夜间灯光数据的Arcgis操作处理.pdf

发布时间：2022-06-13 发布人：admin 分类：说明书资料大小：2.23M 资料格式：pdf 举报版权申诉

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辐射定标夜间灯光数据发布的主要目的是解决 DMSP-OLS 数据存在的像元饱和问题，目前总共有８期影像。像元饱和表现为像元 DN 值处在一个有限的范围（0-63），当 DN 值超过 63 时，将不再识别，统一设置为 63；由于饱和像元主要出现在一些大城市的中心区域，导致这些城市中心的灯光强度细节无法辨别，因此必须去除。与 DMSP-OLS 相比，辐射定标夜间灯光数据很好的解决了中心像元饱和的问题，可以作为 DMSP-OLS 数据校正的理想参考数据。

第三节夜间灯光数据的操作处理一、夜间灯光影像下载夜间灯光数据下载地址是 https://ngdc.noaa.gov/eog/download.html，该网站提供了 NPP-VIIRS 与 DMSP-OLS 两类夜间灯光数据。这里选取 DMSP-OLS 夜间灯光数据进行下载。点击后，选取相应年份灯光数据进行操作，这里以 2013 年为例。点击下载。下载完成后对其解压，解压后显示为：

然后找到稳定灯光数据文件，即上图中圆圈内文件，进行解压，就可找到名为 F182013.v4c_web.stable_lights.avg_vis 的 tif 格式的夜间灯光影像数据，将其添加到 Arcmap。二、夜间灯光影响的裁剪本文以获取 2013 年江西省各地级市夜间灯光数据为操作案例。准备以下数据并进行加载：江西省地级市矢量数据与名为 F182013.v4c_web.stable_lights.avg_vis 的灯光栅格影像数据，注意两类数据必须保持相同的地理坐标系。首先在全球夜间灯光数据的基础上,利用江西省地级市图层先裁剪出 2013

年江西省地级市的 DMSP-OLS 夜间灯光数据。打开 ArcToolbox-- Spatial Analyst 工具—提取分析—按掩膜提取,界面如下：按照上图所示，分别输入相应图层。点击确定后，执行完毕后再数据框点击打开，如图所示：

第二步，为使数据更精确，避免影像网格形变带来的影响及便于计算影像中亮值像元的面积,通常会将灯光栅格影像数据转换成兰伯特方位角等面积投影（Asia_Lambert_Conformal_Conic），该投影比较适合中国地图地形。具体过程为：数据管理工具—投影和变换—栅格—投影栅格。点开后，按下图所示进行操作。其中重采样方法通常选取 NEAREST 临近法处理,空间分辨率为 1KM。三、夜间灯光数据计算一般而言, 某区域的灯光总量 (总强度) 或平均灯光 (灯光密度) 强度可以反映该区域的灯光特征。可通过构建区域灯光总量指数 (TNLI, Total Nighttime Light Index) 和区域平均夜间灯光指数 (ANLI, Average Nighttime Light Index) , 计算式分别为:

式中 :DNi 为区域内每个栅格单元的像元辐射值 ;n 为区域内栅格的数目;TNLI 即该区域内灯光总量指数;ANLI 为某区域内平均灯光指数。操作对象为江西省地级市图层与处理后的江西省灯光栅格数据。打开 ArcToolBox 中的分区统计工具，其路径为：Spatial Analyst 工具-区域分析 - 以表格显示分区统计。双击打开以表格显示分区统计工具，并按照下图完成参数设置。在统计类型中，有多种选项，实际操作中可根据分析研究目的进行选取，具体用途见下图。这里选取 mean 与 sum 即可计算平均灯光 (灯光密度) 强度或各区灯光总量 (总强度) 。

分区统计结果将会生成表格形式，如下图，将会在矢量图层属性表中自动汇总追加“COUNT”、“AREA”、“MEAN”三个字段，分别表示各分区内栅格的数量、面积、平均灯光强度（像元值）。

进一步将统计表格与江西省地级市矢量图层进行连接。右键点击江西省地级市矢量图层，找到连接与关联工具，将分区统计结果关联至矢量图层，即完成矢量与栅格的分区统计。分区统计结果如下。此外，分区统计提取灯光总值的过程与提取平均灯光值类似，只需将 MEAN 调整为 SUM 即可。

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