数字经济发展与城市收缩——来自夜间灯光数据的证据

数字经济正成为社会经济发展的新动能,它对于抑制城市收缩、促进城市协调发展具有深远影响。利用2011—2021年夜间灯光数据,识别城市收缩,并考察数字经济发展对城市收缩的影响。研究发现,数字经济发展可以显著抑制城市收缩;数字经济发展抑制城市收缩的效应在收缩型城市以及市场化水平低、教育水平低的地区表现得更为明显;城市收入差距、产业结构升级、城市创新创业是数字经济发展抑制城市收缩的重要渠道,加强网络基础设施建设会更有利于数字经济抑制城市严重收缩。进一步研究发现,数字经济发展对城市收缩的影响具有门槛效应,即当数字经济发展达到一定水平后,它对城市收缩的抑制作用才会显现,同时抑制作用具有边际报酬递增的后发性优势。本研究有助于揭示数字经济发展影响城市收缩的作用机制,对于如何利用数字经济有效抑制城市收缩提供了经验支持。

企业数字化转型与城市经济活力——基于夜间灯光数据的混频回归

以2013—2021年中国沪深A股上市公司为样本,以夜间灯光数据衡量城市经济活力,实证检验企业数字化转型对城市经济活力的影响。研究发现,企业数字化转型对城市经济活力有显著的正向影响,在控制了内生性与稳健性后结论仍然成立,而促进就业、专业化分工与生产效率是其作用渠道,媒体关注度与数字普惠金融是具有正向影响的作用机制。异质性分析发现,高市场集中度的企业数字化转型对城市经济活力的边际影响更强,数字化转型对高城镇化率的城市经济活力的边际影响更强。结合宏观地级市与微观企业数据进行混频回归,丰富了企业数字化转型与城市经济活力的相关研究,在当前“从微观视角研究宏观问题”与“基于宏观背景研究微观问题”的大背景下具有重要的理论与实践意义,有助于政府、企业等相关主体认识到数字化转型的经济后果以及城市经济发展的影响因素,从而更好地实施数字化转型以及促进经济高质量发展。

广西北部湾经济区城市群空间扩展研究——基于夜间灯光数据

以2013年、2017年、2021年3期夜间灯光数据作为数据源,借助GIS技术提取规定阈值的灯光分布区域表征城市建成区范围,通过城市空间扩展强度指数、扩展速度、紧凑度、标准差椭圆等方法分析广西北部湾经济区城市群空间扩展特征、扩展格局,并借助灰色关联分析法探究城市群空间格局变化的驱动机制。结果表明:(1)从空间扩展特征看,广西北部湾城市群空间以外延式扩展为主,整体紧凑度偏低,外围轮廓紧凑性较差。(2)从空间扩展格局看,城市群空间逐步形成南宁—北海—钦州—防城港城镇发展轴,崇左、玉林作为重要节点城市同步扩展,初步形成协同发展格局。(3)城市群空间分布格局由“北—南”向“西北—东南”,最后向“东—西”方向逐步演变,标准差椭圆面积缩小,重心整体向西北方向(南宁)移动。(4)从驱动机制看,影响城市群空间扩展的主导因素是以地区生产总值为代表的经济发展。

基于夜间灯光数据的西兰高速铁路站点区域经济影响分析

高速铁路的发展带动了沿线区域经济的飞速增长,夜光遥感数据相比传统统计数据具有客观性、地理空间特性和易获取等特点,能够有效衡量高速铁路沿线区域经济表现。以西兰高速铁路(西安—兰州)为例,基于夜间灯光数据分析其沿线高铁站的区域经济影响。利用整合夜间灯光数据和站点区位,通过距离圈层法将高铁站点按等级分类,分析高铁站区域的虹吸效应和集聚效应,以及高铁站点与城市中心对高铁站区域经济影响的差异。结果表明:高铁站点与城市中心均对高铁站区域有经济带动作用,且不同区位等级的高铁站点对高铁站区域的经济影响存在异质性,高铁站点对站区经济的负梯度效应与高铁站点的区位等级呈正比,城市中心的负梯度效应与高铁站点的区位等级呈反比。

从夜间灯光数据中提取城市建成区的改进方法

为提高夜间灯光影像中城市建成区的提取精度,对多源遥感数据融合方法进行了改进。以武汉市1992—2020年3类夜间灯光数据为数据源,在调整多源数据融合方法步骤顺序的基础上,加入了突变检测法,从而过滤出影像中较小的建筑物,使其能更好地反映建成区范围。结果表明:①改进方法保留了多源遥感数据融合方法提取的建成区的城市细节,从影像对比图中能明显看出建成区的划分情况;②改进方法的提取精度从85.76%提高至98.84%,能更精确地反映城市建成区范围;③改进方法去除了冗余步骤,提高了研究效率。

基于DMSP/OLS与NPP/VIIRS夜间灯光数据的江西省城市扩展研究

夜间灯光数据被广泛用于城市扩展监测研究。利用2001—2021年DMSP/OLS和NPP/VIIRS 2种夜光数据,采用统计数据比较阈值法得到江西省建成区范围空间分布,分析了江西省城市扩展特征。主要结论如下:1)采用统计数据比较阈值法可以很好地从DMSP/OLS和NPP/VIIRS数据中提取江西省城市建成区信息,可以满足长时间序列的要求。2)2001—2021年间江西省各城市扩展逐渐加速,但有快有慢。

基于夜间灯光数据的重庆市主城区城市扩展分析

夜间灯光数据能够对城市夜间的照明特征进行成像,从而揭示人类活动的强度,且因其具有覆盖范围广、回访周期短等特点,逐渐成为监测城市扩展情况的可靠数据源。以重庆市主体规划范围内的主城中心城区为研究对象,利用DMSP/OLS和NPP/VIIRS夜间灯光数据,辅以MODIS NDVI数据和Landsat数据提取该区域内城市建成区的范围,研究城市建成区扩展的时空演变特征。结果表明,夜间灯光数据可以有效提取长时序的重庆市主城区城市建成区信息,重庆市主城区的城市建成区范围呈现由中心向四周扩展的趋势,重庆主城九区的城市建成区发展具有明显的空间分异性。

基于夜间灯光数据的城市边缘区识别方法

精确界定城市边缘区的空间范围对土地可持续利用、资源配置、城市规划具有重大意义。本文采用夜间灯光数据作为基础数据,引入小波分析法对城市化特征值进行突变检测,分析城市化特征值空间序列的形态特征,从而得到城市边缘区突变点群。本文分析现有城市边缘区边界提取方法的不足,基于突变理论和双重空间聚类的方法,实现城市边缘区空间范围提取,然后通过选取江阴市为实验样区,将提取结果与对比实验的结果进行叠加分析、景观多样性指数和夜间灯光起伏度的指数进行分析,验证了结果的正确性和本文方法的可靠性。

基于夜间灯光数据的中国城市群能源消费碳排放时空演变及影响因素研究

研究中国城市群能源消费碳排放时空差异及影响因素,是从更精细尺度推动减污降碳和可持续发展的重要课题。论文基于2012—2020年的NPP-VIIRS夜间灯光数据和能源消耗数据估算中国19个城市群的能源消耗碳排放量,采用标准差椭圆、空间自相关和热点分析研究碳排放的时空演变特征,并运用地理探测器分析碳排放的影响因素。结果表明:中国19个城市群能源消费碳排放总量呈波动上升趋势,东部地区碳排放量占比最大且占比稳定,西南地区碳排放量占比最小;中国城市群碳排放存在明显的空间差异,碳排放呈东北—西南空间分布趋势;中国城市群碳排放呈显著的空间正相关,碳排放热点区主要集中在北方和东北地区;地区生产总值对碳排放空间分异影响力最强,且地区生产总值与科学技术支出、年平均人口、公路客运量的交互作用是促进碳排放的主要驱动力。

基于时序NPP-VIIRS夜间灯光和土地利用数据的福州市GDP时空分布研究

基于时序NPP-VIIRS夜间灯光、社会经济统计等数据,构建GDP空间化模型,并结合空间分辨率为30 m×30 m的土地利用数据对模型进行修正,研究2013—2020年福州市经济空间差异性及演变趋势。结果表明:(1)利用土地利用数据对GDP空间化模型进行修正以提高单元网格精度和效度的方法是可行的,对较小尺度的经济空间分析具有意义。(2)将土地利用数据对应的各产业产值用于对GDP空间化模型修正,能够进一步提升单元网格的模拟精度。(3)从共时性比对来看,福州市的经济空间呈现东部GDP较高,西部和北部GDP以低值为主、高值零星分布的格局。从历时性来看,自2015年起,福州市GDP高值区域的扩张与GDP总值的增长速度明显提高,2018年后整体出现略微下降趋势。

基于夜间灯光数据的关中平原城市群碳排放时空演变多尺度分析

选取关中平原城市群为研究对象,线性反演2001—2020年关中平原城市群市域的碳排放量,并探究不同尺度上碳排放时空分布的动态规律,结果表明:碳排放增速较快的地区主要集中在陕西省中、南部;2001—2020年市域碳排放均表现为显著的空间正相关;2001—2020年市域碳排放的显著性空间关联类型基本一致,表现为高碳排放区集中在山西省和陕西省,低碳排放区集中在甘肃省。本研究能为关中平原城市群区域化、差异化碳减排政策的制定与实施提供一定的支撑。

基于DMSP-OLS与NPP-VIIRS的长时序夜间灯光数据模拟

以2000—2013年DMSP-OLS数据和2012—2019年NPP-VIIRS数据为基础数据,对其进行预处理之后,选取2012年和2013年数据,提取县域行政范围内灯光亮度值进行拟合。结果表明,2类灯光数据间存在明显的相关关系,且模拟数据与原始数据之间存在更为显著的相关关系。

基于夜间灯光数据的全国栅格尺度碳排放模拟

以DMSP-OLS和NPP-VIIRS夜间灯光数据为基础数据,对其进行融合校正形成DMSP-OLS长时序夜间灯光数据集,结合省域碳排放统计数据,利用空间面板数据模型对全国栅格尺度碳排放进行模拟,构建2000—2019年1 km×1 km分辨率的全国栅格尺度碳排放模拟数据,分析全国碳排放时空格局变化特征。结果表明,DMSP-OLS和NPP-VIIRS数据重叠年份之间存在较高的关联性,回归拟合优度为0.9077,拟合效果良好;碳排放空间面板数据模型模拟结果良好,R^(2)=0.874;2000—2019年,全国碳排放总量持续增长,且高碳排放地区呈现出显著连片扩张趋势。

基于夜间灯光数据的皖江城市带空间结构研究

文章选取皖江城市带为研究区,利用NPP/VIIRS夜间灯光数据识别皖江城市带主中心,分析了皖江城市带主中心与各城市的关联测度,从而对皖江城市带空间结构进行了研究。该研究有助于皖江城市带优化城市群空间结构、推动区域城市协同发展,研究方法可为其他区域城市群研究提供借鉴。

基于夜间灯光数据的长株潭都市区建成空间演化

长株潭都市区是长株潭城市群的核心区域,是国内较成熟的都市连绵区。研究利用1993~2017年夜间灯光数据进行建成空间扩张动态度、空间分布、重心变动、景观格局变化分析,揭示长株潭都市区建成空间扩张时空演变特征。结果表明:1) 长株潭都市区建成空间在1993~2017年间扩张整体呈现“减慢–加快–减慢”波动式增长发展,空间扩张从中心向外围扩散。2) 建成空间规模增长演化离散度表现为“向心–离散–向心”波动中保持稳定的态势。3) 长沙城市建设总体发展程度远超于株洲和湘潭,都市区建成空间分布整体呈现“南–北”格局,空间重心整体向西北方向转移。4) 都市区外围建成空间斑块形状不断复杂化,斑块数量不断增加,破碎化发展趋势明显;内部用地斑块相互融合,连通性增强。

基于夜间灯光数据和空间回归模型的人口格网化方法研究

为了提高地区常住人口回归结果的精度,表现地区及城市内部乡镇、街道以及更小尺度上人口分布特征,以里下河地区为研究区域,以NPP-VIIRS模拟的2020年DMSP-OLS夜间灯光数据为基础,结合土地利用/覆被数据、乡镇和街道常住人口统计数据,采用空间回归模型对各市县常住人口进行建模,并进行精度校验和结果修正,最终得到一种精度较高的人口格网化方法。结果表明:1)里下河地区夜间灯光强度累计值与人口统计数据间相关性为0.8747(P<0.01),相关系数高;选择相关系数最高的二次项式函数作为最优模型,空间回归模型模拟效果较好;2)基于精度检验后各空间单元残差值大小不同,采用分段函数对人口格网化结果进行校正,所绘人口分布图能更加详细、准确地刻画人口的真实分布情况;3)在人口数量和密度都较小的乡镇和农村,将NPP-VIIRS数据模拟为DMSP-OLS夜间灯光数据比直接采用NPP-VIIRS数据做人口空间回归误差更小。

基于DMSP/OLS夜间灯光数据的城镇化进程及格局研究——以杭州市为例

利用1992—2013年间覆盖杭州市的DMSP/OLS夜间灯光(nighttime light,NTL)数据,结合相关社会经济统计资料,采用分区阈值提取等方法提取杭州市各县、市的城镇区域面积,分析NTL数据与城镇化进程的关系及杭州市城镇化扩张模式;选取景观生态学相关研究方法,引入景观格局与斑块概念,结合主要交通线分布,对杭州市城镇化进程及格局进行分析。研究结果表明,利用NTL数据进行城镇化研究具有一定可行性。杭州市城镇化扩张表现为后期加速型,城镇化发展在2000年以前主要集中在主城区;2000年以后,随着经济社会的发展,城镇化开始沿主要交通线呈面状分散发展,城镇化速度及水平全面提升,发展方式及发展重心都呈现出一定的转变。运用DMSP/OLS NTL数据从市域层面展开城镇化相关研究,并引入景观生态学相关概念,对城镇化研究以及城市规划有一定的借鉴意义。

基于DMSP/OLS夜间灯光数据的省域GDP统计数据空间化方法——以广西壮族自治区为例

针对省域小尺度资源环境研究领域对空间型社会经济数据的需求,以DMSP/OLS夜间灯光数据为依据,采用GIS与SPSS相结合的方法,分析广西生产总值、第一产业、第二产业、#工业和第三产业分别与夜间灯光指数的相关性,构建广西2010年GDP统计数据的空间化模型,并制作广西1km*1km GDP密度专题图。结果表明,DMSP/OLS夜间灯光数据与省域GDP的空间分布相关性明显,相关系数为0.9755。估算得到的GDP密度能够完整地反映广西GDP宏观分布现状,可为今后经济决策和产值估算提供一定的依据。

基于DMSP/OLS夜间灯光数据的长江三角洲地区城市化格局与过程研究

利用1998、2003和2008年的DMSP/OLS夜间灯光数据,结合相关统计数据,分析灯光数据与城市化进程中经济、人口和土地利用等方面的关系,构建基于灯光数据的城市化水平指数,分析长三角城市群城市化进程和空间模式;通过与统计数据对比,按照最小误差原则确定市辖区建设用地信息提取的阈值,根据各城市在1998～2003年和2003～2008年两个阶段建设用地信息提取阈值的变化,划分城市建设用地的主导扩张类型。研究表明:长三角城市群表现为核心城市的面状扩张、沿交通网络的线状扩张和非核心城市的点状扩张模式,城市群的特征逐渐体现;区域内部城市化发展水平不均衡,但空间差异逐渐缩小;镇江、常州、扬州、无锡、苏州、南通、湖州、嘉兴、绍兴、舟山和台州等市属于填充增强主导扩展类型;南京、杭州和上海则属于外延-填充增强主导扩展类型;泰州和宁波属于填充增强-外延主导扩展类型。

基于夜间灯光数据的太湖流域城镇扩张对净初级生产力的影响研究

理解人类活动变化对生态环境的影响,识别生态环境变化区域及其成因,对制定差异化的区域生态保护政策具有重要意义。基于MODIS17A3和DMSP/OLS稳定夜间灯光数据,结合RS与GIS技术,构建城镇开发程度指数,采用一元线性趋势分析法对城镇开发程度进行分区,利用Pearson相关系数计算城镇开发程度与NPP的作用关系,并运用热点分析模型探讨土地利用转型对NPP变化的影响。结果表明:(1)2000—2010年,太湖流域年均NPP变化范围是388.79—452.54 gC m^(-2)a^(-1),NPP变化呈波动下降趋势;(2)城镇开发程度缓慢增加区对NPP变化影响较小,增加区与快速增加区对NPP变化影响较大;(3)太湖流域土地转型主要发生在耕地转建设用地、林地转建设用地和水域转建设用地,建设用地面积的快速扩张及由此导致的城镇开发程度的增加,是流域NPP降低的主要原因。