北城镇空间用地信息，并分析其1992-2013年间

2、的城镇用地时空格局变化情况。城镇化发展是目前对土地利用研究的关键内容之一，对经济社会发展和生态环境保护发展都有着重要的影响力。随着城镇化的进程在不断推进，如何平衡城镇发展与生态环境保护的问题愈加突出。利用遥感影像数据提取城镇用地信息、分析城镇拓张方向、速度和强度等，为研究城镇化进程与城镇规划有重要的参考意义。DMSP/OLS夜间灯光影像数据能够有效的观察到城镇内部的灯光以及小城镇、车辆等低强度的灯光，是研究城镇时空格局的有效数据。但是由于数据的空间分辨率较大，研究的尺度大多是国家或者经济发达的省、城市。本文以西北为研究区，使用DMSP/OLS夜间灯光影像数据，优化夜间灯光影像数据的校正方法，利

3、用邻域分析法提取城镇用地信息，分三个尺度研究西北城镇时空格局的变化情况。论文的主要内容和结论包括：（1）由于DMSP/OLS夜间灯光影像数据由不同卫星探测，且同一年份拥有两组数据，造成多年数据间不存在可比性、同年数据有差异等问题，本文在传统校正方法的基础上，优化了不变目标法对DMSP/OLS进行校正。使不同年份的数据具有可对比性，同时保留了城镇拓张发展的特征。（2）依托“地形起伏研究”的思想，利用邻域分析法提取西北的城镇用地信息，其提取结果和Landsat8高分辨率影像提取结果相对比，城镇形态类似，且提取面积相对误差基本小于10%。与传统经验阈值法相比提取精度良好，且方法方便快捷，不受人为因素

4、影响。（3）在利用邻域分析法提取1992-2013年的城镇用地信息后，分析了西北这些年间的城镇用地格局变化情况。从西北尺度来看，城镇用地面积增长以指数型快速增长，从不同省（自治区）来看其拓张速度强度均有不同；从四个典型城镇群的尺度来看，城镇群的发展依托单个或多个中心城镇，按照辐射廊道带带动周边城镇发展，从而组成典型城镇群。本文利用优化校正方法得到的DMSP/OLS夜间灯光影像数据提取西北城镇空间用地信息，为今后其他方面的研究提供了新的思路。证明了邻域分析法在提取城镇空间用地上的精度，分析了西北不同尺度下的城镇时空格局变化情况，为I新疆大学硕士学位论文今后西北城镇化发展与“一带一路”政策的实施提

5、供依据，具有较大的研究意义与价值。关键词：西北;DMSP/OLS夜间灯光数据;邻域分析法;城镇群II新疆大学硕士学位论文AbstractThispaperusesDMSP/OLSNighttimelightdatatoextractinformationofurbanspatiallandinnorthwestChina,andanalyzesthespatialandtemporalpatternsofurbanlandusebetween1992and2013.Urbanizationdevelopmentisoneofthekeycontentsoflanduseresearch,and

6、hasimportantinfluenceonthedevelopmentofeconomicandsocialdevelopmentandecologicalenvironmentprotection.Astheprocessofurbanizationcontinuestoadvance，Theproblemsofbalancingtheurbandevelopmentandecologicalprotectionisprominent.Extractingurbaninformationwithremotesensingdatacanquicklyrevealtheurbanexpans

7、ionspeed,expansionmodeandsoon.Theurbanexpansionprocesscanbeoverallgraspedthroughchangeanalysis.Itisofgreatsignificancetostudytheurbanizationprocessandurbanplanning.DMSP/OLSNighttimelightdata,whichcane