我国NOx排放主要来源于能源消费,因此需要准确把握能源消费NOx排放的时空格局变化特征及其影响机制,这对制定科学的减排措施有重要的参考意义。夜间灯光数据在碳排放研究中已有广泛应用,这为同是主要来源于化石燃料燃烧的NOx排放提供了理论依据,但夜间灯光数据在NOx排放的应用中尚处在起步阶段,因此在已有研究的基础上,本文基于中国的数据,对NOx排放与夜间灯光的关系进行了新探索,试图建立两者之间的合理模型,以便通过夜间灯光数据来估算中国市级尺度的NOx排放,并对市级尺度NOx排放的影响因素进行研究。通过对估算模型的比较,本文建立了夜间灯光数据与省级NOx排放数据的二次多项式模型,估算了我国市级尺度NOx排放量,并结合统计数据进行了精度验证。在此基础上利用探索性空间自相关法研究了省级和市级尺度NOx排放的时空格局演变特征,基于空间回归模型分别探讨了省级和市级尺度上能源强度、人口、人均GDP、第三产业比重对NOx排放的影响机制。主要结论如下:（1）2000～2016年我国能源消费NOx排放量总体呈上升趋势,但自2011起逐年下降,直到2016年。火力发电、工业、交通运输是我国能源消费NOx产生的三个主要经济部门,煤炭是最主要的燃料排放源。（2）2000～2016年全国大部分地区的能源消费NOx排放量呈现低水平,缓慢下降的特征,高排放区和高增长区域面积占比最小且主要分布在中、东部地区的发达城市。（3）空间自相关分析表明我国省级能源消费NOx排放具有显著的空间集聚性,“高-高”集聚模式主要分布在中部和东部省份,“低-低”集聚主要分布在西部省份,分布格局相对稳定。（4）地级市尺度上的能源消费NOx排放也具有显著的空间集聚特征,且从2000到2016年,空间集聚性显著增强。“高-高”和“低-低”是最主要的两种集聚模式,在数量和分布上都有明显变化。（5）无论省级还是市级尺度,能源强度、人口、人均GDP的增长都会显著促进能源消费NOx的排放,但同一影响因素在不同尺度的相关系数随时间变化的趋势有所不同;第三产业占比的相关系数不显著,说明其对NOx排放的影响程度相对较小。