论文总字数：21043字

摘 要

随着当今社会经济的发展，中国城市化水平显著提高，城市经济水平、人民生活质量有了质的飞跃。与之同时带来的却是近些年中国城市环境污染日益严重，其中最具有代表性的就是空气污染。汽车尾气，工业废气等有毒气体严重影响了城市空气质量，特别是2010-2015年PM2.5,PM10等指数快速提高。

本文选取2014-2018年的夜间灯光影像，处理不饱和像元矫正影像，提取灯光强度，结合五年内中国城市PM2.5，PM10等数据，分析中国城市空气污染的时空变化特征，并分析其空间相关性。本文研究结果表明：（1)全国范围内中国城市空气质量呈现向好趋势，其中西藏，云南等西南地区一直呈现优级。（2）PM2.5污染严重地区为河南，河北，山东等地，PM10污染为华北地区最为严重。（3）提取中国城市“夜间灯光强度指数”，其中强度高的为河北，河南，北京等地，与PM2.5，PM10污染情况相吻合，说明平均灯光强度指数能够反映城市空气污染程度。（4）基于以上结论提出对中国城市发展的下一步建议。

关键词：中国城市 夜间灯光遥感 PM2.5 PM10 时空分布

Abstract

With the development of social economy, China's urbanization level has been significantly improved, and the urban economic level and the quality of people's life have made a qualitative leap. At the same time, China's urban environmental pollution has become increasingly serious in recent years, of which air pollution is the most representative.

Toxic gases such as automobile exhaust and industrial exhaust have seriously affected urban air quality, especially PM2.5 and PM10 indexes, which increased rapidly from 2010 to 2015. In recent years, countries strengthen governance, improving China's urban air quality are positive phase, based on the selection of 2014-2018 light images at night, deal with unsaturated like yuan correct image, extraction of light intensity, combined with the five years China's city of PM2.5, PM10 and other data, analysis of the spatial correlation and gives Suggestions for the Chinese urban development. The research results of this paper show that :(1) the air quality of Chinese cities shows a good trend nationwide, among which xizang, yunnan and other southwestern regions have been showing excellent performance. (2) the areas with severe PM2.5 pollution are henan, hebei and shandong, and PM10 pollution is the most serious in north China. (3) night light intensity index was extracted from Chinese cities, and the high intensity was in hebei, henan and Beijing, which was consistent with PM2.5 and PM10 pollution. Based on the above conclusions, the paper puts forward Suggestions for the next step of urban development in China.

Key: urban;Remote sensing of night light;PM2.5;PM10;

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1背景与研究意义 1

1.2国内外研究进展 1

1.3.研究内容和技术路线 4

1.3.1研究内容 4

1.3.2研究路线 4

第二章 研究技术方法 6

2.1夜间灯光指数计算方法 6

2.2相关性分析 6

2.2.1相关系数 6

2.2.2全局Moran’ s I指数 6

2.2.3地理加权回归模型（GWR） 7

第三章 数据组织与处理 8

3.1 VIIRS夜间灯光遥感影像 8

3.1.1VIIRS夜间灯光遥感 8

3.1.2 PM2.5与PM10空气污染数据 9

3.2.数据处理 9

第四章 基于夜间灯光遥感的中国城市空气污染时空分布特征 11

4.1空气污染时空变化特征 11

4.2空气污染空间聚集特征 14

4.2.1 PM2.5与PM10莫兰指数空间自相关性分析 14

4.2.2 PM2.5与PM10冷热点图分析 15

4.3夜间遥感平均灯光强度ULL和PM2.5,PM10相关性分析 17

第五章 结论与展望 21

5.1结论 21

5.2研究不足与展望 21

参考文献 23

致谢 25

第一章 绪论

1.1背景与研究意义

中国城市空气污染情形日益严峻，城市开发进程对城市空气污染带来了极为严重的不良影响，而夜间城市灯光遥感强度指标反映了一个城市现代化水平的高低，以及人类开发活动的程度，通过夜间灯光遥感数据与空气污染程度的时空分布特征进行关联，找寻其内在联系，对于下一步的城市开发与空气污染防治有着十分重要的指导意义。

夜间灯光遥感近年来受到越来越多来自自然科学领域和社会经济领域的关注，相比于普通的遥感卫星影像，夜间灯光遥感所使用的夜间灯光影像记录的地表灯光强度信息更直接反映人类活动差异，因而被广泛应用于城市化进程研究、不透水面提取、社会经济指标空间化估算、重大事件评估、生态环境评估等领域。

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