基于夜光遥感数据的武汉市商业区提取及新冠疫情影响分析

来源 :武汉大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaohai_wl
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
城市商业区指的是指的是城市中一个商业设施(特别是银行、超级市场、金融中心、商场等企业)聚集的地区,它是城市经济活力最为直观的体现。在新型冠状病毒席卷全球的背景下,商业区所代表的销售业、餐饮业等第三产业遭受的打击尤为严重,其中武汉市作为国内疫情爆发的第一个城市,其第三产业生产总值在2020年第一季度暴跌37.7%。如何实现复杂背景下的城市商业区提取,进而探索商业区在疫情期间的变化规律,是“后疫情时代”在疫情防控的基础上有效恢复城市经济水平、促进经济发展的重要课题。同时,一个地区的夜间照明程度与其经济发展状况密切相关,即夜间灯光较强的地区往往伴随着较多的人员分布,更有可能是商业发展比较集中的地区,也就是我们所说的“城市商业区”。夜光遥感数据作为一种新型的可见光遥感数据,可以捕获夜间灯光照明,具有监测夜间光源的能力,其中NPP/VIIRS是可免费获取的常用的夜光遥感数据之一。如何解决NPP/VIIRS影像之间不连续和不可比的问题,从而建立时序夜光遥感数据集为相关应用研究提供数据基础,是现阶段夜光遥感数据研究中亟待解决的问题之一。基于以上分析,本研究以武汉市为例,以逐日NPP/VIIRS夜光遥感数据为主要数据源,提出了构建时序夜光遥感数据集、基于时序夜光遥感数据实现城市商业区提取的方法,以此为基础,尝试分析了疫情给城市商业区灯光带来的影响。本研究的主要工作内容及成果如下:(1)研究基于“不变目标区域法”实现了时序NPP/VIIRS数据集构建。研究基于云层覆盖数据实现原始数据的筛选,在去除负值和背景噪声的基础上,通过计算灯光亮度变化幅度确定不变目标区域,进而确定最优的函数模型进行连续性相互校正;最后去除不稳定光源和异常值,实现时序夜光遥感数据集构建。对比验证结果表明,相互校正后的夜光遥感数据修正了错误像元,在去掉背景噪音的同时突出了高值像元,成像效果更佳,城市格局更加清晰可见。(2)研究结合构建的时序夜光遥感数据集和传统Landsat-8影像数据实现了城市商业区提取。研究基于Landsat-8影像数据使用三指数合成法实现了城市不透水面提取;在此基础上剔除非建筑区的灯光像元,之后通过多尺度分割建立新的统计单元;接着,基于生成的时序夜光遥感数据集构建城市商业区提取的分类特征,最后采用两种非监督分类法进行分类实验。与武汉市商贸业产业规划图的对比验证表明基于3特征的K-means分类方法可以较为准确的对城市商业区范围进行刻画。(3)研究整合前两部分提出的时序夜光遥感数据集生成及城市商业区提取方法,探索了城市商业区灯光在疫情封城前中后期的时空变化特征。研究结果表明,自武汉市采取封城措施之后,商业区、不透水面区的灯光值与封城前相比均下降高达30%;无论是受封城抑制影响,还是在解封后的复苏活跃,商业区的灯光亮度变化相较于非商业区都更为明显、变化幅度更大;节假日会导致商业区灯光亮度出现较大的增幅,而非商业区的灯光主要受大型公共事件影响;商业区的灯光亮度在整个封城期内都具有显著的下降趋势,并且下降趋势在解封后依旧会保留一段时间;8个典型商业区中,武广商业区在封城期内应对能力更强,具有相对较大的灯光恢复速率,是解封后第一个灯光值不具备显著下降趋势的商业区,是整个封城期内灯光损失最小的商业区。
其他文献
遥感影像变化检测技术在城镇化发展、土地变更调查以及自然灾害预警等领域中发挥着重要的作用,尤其是为地表监测和变化分析研究提供重要的技术支撑,一直是遥感领域的重点研究方向。近年来,伴随深度学习以及大数据技术的快速发展,国内外研究学者提出一系列满足遥感变化检测场景的深度学习方法。然而,在算法研究迈向实际应用的过程中,由于地物类别的复杂性、特征提取和选择的不充分以及变化检测数据的多源性,使得基于深度学习的
学位
本文针对美国雷声公司研制的铺路爪雷达进行系统性能分析,首先介绍了在台湾部署的型号为AN/FPS-115的三面阵雷达的组成、功能、工作原理和工作方式,然后对其主要战技术指标进行了分析和论证,最后利用卫星工具包软件(STK)设置典型弹道和空间目标,对台湾铺路爪雷达的弹道导弹预警能力和空间目标编目能力进行了仿真和分析。
期刊
多巴胺(dopamine,DA)是大脑产生的一种重要的有机电化学神经递质,其浓度失衡会严重影响中枢神经系统、肾脏和心血管系统的健康,导致多种精神疾病。因此,DA的灵敏检测对神经退行性精神疾病的治疗和预防有着重要的意义。本论文通过制备两种性能优异的还原氧化石墨烯基纳米复合材料作为传感器检测探针,构建了两款无酶电化学DA传感器,实现了DA的高灵敏、低成本检测。研究内容包括以下方面:(1)基于金纳米颗粒
学位
HepG2细胞是一种人类肝癌细胞,是研究葡萄糖对细胞代谢和对不同刺激反应的影响的成熟模型,因为这些细胞可以很容易地在低葡萄糖和高葡萄糖培养基中生长。HepG2细胞作为源自肝脏的细胞系,是纳米材料介导毒性的靶器官之一,HepG2细胞也是一种公认的纳米毒性测试模型。将纳米材料应用于肿瘤疾病的光热或光动力学治疗是当前的研究热点,但通常仅考虑其治疗效果,并没有考虑其代谢机理。纳米材料由于其抗菌性能,越来越
学位
随着科学技术的进步,社会各个方面都在持续发展,我国的道路体系也更加完善,公路系统的发展也能够促进社会的快速发展。在道路工程施工中,不仅要考虑到施工等外在因素,还要考虑到其自身的内在环境因素,如在公路工程中的档案管理。因此,这一环节必须得到强化。本文就公路施工过程中的档案管理问题进行了论述,结合当前的情况,提出了创新档案管理信息化等更加高效的管理方法,使公路工程管理更加完善。
期刊
对于废旧线缆料交联聚乙烯(XLPE)的回收与再利用,课题组前期研究发现,采用注塑成型,废旧线缆料XLPE的填充量为10 wt.%,本研究的创新之处是采用模压成型,可将废旧XLPE的填充量最高增加到30 wt.%。由于XLPE具有三维网络结构,进行完全解交联的回收再利用工艺比较复杂,且设备投入比较大。因此本论文采用对废旧XLPE进行部分解交联,以低密度聚乙烯(LDPE)为基体材料,并运用五谷磨粉机将
学位
硼氢化钠具有较高的理论氢含量、环境友好和安全等特点,被广泛应用于水解制氢。然而,放氢动力学缓慢制约其进一步发展,大多数报道的催化剂通常易于在反应中聚集,导致催化活性的丧失。过渡金属具有成本低、氧化还原性强、活性高等特点,若制备出高稳定性、高表面积、分层结构的理想基底来负载过渡金属作为催化剂,有望推动硼氢化钠作为未来燃料电池汽车的动力源。本文以实现高效硼氢化钠水解制氢为目标,依次采用原位还原法、湿法
学位
硼氢化钠水解作为一种高效快捷的制氢手段,需要有效的催化剂参与。贵金属催化剂是硼氢化钠水解的高效催化剂,催化活性极高,而非贵金属催化剂以钴基为主,成本低廉,但都存在稳定性差的问题,为了提高催化剂的催化活性和循环稳定性能,本文分别采用不同的金属框架结构做载体,设计制备了 Co-Ti4N3、Ru NPs-TiO2-Ti3C2和Ru@Co-Ni@NF三种纳米复合催化剂。主要研究内容如下:(1)MXene表
学位
随着化石燃料的急剧消耗和现代工业的飞速发展,开发应用于能源转换和储存的新技术和新材料迫在眉睫。相变材料是一种重要的热能存储与转换材料,有助于解决能源在时间及空间供需不匹配等问题,在太阳能热利用、工业余热回收、电子器件热管理等领域受到广泛关注和研究。在目前研究的相变材料中,以聚乙二醇(PEG)为代表的有机相变材料因其物理化学性质稳定、过冷度小、无相分离、无腐蚀等优势而显示出巨大的应用潜力。然而,有机
学位
数字信息化时代到来,在丰富人们生活的同时随之而来的电磁污染(EM)令人担忧。电磁污染不仅对生物组织产生不利影响,也会对人体健康有害。此外,电磁辐射对电子设备的运作及无线通讯中敏感数据的泄漏等亦有负面影响。因此,急需研究可吸收电磁波的材料来防止电磁污染。相图作为物质系统相平衡的资讯图解,已成为科学研究和解决实际问题的重要手段,确定相平衡关系对于寻找新的吸波材料具有一定的探索推进的意义。本文通过固相法
学位