نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی فتوگرامتری، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، ایران

2 استادیار گروه مهندسی نقشه‌برداری، دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، ایران

3 دانشکده عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

10.52547/gisj.2022.226731.1090

چکیده

سنجش‌ازدور یک منبع داده قدرتمند برای نقشه‌برداری از مناطق شهری و نظارت بر پویایی شهرنشینی است. از بین داده‌های سنجش‌ازدوری، تصاویری که در شب اخذ می‌شوند راهی مؤثر برای نظارت بر فعالیت‌های انسانی در مقیاس جهانی فراهم کرده است؛ زیرا این تصاویر با توجه به ویژگی‌ها و قابلیت‌هایی که دارند می‌توانند مناطق شهری و سایر فعالیت‌های انسانی، که ویژگی اصلی آن‌ها استفاده از نور در شب می‌باشد را با اندازه‌گیری صحیح مکانی، از پس‌زمینه‌ی بدون نور جدا نمایند. این تصاویر با یک نظارت مستمر و مداوم از منظره شبانه جهانی، منبع و نتایج ارزشمندی از فعالیت‌های انسانی از گذشته تا امروز فراهم می‌کند و تجزیه‌وتحلیل سری زمانی این داده‌ها برای کشف، تخمین و نظارت بر پویایی اجتماعی و اقتصادی در کشورها، به‌ویژه مناطق فرعی که در آن آمار رسمی قابل‌اعتماد وجود ندارد، بسیار ارزشمند است. با پیشرفت سنجنده‌های ماهواره‌ای نور شب در سال‌های اخیر و تحقیقات جدید انجام‌شده در زمینه‌ی داده‌های نور شب، هدف از این تحقیق، بررسی پیشرفت‌های موجود در سنجنده شبانه، معرفی انواع داده‌ها و محصولات موجود، بررسی و بیان مزایا و معایب هر کدام و همچنین مروری بر روش‌ها و راه‌حل‌های ارائه‌شده در تحقیقات پیشین انجام‌شده جهت حل مشکلات و محدودیت‌های موجود در این تصاویر انجام‌شده است. ازاین‌رو با توجه به بررسی‌های انجام‌شده از 225 مقاله‌ مورد بررسی از مجله‌های معتبر مختلف در زمینه‌ی تصاویر نور شب، نتایج بدین گونه بدست آمد که 65 درصد از مقالات موجود، از داده‌های نور شب در زمینه‌ی شهری (59 درصد شهری مربوط به استخراج و بررسی دینامیک شهری و 6 درصد آن در زمینه‌ی بررسی جمعیت) و 35 درصد در زمینه‌ی غیرشهری (17 درصد در زمینه‌ی مصرف انرژی،13 درصد در زمینه‌ی مسائل اقتصادی و 5 درصد مربوط به باقی مسائل مانند آلودگی) استفاده کرده‌اند. از سوی دیگر در مقالاتی که سعی داشته‌اند در زمینه‌ی تصحیح تصاویر نور شب، روش‌هایی را ارائه دهند می‌توان گفت در تصحیح داده DMSP-OLS 44 درصد از مقالات با هدف بررسی‌های شهری، 14 درصد با اهداف اقتصادی، 38 درصد باهدف کلی تصحیح و 4 درصد با اهداف دیگر نگارش یافته‌اند، همچنین در تصحیح داده(VIIRS) Visible and Infrared Imaging Radiometer Suite 57 درصد با اهداف اقتصادی، 36 درصد با هدف بررسی شهری و 7 درصد با اهداف دیگر ارائه شده است. درنهایت نتایج و یافته‌های این تحقیق می‌تواند یک دید کلی به محققان در جهت آشنایی و درک روندهای مطالعاتی مختلف در زمینه‌ی استفاده از داده نور شب ارائه دهد؛ همچنین می‌تواند کمک کند تا محققان با توجه به هدف و زمینه مطالعاتی موردنظرشان، داده و الگوریتم مناسب را انتخاب کنند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

The advances, challenges and perspectives in the correction field of free Night light satellite image

نویسندگان [English]

  • Fatemeh Ahmadi 1
  • yasser Ebrahimian Ghajari 2
  • Abbas Kiani 3

1 Master Student of Photogrammetry Engineering, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran

2 Assistant Professor of Civil Engineering Department, Babol Noshirvani University of Technology, Babol, Iran

3 Babol Noshirvani University of Technology

چکیده [English]

Abstract: Remote sensing provides a powerful data source for mapping urban areas and monitoring urban dynamics on various scales. Among remote sensing data, images taken at night provide an effective way to monitor human activities on a global scale. Because the features and capabilities of these images can enable separating urban areas and other human activities, the main feature of which is the use of light at night by accurately measuring the location, from the background without light. Via providing uninterrupted and continuous monitoring from the night world perspective, these images provide valuable source and results of human activities from the past to the present; the time series analysis of this data is highly valuable for discovering, estimating and monitoring social and economic dynamics in countries, especially sub-regions where there are no official statistics. With the development of night data satellite sensors in recent years and new research conducted in the field of night-time data, this study aims to review the advances in night-time sensors, introduce the existing data and products, review and express the advantages and disadvantages of each one and review methods and solutions presented in previous research for solving the existing problems and limitations in order to improve these images. Therefore, according to the reviews of 225 articles on night light from various credible journals, the results demonstrated that 65% of the available articles were from night light data in the urban field (59% related to urban dynamics extracting and studying and 6% for population surveys) and 35% for non-urban field (17% for energy consumption, 13% for economic issues and 5% for other issues such as pollution) in a more detailed look. Articles that have tried to provide methods for correcting night images can be categorized as follows: in the DMSP-OLS data, 44% of the articles were urban surveys, 14% were for economic purposes, 38% for the general purpose of correction and 4% for other purposes. Visible and infrared imaging radiometer suite (VIIRS) data were 57% for economic purposes, 36% for urban surveys and 7٪ for other purposes. The results and findings of this study can provide a general overview for researchers to familiarize and understand the trends of various studies in the use of night light data. It can also help researchers choose the right data and algorithm according to their purpose and study field.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Night light satellite images
  • advantages and disadvantages of night light images
  • correction and preprocessing methods