在城市化（城镇扩展）、环境和能源等社会科学研究中常使用夜间灯光影像作为人类活动的表征。研究中使用最多的夜间灯光数据来自美国国防气象卫星计划（Defense Meteorological Satellite Program，DMSP）一系列气象卫星的观测。处理夜间灯光数据的方法和软件有很多，常用的有Arcgis等。在这里笔者将尝试用Python来读取夜间灯光数据。

一、夜间灯光数据下载

DMSP/OLS夜间灯光数据下载地址：

https://www.ngdc.noaa.gov/eog/dmsp/downloadV4composites.html

笔者以2013年为例，下载后得到压缩文件F182013.v4.tar，解压之后：

目前发布的灯光数据产品中使用较多的是稳定灯光数据（stable lights），它剔除了由火灾、爆炸等造成的短暂亮光，只包含了相对稳定的灯光，且均为无云数据。让我们再次解压稳定灯光数据：

F182013.v4c_web.stable_lights.avg_vis.tif.gz，获得的是1张标签图像文件格式（tiff）的图片，我们需要的灯光数据就在这张图里啦。

二、Python读取夜间灯光数据

接下来轮到Python登场了。Python有许多库可以解析tiff文件，笔者这里使用的是libtiff库。

1、安装libtiff库

笔者的实践经验表明，直接用pip/conda install在线安装libtiff库可能会报错（具体原因不明）。建议先下载好本机适配的libtiff-0.4.2-xxxx-xxxx-xxxxx.whl文件，采用pip install 路径+libtiff库的离线方式安装最靠谱。

下载地址：https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/
安装命令：pip install 路径+libtiff-0.4.2-xxxx-xxxx-xxxxx.whl

2、Python提取指定区域的夜间灯光

安装好Python的libtiff库后，接下来用Python提取并显示中国东部的夜间灯光，附上源代码（在这里笔者不禁想感叹一下Python的简洁与高效）：

from libtiff import TIFF
import matplotlib.pyplot as plt# 读取夜间灯光数据
tif = TIFF.open('F182013.v4c_web.stable_lights.avg_vis.tif', mode='r')
img = tif.read_image()#提取包含中国东部范围的夜间灯光数据画图
#夜灯数据覆盖范围为-65~75oN,-180-180oN，分辨率是30’
lons=100;lone=137;lats=15;late=52
lons_grid=int((lons+180.0)/(30.0/3600))
lone_grid=int((lone+180.0)/(30.0/3600))
lats_grid=int((75.0-lats)/(30.0/3600))
late_grid=int((75.0-late)/(30.0/3600))
img2=img[late_grid:lats_grid,lons_grid:lone_grid]
plt.imshow(img2)
plt.show()

中国东部地区2013年的夜间灯光图片粗来啦！中国东部和南部著名的三大城市群：京津冀、长三角和珠三角在图上非常明显。

三、夜间灯光数据看中国城市发展

选取1992年至2013年的夜间灯光图片做成动图进行展示，直观感受一下这些年中国城市的发展吧！

阿里云双十一活动来袭

长按扫描下方二维码

即享云服务器新用户1折起购

最低86元/年，一起拼团更优惠！

↓ ↓ 长按扫码了解更多 ↓ ↓

【Python中文社区专属拼团码】

活动时间：2019年10月24日至2019年11月11日

活动对象：阿里云新用户，同一用户限购1单。

▼ 点击阅读原文，即享阿里云产品新用户1折优惠

Python 分析中国城市夜间灯光数据相关推荐

你的城市撒币了吗？Python分析各城市消费券发放数据
作者:刘早起来源:早起Python 前言近期,全国多地以各种形式投放消费券.消费补贴来鼓励消费,部分城市在首期消费券的基础上,连续追加发放多期消费券.于是,不少网友相互比较起来:你在的城市&quo ...
你的城市撒币了吗？Python分析各城市消费券发放数据！
前言近期,全国多地以各种形式投放消费券.消费补贴来鼓励消费,部分城市在首期消费券的基础上,连续追加发放多期消费券.于是,不少网友相互比较起来:你在的城市"撒币"了吗?哪个城市发的 ...
Google Earth Engine（GEE）——中国上海夜间灯光数据时序分析
代码: var aoi = /* color: #d63000 *//* displayProperties: [{"type": "rectangle"}] ...
Python读取夜间灯光数据看中国城市发展
本文转载自气象学渣,详情可以扫描下方二维码: 在城市化(城镇扩展).环境和能源等社会科学研究中常使用夜间灯光影像作为人类活动的表征.研究中使用最多的夜间灯光数据来自美国国防气象卫星计划(Defense ...
夜间灯光数据dn值_中国区域DMSP/OLS夜间灯光影像的校正
DMSP/OLS夜间灯光影像由于传感器未经过星上定标,导致长时间序列的各期影像之间缺乏连续性和可比性,且由于光谱分辨率的限制,使得大量的城市中心像元出现DN值为63的集聚饱和现象等问题,因此学者们对以 ...
DMSP夜间灯光数据
数据和详细信息参见https://ngdc.noaa.gov/eog/dmsp/dmsp.html) 1.美国国防气象卫星计划(Defense Meteorological Satellite Pro ...
一、DMSP/OLS、NPP/VIIRS等夜间灯光数据之GDP空间化的理论介绍
一.前言自上世纪90年代以来,DMSP/OLS夜间灯光数据问世,由于和其他遥感数据不同,该数据可以探测到地球夜间微弱的灯光.随着数据的积累,可以获取长时间序列的数据之后,随后常用于人类社会经济指标的 ...
十三、基于DMSP/OLS、NPP/VIIRS夜间灯光数据和兴趣点（POI）城市建成区提取——理论
一.前言夜间灯光数据是卫星传感器对夜间建筑物,道路和交通工具等发出灯光的记录[1,被广泛应用于城市建成区提取中.利用夜间灯光数据提取城市的建成区,能在很大程度上避免传统多光谱遥感的光谱混淆 .但由于 ...
一、DMSP/OLS、NPP/VIIRS夜间灯光数据之城市建成区提取之理论介绍
图1 环渤海城市群城市建成区扩张图一.前言对于上述图1,很多小伙伴可能见过类似的,那么这种图怎么来通过GIS或者通过其他软件实现.早期由于遥感影像种类有限,大部分城市建成区范围通过Landsat等 ...

Python 分析中国城市夜间灯光数据

DMSP/OLS夜间灯光数据下载地址：

Python 分析中国城市夜间灯光数据相关推荐

最新文章

热门文章