使用PIE Engine探尋地球燈光蘊藏的秘密

2022-06-21 12:36:11 字數 4081 閱讀 4375

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地球夜晚的燈光有著怎樣的秘密?

全球夜景燈光變化又在講述怎樣的故事?

遠在地球之外的對地觀測衛星為我們捕捉到這顆星球上各式各樣的美麗景色(如城市、漁船、火點等可見光輻射源),一束束人類智慧型結晶匯成的燈光點綴在大地上,記錄著地球的美好。

今天來聽聽小編講述:如何通過pie-engine平台結合夜間燈光資料探尋人類地球燈光所蘊藏的秘密?

燈光亮度往往與乙個地區的發展和文明程度息息相關,從2013-2023年全球夜間燈光影像上可以看出,亮度大的區域一般人口較為稠密,跟隨夜間燈光的變化,我們可以直觀的看到世界各地的興衰往復。

2013-2023年全球夜間燈光影像

俄羅斯的夜間燈光告訴我們,該國的歐洲國土與亞洲國土發展依舊失衡,從烏拉爾山以西開始,一條西伯利亞鐵路就串聯起了幾乎所有主要城市的夜光。

東西部發展不平衡的俄羅斯

中東地區石油資源豐富,隨著油田伴生氣的大量燃燒,給這個地區增添了一抹獨特的夜光元素。杜拜的第一桶金來自於石油,隨著基礎設施建設的不斷加速,它作為中東地區經濟和金融中心的地位已經十分穩固。

石油儲量豐富的中東

不過,地球上可不只有發展,還有一些地方的燈光亮度是顯著降低甚至消失的。2023年,在經歷了內戰摧殘的敘利亞已經整個國家都陷入了混亂,隨著電力線路被連帶破壞,這個國家的夜晚出現了大規模的黑暗。2023年,我們已經幾乎看不到這幾座城市的燈光,但在2017-2023年,之前消失的燈光以及幼發拉底河沿岸各個城市的燈光也在風雨飄搖中逐漸復甦,並且,受到難民大量湧入鄰近國家的影響,它們與敘利亞接壤的邊境地區快速發展,燈光亮度愈發變強。

內亂侵襲下的敘利亞

朝鮮半島的夜間燈光分界線明晰可見,黑暗一側只有乙個城市的燈光閃耀,而明亮一側的燈光已經接連成片,成為一片燈海。

對比鮮明的朝鮮半島

而對於中國的發展,所有國人都是見證者。珠三角是中國開放的先行地區,廣州持續繁榮,深圳爆發式發展……這一地區的其它城市同樣在努力加快發展的步伐。

飛速發展的珠三角地區

2023年的京津冀地區,很明顯可以看出乙個首都、兩個直轄市、三個行政區的格局,2023年,雄安新區的設立為該地區的發展增添一股新的血液,2023年,三地的區分已經隨著發展愈發縮小,相信這種區別會在未來京津冀一體化的戰略中逐漸消融。

不斷一體化的京津冀地區

從2013-2023年,中國的所有地區,無論是城市還是農村,都取得了長足的發展。東北老工業基地逐漸復甦,武漢都市圈成為中部地區崛起的戰略支點,西部大開發也成功啟用了多個地區。

多戰略支援下正在崛起的中國

「一帶一路」的戰略目標是要建立乙個政治互信、經濟融合、文化包容的利益、命運和責任共同體,實現中國與沿線各國政治溝通、**暢通、資金融通、基礎設施聯通和民意相通。如今,我們正在向著這個目標不斷前進!

「一帶一路」推動多個大洲共同發展

總的來說,全球夜間燈光影像呈現出了日間影像所無法表現的元素,它可以直白的顯示人類活動的社會熱點和地區問題,把這種夜間燈光的變化放在多年的尺度上去衡量,則更能體現出人類世界發展的快速和不均,從這個維度去感受中國的發展,也更能感受到它幾十年如一日堅持發展的可貴,世界的發展有無數種可能,而中國無疑是這個大維度的新角度、新座標。

資料介紹

目前,應用最為廣泛的夜間燈光資料主要是美國國防氣象衛星(defense meteorological satellite program,簡稱dmsp)搭載的可見紅外成像線性掃瞄業務系統(operational linescan system,簡稱ols)資料與美國新一代國家極軌衛星(suomi national polarorbiting partnership,簡稱suomi-npp)搭載的可見光近紅外成像輻射感測器(visible infrared imaging radiometer suite,簡稱viirs)資料。dmsp的設計初衷是為了獲取月光照射下的雲層資訊,由於ols感測器具有較強的光電放大能力使其可探測到夜間地表微弱的近紅外輻射,能夠敏銳的捕捉到地表極光、火光以及夜間城市燈光等輻射光源,對人類的社會活動有較好的表徵,從此拉開了基於夜間燈光資料開展科學研究工作的序幕。而美國航天局(nasa)在2023年成功發射的suomi-npp衛星上搭載的viirs感測器相比ols具有更高的時空間解析度且觀測尺度更大,suomi-npp/viirs資料相比傳統的dmsp/ols也更具發展潛力。viirs資料分為經過雲掩膜處理的vcmcfg資料和雲掩膜散光校正的vcmslcfg資料兩種格式,vcmcfg就是我們今天使用的主要夜間燈光資料。

pie-engine平台viirs_vcmcfg夜間燈光資料介紹

示例**

向上滑動閱覽

1.//載入全球國家行政區劃邊界資料

2.var roi = pie.featurecollection('resdc/world_country_boundary')

3. .filter(pie.filter.eq("fcname", "中國"));

4.visroi = ;

5.map.addlayer(roi, visroi, "中國", false);

6.var chn =roi.getat(0).geometry();

7.//定位地圖中心

8.map.centerobject(chn, 3);

9.10.//設定夜光資料預覽引數及顏色組合

11.var visparams = ;

19.//定義夜光指數計算函式

20.function calcnt(night, chn)

24.//迴圈計算影像的夜光指數

25.var xseries = ;

26.var chnnt = ;

27.for(var i = 2013; i < 2021; i ++))

32. .mean();

33. //print(string(i), nightlight);

34. map.addlayer(nightlight, visparams, string(i), true);

35. var chnresult = calcnt(nightlight, chn);

36. xseries.push(string(i));

37. chnnt.push(chnresult);

38.}

39.//動畫顯示

40.map.playlayersanimation(xseries, 0.5, 100);

41.42.//新增圖例

43.var data = ;

54.var style = ;

60.var legend = ui.legend(data, style);

61.map.addui(legend);

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