近日，美國宇航局公布了一組最新的全球夜間燈光分布圖。這張圖是根據NPP衛星在每個特定時間段拍攝的各地夜景照片，排除月光、天氣等因素的影響，繪制合成出的全球夜間燈光的景象，這種影像獲取技術被稱為夜光遙感。
遙感“黑科技”
隨著社會經濟的發展，夜間照明設施逐漸普及。人們發現，如果從太空觀測夜間的地球，人類聚居區和發達經濟帶會發出奪目的光芒。基于這個特點，夜光遙感的作用開始凸顯出來……
夜光遙感是遙感領域發展活躍的一個分支，它可以獲取夜間、無云條件下地表發射的可見光信息，而這些信息大部分由地表人類活動產生。比如，城市燈光、艦船燈光和油井燃燒發光均和人類活動有關。同時，自然界的海洋生物、森林野火以及火山爆發等也是夜光光源的一部分。
目前，大多數可見光遙感衛星的傳感器成像時間是白天，只有少部分衛星具有捕捉地表夜間可見光的能力。相比于普通遙感衛星拍攝的白天影像，夜光遙感更能直接反映人類活動的信息，因此它在社會科學領域得到了廣泛的應用。可以說，普通遙感主要是用來觀地球和自然界的變化，而夜光遙感是以人類為中心開展的觀測。
夜光遙感起源于上世紀70年代自美國軍事氣象衛星計劃。該計劃的初衷是希望捕捉夜間云層反射的微弱月光，從而獲取夜間云層分布信息，而科研人員意外發現，衛星竟還可以捕捉到無云情況下夜間城鎮的光源。
目前，美國、阿根廷、以色列等國的衛星及國際空間站都可以獲取夜光遙感影像。美國宇航局從2012年起，每年都會公布一組全球的夜光遙感圖。通過這些影像，大家可以欣賞或觀察不同國家和經濟帶的夜景，并比較不同區域的發展水平。而科研工作者可以對這些影像進行數據挖掘，從而發現社會和自然規律。
“秘密”知多少
夜光遙感與人類活動高度關聯，同時具有高時空分辨率的特點，被廣泛應用于社會經濟參量估算、城市化過程監測、油氣開采時空信息挖掘、生態環境評估等領域。
研究表明，夜光遙感總值與國民生產總值(GDP)有較強的關聯性。比如，研究人員利用夜光遙感影像能進一步估算出觀測區域的國民生產總值、人口分布、能源消耗、二氧化碳排放、貧困度、貨運量等關鍵社會經濟參量，有助于宏觀了解一個國家或區域的社會經濟發展歷程和現狀。據外媒報道，美國曾通過夜光遙感發現一些地區虛報GDP的增長。
近年來，歐美等發達國家的夜間燈光較穩定，而中國、印度以及東歐等發展中國家的夜間燈光呈明顯增長趨勢。因此，利用夜光遙感可比較直觀地反映城市化建設中空間擴展的過程，有助于人們分析城市群和城市空間結構的演化規律。
另外，由于油氣燃燒所產生的溫度很高，所以在夜光遙感影像中，油氣燃燒產生的亮光尤其突出。早在1973年，就有人利用夜光遙感監測油氣燃燒，分析油氣的開采強度和熱點區域。目前，基于夜光遙感的全球火點檢測產品已實現共享發布。
以夜光遙感影像作為主要數據源，還能夠快速估算生態環境情況、精準評估光污染、高效捕捉海上漁業捕撈活動、定量評估珊瑚礁生態脆弱區中人類活動對其造成的影響。
應用前景廣
我國利用夜光遙感開展了一系列社會經濟參數估算、城市化和區域發展評估、光污染分析、漁業檢測等方面的研究，獲得相關部門一致好評。比如，利用夜光遙感5年的影像數據，分析敘利亞內戰的態勢和戰場的變化，認為夜光的減少和難民數量之間有較高的相關性——夜光減少量大的地方，難民數量急劇上升。該項研究成果被聯合國安理會使用并在國際上引起廣泛關注。
此外，針對“一帶一路”沿線國家在資源保障、經濟發展、生態環境和人居發展等方面的需求，我國利用夜光遙感開展了現狀分析與評估。
夜光遙感能以獨特視角對人類活動規律進行深刻認知，具有其他數據源不可替代的優勢。未來，夜光遙感的數據源將由單一的影像發展到更高空間、時間和輻射分辨率的多種數據源。而夜光遙感的應用領域也將由傳統的社會、經濟發展估測逐步拓展到重大事件、公共衛生、生態等領域的評估。此外，夜光遙感與社會經濟規律的關系，也將從定性描述提升到基于夜光數據的社會經濟參數估算，更加側重于知識發現。
除了數據的多樣化，夜光遙感還將逐漸走高精度和定量化的路線，并發展相應的夜光地面觀測手段，通過地面觀測與衛星數據相結合的方式，能夠更加準確地反映夜光的時空變化信息。（來源：中國航天報）
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