遙(yao)感(gan)課堂(tang)丨(shu)夜光遙(yao)感(gan)數據的(de)獲取與(yu)詳細處理(li)流(liu)程

壹(yi)、 數(shu)據獲取：主(zhu)要(yao)衛(wei)星(xing)平臺與(yu)傳感(gan)器

1. DMSP/OLS（國(guo)防氣象(xiang)衛(wei)星(xing)計劃(hua)/線性掃(sao)描(miao)業務系統(tong)）：這是(shi)最經(jing)典(dian)、歷史(shi)最(zui)悠久(jiu)的(de)夜光遙(yao)感(gan)數據源(yuan)（1992-2013年）。其(qi)傳感(gan)器對(dui)低(di)光環境極為(wei)敏感，能(neng)夠探測(ce)到城(cheng)市(shi)燈(deng)光、漁船(chuan)集(ji)魚(yu)燈、天(tian)然氣(qi)燃(ran)燒(shao)等微(wei)弱光源(yuan)。其數(shu)據存在像元飽(bao)和(he)、無在軌(gui)輻(fu)射(she)定(ding)標(biao)、空(kong)間(jian)分辨率(lv)較粗（約(yue)2.7公(gong)裏）等局(ju)限(xian)性。

1. NPP/VIIRS（國(guo)家極軌(gui)合(he)作(zuo)夥伴/可(ke)見光紅外(wai)成(cheng)像(xiang)輻射計套件(jian)）：作(zuo)為DMSP的(de)繼(ji)任(ren)者(zhe)，VIIRS自(zi)2012年(nian)起(qi)持(chi)續提供(gong)數據。其夜(ye)光波(bo)段(duan)（DNB）進(jin)行了(le)精心的(de)輻射(she)定標(biao)，避(bi)免了(le)像(xiang)元飽(bao)和(he)問題(ti)，空(kong)間(jian)分辨率(lv)大(da)幅提升(sheng)至約(yue)740米(mi)，動態(tai)範(fan)圍更(geng)廣(guang)，能(neng)區(qu)分出更(geng)豐富(fu)的(de)亮(liang)度(du)細節，是(shi)目(mu)前(qian)應用最(zui)廣(guang)泛(fan)的(de)數據源(yuan)。

1. 珞珈(jia)壹(yi)號(hao)：中(zhong)國(guo)首顆(ke)專(zhuan)業(ye)夜(ye)光遙(yao)感(gan)衛(wei)星(xing)，於2018年(nian)發(fa)射。其(qi)空(kong)間(jian)分辨率(lv)達到130米(mi)，顯著(zhu)高(gao)於VIIRS，能更(geng)精細地(di)刻(ke)畫城(cheng)市(shi)內(nei)部結構和小(xiao)規(gui)模居民(min)點，為(wei)中(zhong)國(guo)及(ji)全(quan)球(qiu)高(gao)精度(du)夜光遙(yao)感(gan)應用(yong)開(kai)辟(pi)了(le)新(xin)途徑(jing)。

1. 其(qi)他新(xin)興數據源(yuan)：包(bao)括“北京二號(hao)”、“吉(ji)林(lin)壹(yi)號(hao)”等商(shang)業(ye)高(gao)分辨率(lv)衛(wei)星(xing)，以及(ji)國(guo)際(ji)空間(jian)站（ISS）上的(de)攝影(ying)設(she)備(bei)等，也(ye)提供(gong)了(le)不同(tong)尺度(du)和精度(du)的(de)夜間(jian)燈光影(ying)像。

二(er)、 詳細數據處理(li)流(liu)程

• 背(bei)景(jing)噪聲(sheng)與(yu)雜散光：去(qu)除(chu)由月光、氣輝(hui)、極光等自(zi)然(ran)光源(yuan)以及(ji)傳(chuan)感(gan)器本身產生(sheng)的(de)背(bei)景(jing)值(zhi)。通(tong)常(chang)通過(guo)設(she)定(ding)閾(yu)值(zhi)或使用(yong)時(shi)空濾波(bo)方法。
• 短(duan)暫(zan)性事(shi)件(jian)：識別(bie)並(bing)剔除(chu)閃(shan)電(dian)、野(ye)火、油(you)氣燃(ran)燒(shao)等壹(yi)次(ci)性或季節性事(shi)件(jian)的(de)光亮(liang)。這常(chang)通過比(bi)較相鄰(lin)時(shi)段(duan)的(de)數據或借(jie)助輔(fu)助數(shu)據（如火災點數(shu)據）來(lai)實(shi)現。
• 雲汙染(ran)：雲層會遮(zhe)擋(dang)或散(san)射地(di)表(biao)燈(deng)光。需利(li)用(yong)衛(wei)星(xing)數據自(zi)帶(dai)的(de)雲掩(yan)膜(mo)產品或結(jie)合其(qi)他氣象(xiang)衛(wei)星(xing)數據，將(jiang)受(shou)雲影(ying)響(xiang)的(de)像元(yuan)剔除(chu)或進(jin)行插(cha)值(zhi)修(xiu)復(fu)。

• 合成(cheng)方法：對(dui)壹(yi)年(nian)內所有(you)經(jing)過(guo)去(qu)噪的(de)可(ke)用影(ying)像，對(dui)每(mei)個像(xiang)元(yuan)取平均值(zhi)、中(zhong)位數或最(zui)大(da)值(zhi)。中(zhong)值(zhi)合(he)成(cheng)能(neng)有效(xiao)抑制偶(ou)然事(shi)件(jian)，應用(yong)最(zui)廣(guang)。
• 跨年度(du)壹(yi)致(zhi)性校正（特(te)別是對(dui)於(yu)DMSP數據）：由於DMSP衛(wei)星(xing)間(jian)傳感(gan)器無(wu)定(ding)標(biao)、性能退化(hua)，不同(tong)年(nian)份的(de)數據存在系統(tong)性偏(pian)差(cha)。需通(tong)過不變(bian)目(mu)標(biao)區(qu)域法或傳(chuan)感器間(jian)交(jiao)叉定標(biao)等方法，將(jiang)整(zheng)個時間(jian)序列(lie)校正到壹(yi)致(zhi)的(de)輻射(she)尺度(du)上。

• 空間(jian)裁剪(jian)與(yu)重投影(ying)：將(jiang)數(shu)據裁剪(jian)至研(yan)究(jiu)區(qu)範圍(wei)，並(bing)轉換為適合分析的(de)投影(ying)坐標(biao)系(xi)。
• 空間(jian)分辨率(lv)重采樣(yang)：根(gen)據需求(qiu)進行(xing)聚合（降(jiang)低(di)分辨率(lv)）或融(rong)合（結(jie)合高(gao)分辨率(lv)數據銳化(hua)）。
• 數(shu)據融合(he)與(yu)增(zeng)強：例(li)如(ru)，將(jiang)VIIRS數(shu)據與(yu)珞珈(jia)壹(yi)號(hao)等高(gao)分辨率(lv)數據融合(he)，以兼(jian)顧(gu)覆(fu)蓋(gai)範(fan)圍與(yu)細節；或與(yu)社(she)會(hui)經(jing)濟統(tong)計(ji)數據、土地(di)利(li)用(yong)數據等進(jin)行(xing)空間(jian)關聯分析。

三(san)、