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国家地球系统科学数据中心更新发布全球/中国夜间灯光遥感相关数据产品

该套数据集由华东师范大学余柏蒗教授团队、福州大学陈佐旗助理研究员、西南大学施开放副教授研究生产。

近期,国家地球系统科学数据中心更新发布全球/中国夜间灯光遥感相关数据产品。该套数据集由华东师范大学余柏蒗教授团队、福州大学陈佐旗助理研究员、西南大学施开放副教授研究生产,由国家地球系统科学数据中心长江三角洲分中心整合提供。目前相关数据产品已对外发布共享,用户可申请下载使用。

随着城市的发展,人们的生活工作越来越离不开灯光。夜间灯光遥感是能够探测夜间微光的光学遥感技术,可以有效记录人类活动中人造光产生的辐射信号,同时具有覆盖范围大、时效快和易获取等优势。然而,DMSP-OLS稳定夜间灯光数据和NPP-VIIRS夜间灯光数据作为应用最广泛的两类夜间灯光遥感数据,在传感器参数、数据质量、时间跨度等方面均存在差异,使得两套数据无法直接同时使用,限制了城市问题的长时序研究。因此,华东师范大学余柏蒗教授团队研制了2套长时序、可对比、高数据质量的夜间灯光遥感数据集,以及基于夜间灯光数据生产的4套衍生产品。

上述数据集不仅可用于多尺度城市空间结构分析,包括城市要素及内部空间结构、城市区域、城市体系等级结构及城市群发展演化;估算多类社会经济发展指标,包括人口、GDP、电力消耗、碳排放、货运总量、城市住房空置率等;还可以应用于城市化进程综合监测以及分析和评估自然灾害、重大事件(战争、节日等)、环境与健康等城市公共安全问题,支撑城市可持续发展实践。

1、全球500米分辨率“类NPP-VIIRS”夜间灯光数据集(2000-2021年)

数据概况:

通过改进自编码器实现了夜间灯光数据跨传感器(DMSP-OLS和NPP-VIIRS)校正方案。将2013年的EANTLI数据作为输入数据,而输出数据的验证集则为同年份的NPP-VIIRS年合成夜间灯光数据(Composited NPP-VIIRS NTL Data),经过迭代训练获得两套数据集的关系模型,再依次将2000年至2012年的EANTLI输入至训练后的模型中,从而获得对应年份的“类NPP-VIIRS”数据(NPP-VIIRS-like NTL Data),最后通过合成2013年至2021年的NPP-VIIRS月合成夜间灯光数据获得对应年份的年合成产品,从而生产出2000年至今的新夜间灯光数据集。该数据集具有同NPP-VIIRS夜间灯光数据一致的参数属性和类似于NPP-VIIRS的数据质量。在时序一致性方面,首套全球500米分辨率的新夜间灯光数据集能够真实地反映不同尺度下的人口以及灯光亮度的时序变化,甚至是反映出2007-2010年间的全球经济大萧条。总的来说,新夜间灯光数据集解决了DMSP-OLS和NPP-VIIRS两套夜间灯光数据无法同时使用的问题,为城市问题研究等相关领域提供了新的数据来源。

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相关论文:

Chen Zuoqi, Yu Bailang*, Yang Chengshu, Zhou Yuyu, Yao Shenjun, Qian Xingjian, Wang Congxiao, Wu Bin, Wu Jianping. An Extended Time Series (2000–2018) of Global NPP-VIIRS-Like Nighttime Light Data from a Cross-Sensor Calibration. Earth System Science Data, 2021, 13(3): 889-906.

数据下载链接:

http://www.geodata.cn/data/datadetails.html?dataguid=8213124601985&docid=1112或

http://nnu.geodata.cn:8008/data/datadetails.html?dataguid=8213124601985&docid=54

2、中国“类DMSP-OLS” 1km 夜间灯光遥感数据集(1992-2019年)

数据概况:

该数据为中国“类DMSP-OLS”1km 夜间灯光遥感数据集,可用时间序列为1992年至2019年。长时序夜间灯光遥感数据集范围为中国大陆地区。空间分辨率为1km。处理方法为利用“伪不变像素”方法对DMSP-OLS数据进行校准,并且考虑DMSP-OLS数据与SNPP-VIIRS数据时间分辨率的一致性,在合成年度SNPP-VIIRS数据之前实现SNPP-VIIRS原始月度数据中缺失数据的修复。此外,进一步结合校准DMSP-OLS数据(1992-2013年) 和由SNPP-VIIRS数据转换的类DMSP-OLS数据(2013-2019年)计算得到改进的类DMSP-OLS数据集(1992-2019年)。

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相关论文:

Wu Yizhen, Shi Kaifang*, Chen Zuoqi, Liu Shirao, Chang Zhijian. Developing improved time-series DMSP-OLS-like data (1992–2019) in China by integrating DMSP-OLS and SNPP-VIIRS. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2021, 60: 4407714.

数据下载链接:

http://www.geodata.cn/data/datadetails.html?dataguid=54416522887785&docid=1218或

http://nnu.geodata.cn:8008/data/datadetails.html?dataguid=54416522887785&docid=92

3、中国二氧化碳排放量数据集(1km)(1997-2012年)

数据概况:

该数据集提供了中国地区1997年至2012年二氧化碳逐年排放数据,空间分辨率为1km。数据加工主要是基于IPCC框架和面板数据统计估算省级尺度下和千米格网尺度下的全国碳排放量。

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相关论文:

Shi Kaifang, Yu Bailang*, Zhou Yuyu, Chen Yun, Yang Chengshu, Chen Zuoqi, Wu Jianping, 2019, Spatiotemporal variations of CO2 emissions and their impact factors in China: A comparative analysis between the provincial and prefectural levels. Applied Energy. 233-234: 170-181. (DOI: 10.1016/j.apenergy.2018.10.050)

数据下载链接:

http://www.geodata.cn/data/datadetails.html?dataguid=49936583368636&docid=1920或

http://nnu.geodata.cn:8008/data/datadetails.html?dataguid=49936583368636&docid=0

4、全球城市建成区数据集(1km)(2000-2012年)

数据概况:

该数据集提供了2000年至2012年全球城市建成区范围,空间分辨率为1km,时间分辨率为年。该数据的生产是基于DMSP-OLS夜间灯光遥感数据和MODIS NDVI和LST数据,结合区域生长和支持向量机得到了初始建成区范围,再利用马尔科夫随机场对其进行时空校正,获得最终的全球城市建成区范围。

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相关论文:

Chen Zuoqi, Yu Bailang*, Zhou Yuyu*, Liu Hongxing, Yang Chengshu, Shi Kaifang, Wu Jianping, 2019, Mapping global urban areas from 2000 to 2012 using time series nighttime light data, IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing, 12(4): 1143-1153. (DOI: 10.1109/JSTARS.2019.2900457)

数据下载链接:

http://www.geodata.cn/data/datadetails.html?dataguid=3757086314903&docid=1826或

http://nnu.geodata.cn:8008/data/datadetails.html?dataguid=3757086314903&docid=1

5、全球社会存量数据集(1km)(1992-2008年)

数据概况:

该数据集提供了全球三种社会存量产品数据(1992年至2008年),分别为钢铁存量、铝材存量和混凝土存量,其空间分辨率为1km,时间分辨率为年,单位均为吨(t),文件名格式为“dot4_xx_year_simple_reg.tif”,其中xx代表社会存量类型(al:铝材、cement:混凝土、steel:钢铁),year代表年份。

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相关论文:

Yu Bailang, Deng Shunqiang, Liu Gang*, Yang Chengshu, Chen Zuoqi, Hill Catherine, Wu Jianping*, 2018, Nighttime light images reveal spatial-temporal dynamics of global anthropogenic resources accumulation above ground, Environmental Science & Technology, 52, 11520-11527 (DOI: 10.1021/acs.est.8b02838)

数据下载链接:

http://www.geodata.cn/data/datadetails.html?dataguid=43339513063079&docid=1921或

http://nnu.geodata.cn:8008/data/datadetails.html?dataguid=43339513063079&docid=2

6、全球电力消耗数据集(1km)(1992-2013年)

数据概况:

该数据集提供了1992年至2013年全球电力消耗产品数据,其空间分辨率为1km,时间分辨率为年,单位为10^4 kWh。数据加工主要是基于校正后的夜间灯光数据进行模型模拟得到千米级的全球电力消耗格网数据。

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相关论文:

Shi Kaifang, Chen Yun, Yu Bailang*, Xu Tingba, Yang Chengshu, Li Linyi, Huang Chang, Chen Zuoqi, Liu Rui, and Wu Jianping, 2016, Detecting Spatiotemporal Dynamics of Global Electric Power Consumption Using DMSP-OLS Nighttime Stable Light Data, Applied Energy, 184, 450-63. (DOI: 10.1016/j.apenergy.2016.10.032)

数据下载链接:

http://www.geodata.cn/data/datadetails.html?dataguid=8155134180139&docid=1922或

http://nnu.geodata.cn:8008/data/datadetails.html?dataguid=8155134180139&docid=3

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