【微课堂】天眼带你看地上的星海
编者按：
人们喜欢仰望星空，寻找天际中闪亮的星星。
殊不知，自己也是置身于“星海”之中，正可谓是“不识庐山真面目，只缘身在此山中”。
本期，小编带您去认识地上的这片“星海”。
夜光分布图（来源：Geology & Geophysics - Texas A&M University）
（动图显示）1992-2012年中国夜间灯光时序变化
美国东海岸复合成像，过滤出气溶胶层、月光和其他自然光源，对城市灯光进行单一监测。（来源： NASA）
海面上点缀着星星点点的渔船队，一些船通过发射亮光吸引猎物。（来源：NASA）
夜光遥感是获取无云条件下地表发射的可见光-近红外电磁波信息。这些信息大部分由地表人类活动发出，其中最主要的是人类夜间灯光照明，同时也包括石油天然气燃烧、海上渔船、森林火灾以及火山爆发等来源。
这片“星海”主要就是地球上的灯光。
相比于普通的遥感卫星影像， 夜光遥感影像更多地反映人类活动， 因此它在社会科学、环境科学和地理科学多个领域得到了广泛的应用。
下面我们来看看，夜光遥感的应用领域~
1
社会经济参量模拟
大多数国家是根据本国需要制定社会经济参量统计口径，并依据行政范围统计汇总社会经济参量，缺乏时效性和空间细节信息，而且不利于国家之间直接对比。夜光灯光与人类活动高度关联，同时具有时空一致性等优势，综合夜光数据和经济统计数据、土地覆盖等数据能够进行高分辨率社会经济参量制图。
此外，夜光遥感还可以用于贫困度评估和货运量空间模拟，其中贫困度评估在当前我国精准扶贫政策中具有应用潜力。
朝鲜与韩国夜间灯光对比，可直观反映社会经济差距
美国GDP模拟 （来源：Doll, C.N.H., et al(2006).）
利用夜光遥感数据开展中国GDP和人口空间模拟 （来源：Zeng, C.Q., et al.,(2011).）
贫困度评估（来源：Yu, B., et al.,2015）
货运量评估（来源：Kaifang Shi, et al.,2015）
2
城市监测
由于城镇在夜间利用照明设施发出亮光，夜光遥感能够有效捕捉灯光辐射信息，可利用夜光遥感影像准确识别提取城市，并评估城市化水平。
城市扩展监测（来源：Zhou, Y.Y., et al.2014）
城市化水平 （来源：Gao, B., et al，2015）
3
生态效应评估
光污染已经成为继水污染、大气污染、噪声污染之后的第四大污染。夜光遥感技术能够快速准确地评估大尺度夜光污染状况。从下图可以看出我国夜光污染增长主要集中东部沿海城市和中部省会城市。
夜光污染还会对野生动物生境（生物出现的环境空间范围,一般指生物居住的地方）和保护区生态功能造成影响，夜光遥感还可以用来评估全球尺度夜间灯光对海洋生态保护区的影响。
夜光污染评估：中国夜光污染趋势，红色表示增长，蓝色表示下降
夜光污染评估（来源：Jiang, W.; He, G.J.; Long, T.F.et al.,2017）
夜间灯光对全球海洋生态保护区的影响（来源：Gaston, K.J., J.P. Duffy, and J. Bennie,2015）
4
人道主义援助
利用夜光灯光影像有助于开展人道主义救援。武汉大学李熙和李德仁利用时序夜光影像数据，分析4年叙利亚内战夜光变化，发现内战导致叙利亚83%的夜间灯光消失，大部分叙利亚城镇处于黑暗之中，如下图所示，夜光骤减的地区与内战爆发区域基本重合。
利用夜间灯光影像评估叙利亚战争，从图中可发现战后城市夜间灯光显著减少。（来源：Li, X. and. Li, D,2014）
5
油气监测
由于油气燃烧所产生的温度范围为1500k到3000k，辐射亮温远高于照明灯光和燃烧火点，在夜光遥感影像尤其突出，可利用夜光遥感识别油气火点。进一步地，可充分挖掘夜光与油气开采强度关联关系，构建油气燃烧量与夜光遥感强度模型，从而估算区域乃至全球油气燃烧量。
油气火点燃烧能够有效被夜光遥感捕捉，可利用夜光遥感识别油气火点。（来源：Elvidge, C.D., et al.,2009）
6
海上渔船
在黑暗的海洋背景上，渔船捕捞需要利用鱼类趋光性开展捕捞，所利用的强光源能够被夜光遥感传感器捕捉到，从而可利用夜光遥感有效地监测海上捕捞渔船活动。
利用夜光遥感监测海上捕捞渔船活动（来源：Waluda, C.M., et al.2004）
7
“一带一路”国家战略
“一带一路”战略涉及多个学科领域，需要有精确客观的空间信息技术支撑。夜光遥感特质契合其多项现实应用需求，未来在该区域有4个潜在应用领域：油气开采时空信息挖掘、社会经济参数估算、生态环境评估、城市化过程重建。
夜光遥感在“一带一路”战略中的应用潜力（来源：江威; 何国金; 彭燕;等,2017）
夜光遥感数据来源：
夜光遥感目前有两种常用的数据源：DMSP-OLS和NPP-VIIRS。
数据下载地址：http://ngdc.noaa.gov/eog/
OLS 提供1992-2013年时间序列数据全球夜间灯光遥感产品。
VIIRS自2011年发射，成为新一代夜间灯光遥感数据，发布自2012年4月以后每月全球夜光遥感产品。
以上内容由中国遥感卫星地面站江威、何国金提供。