OLS夜间灯光数据的中国三大城市群城镇用地扩展比较研究的开题报告.docx

基于DMSP/OLS夜间灯光数据的中国三大城市群城镇用地扩展比较研究的开题报告
一、研究背景及意义
中国的城镇用地扩展一直是一个备受关注的问题，特别是城镇化进程加速后，城镇用地呈现不断扩张的趋势。三大城市群是近年来中国城市发展的重点区域，随着城市化进程的不断加速，三大城市群的城镇用地扩张加剧，给城市环境、资源保护等方面带来了许多挑战。因此，对于三大城市群城镇用地扩展的比较研究，能够更加深入地了解三大城市群的城镇用地扩展现状和趋势，为城市规划和资源管理提供科学依据，具有重要的现实意义和应用价值。
夜间灯光数据是用于研究城市化进程和城市土地利用的重要数据来源，因为城市的夜间灯光与城镇用地之间存在着一定的关联性，城市用地越多，夜间灯光也就越强。因此，通过对夜间灯光数据的分析，可以反映城镇用地的分布、扩张及其变化情况。
二、研究内容及方法
本研究选取中国三大城市群（长江三角洲城市群、环渤海城市群和珠三角城市群）为研究区域，基于DMSP/OLS夜间灯光数据，采用阈值转换法和主成分分析法等方法，分析三大城市群城镇用地扩展的差异和趋势。
研究内容主要包括以下几个方面：
1.数据预处理：将DMSP/OLS夜间灯光数据进行预处理，包括拼接、去除亮度异常值、校正等，以保证数据的可靠性和准确性；
2.土地利用分类：通过对遥感影像进行解译和分类，得到城镇用地的空间分布图；
3.阈值转换法分析：通过设置不同的阈值，将夜间灯光像元分为城市和非城市两类，进而计算城市用地的面积、扩张速度等指标；
4.主成分分析法分析：通过主成分分析法，将夜间灯光数据转换为主成分因子，进而分析城市用地扩张的相关性和趋势。
三、研究预期成果
1.研究三大城市群城镇用地扩展的空间分布特征和趋势，揭示不同城市群之间的差异和变化；
2.通过对城镇用地扩展的主成分分析，探讨不同城市群之间城市用地扩展的共性和特点；
3.提供科学依据和参考意见，为城市规划和资源管理提供可靠数据支撑。
四、研究难点与解决方案
1.DMSP/OLS夜间灯光数据预处理：考虑到DMSP/OLS夜间灯光数据存在一些常见的坑和误差，需要进行拼接、去除亮度异常值、校正等预处理，以提高数据的可靠性和准确性；
2.阈值转换方法的选择：由于阈值转换法对结果的影响较大，需要进行多组阈值实验，对结果进行比较分析，确定最优的阈值；
3.数据分析方法的选择：因为城市用地扩展的影响因素较多，需要综合考量多种因素，采用多种统计方法进行分析，尝试探索不同方法的优缺点。
五、进度安排
该研究计划于2022年11月开始，预计历时12个月完成，具体进度安排如下：
1.2022年11月~2023年1月：选题、查阅文献、确定研究内容；
2.2023年2月~2023年5月：数据预处理、遥感影像解译和分类；
3.2023年6月~2023年9月：阈值转换法和主成分分析法分析；
4.2023年10月~2023年12月：研究结果分析、撰写论文并进行答辩。