遥感技术在城市夜间光污染研究中的应用进展

刘 鸣，郝庆丽，刘 玥

(大连理工大学 建筑与艺术学院，辽宁 大连 116024)

引言

光污染直接或间接地持续影响生态环境、动物和人类身心健康以及天文观测。城市地区的增长速度在全球范围内没有减缓趋势，且可能在未来的数十年也不会下降[1]。这意味着，快速发展的城市照明如果没有科学的指导，可能导致城市光污染更加严重。

目前夜空光污染的研究数据主要有三类，即数学模型数据、图像数据以及仪器测量数据。其中数学模型数据不能直观表现区域人工光污染的现状，传统的地面调查存在费用昂贵、效率低下、研究区域范围小，缺乏历史数据等限制，而采用远距离对地探测的遥感技术具有观测范围大、频率高、时间序列长等优点[2]。在各类遥感数据中，以夜间照明为探测重点的遥感技术可以快速生成区域和全球人造光的卫星图像。由于夜间灯光遥感技术可以直接探测到夜间光照强度，因此各种研究均可以夜间光照强度为代表性指标。历史上，夜间光遥感已广泛应用于社会经济参数估计、城市化监测、重大事件评估、环境与健康影响以及研究区域、国家和全球尺度的光污染问题。卫星探测到的夜间亮度图像提供的光污染信息不仅可以反映人工照明的强度，还代表其他影响因素，如人口密度、能源消耗、城市规模和经济水平。因此，遥感技术为检测和研究光污染提供了一种行之有效的方法[3]。

基于遥感技术在城市夜间光污染研究中的应用，本文梳理了应用的优势及挑战，对不同遥感数据类型、校正方法、应用优势与薄弱环节等方面进行综述，统计了相关研究成果，总结局限性并预测未来发展方向。……