基于流域的经济发展及能源需求的分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术是关于一种基于流域的经济发展及能源需求的分析方法及装置，方法包括：获取流域与其所经省市的预设时间段内的夜晚灯光数据；对夜晚灯光数据进行校正处理后，得到流域及其所经省市的夜晚灯光影像；根据夜晚灯光影像确定流域对应的热力图，并对其进行经济空间聚合分析，得到分析结果；根据分析结果确定流域及其所经省市的经济发展和能源消耗的时空格局演变趋势。通过该技术方案，揭示了经济发展、能源消耗与流域要素的相关密切关系，为黄河流域经济格局和能源消耗格局研究提供相对客观的参考依据。客观的参考依据。客观的参考依据。

【技术实现步骤摘要】
基于流域的经济发展及能源需求的分析方法及装置


[0001]本公开涉及流域管理
，尤其涉及一种基于流域的经济发展及能源需求的分析方法及装置。

技术介绍

[0002]黄河流域是一个复杂的巨系统，由河流子系统、生态环境子系统和人类经济子系统组成，涉及自然、经济、社会、生态、能耗等各方面的要素，各个子系统之间存在协同、竞争、博弈等关系，为解决国家重大问题提供基础保障。人类经济子系统作为其中的重要组成部分，主要涉及经济、三产、人口等因素，常规的的评价模式是以GDP单一指标为主，如何对其空间格局发展情况进行客观评价，需要新的方法和客观指标来支撑经济的发展趋势研究。
[0003]现有的经济发展时空格局演变研究存在统计数据存在口径不统一、可比价换算复杂等问题，而且统计数据一般为均质的面板数据，空间分辨率较低，难以表现行政区内部经济发展的空间异质性。因此，借助更客观、尺度更精细的数据有助于更全面地研究经济发展的时空格局特征。
[0004]夜间灯光数据能探测到地球表面发出的亮光，是研究人类活动的有效数据源。DMSP卫星传感器可获取来自城市、乡镇及其他有持久光源的场所，且去除了云、光火及油气燃烧等偶然噪声影响的稳定夜间灯光影像。国内外的学者对此进行了大量的研究，主要集中在城市空间信息提取扩展研究、城市空间特征灯光数构建研究、人口密度及热岛效应研究、经济发展状况研究、电力能源消耗量研究以及城市化对生态环境影响研究等方面，对并未应用到流域等领域。

技术实现思路

[0005]为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种基于流域的经济发展及能源需求的分析方法及装置，其以流域为研究对象，结合流域生态保护和高质量发展的国家战略，宏观分析了夜晚灯光数据在反演经济时空格局演变中重要作用，揭示了经济发展与流域要素的相关密切关系，为黄河流域经济格局研究提供相对客观的参考依据。
[0006]根据本公开实施例的第一方面，提供一种基于流域的经济发展及能源需求的分析方法，所述方法包括：
[0007]获取所述流域与其所经省市的预设时间段内的夜晚灯光数据；
[0008]对所述夜晚灯光数据进行校正处理后，得到所述流域及其所经省市的夜晚灯光影像；
[0009]根据所述夜晚灯光影像确定所述流域对应的热力图，并对其进行经济空间聚合分析，得到分析结果；
[0010]根据所述分析结果确定所述流域及其所经省市的经济发展和能源消耗的时空格局演变趋势。
[0011]在一个实施例中，优选地，所述获取所述流域与其所经省市的预设时间段内的夜晚灯光数据，包括：
[0012]使用美国国防气象卫星搭载的业务型线扫面传感器获取所有灯光数据；
[0013]对所述所有灯光数据进行数据预处理，以得到所述夜晚灯光数据；
[0014]在一个实施例中，优选地，对所述夜晚灯光数据进行校正处理，包括：
[0015]分别对所述夜晚灯光数据依次进行相互校正处理、饱和校正处理、年内融合校正处理和年际间校正处理。
[0016]在一个实施例中，优选地，采用以下第一计算公式对所述夜晚灯光数据进行相互校正处理和饱和校正处理包括：
[0017]DNc＝a*DN2+b*DN+c
[0018]其中，DN表示待校正的夜晚灯光数据的影像像元值；DNc表示校正后的灯光影像像元值。
[0019]在一个实施例中，优选地，对所述夜晚灯光数据进行年内融合校正处理包括：
[0020]对于出现年内数据重叠的年份数据进行像元值比较计算；
[0021]当两个年份对应的像元值均为零时，则将该像元的像元值确定为零，否则将两个年份的像元值的平均值确定为该像元的像元值。
[0022]在一个实施例中，优选地，采用以下公式对所述夜晚灯光数据进行年际间校正包括：
[0023][0024]其中，n表示数据重叠的年份，DN
(n
‑
1，i)
、DN
(n，i)
、DN
(n+1，i)
分别表示经过相互校正、饱和校正、年内融合校正后的夜晚灯光影像的i像元的DN值。
[0025]在一个实施例中，优选地，所述经济发展的时空格局演变趋势包括：社会经济发展变化趋势，能源消耗时空变化和流域发展指数。
[0026]在一个实施例中，优选地，所述社会发展变化趋势的评价指标包括以下至少一项：
[0027]常住人口、城镇化率、城镇居民人均可支配收入、人均公园绿地面积、GDP增长率、人均GDP、第三产业占比、灌区面积、夜晚灯光数据、流域用水总量、万元工业增加值用水量，用电峰值时空分布。
[0028]根据本公开实施例的第二方面，提供基于流域的经济发展及能源需求的分析装置，所述装置包括：
[0029]获取模块，用于获取所述流域与其所经省市的预设时间段内的夜晚灯光数据；
[0030]校正模块，用于对所述夜晚灯光数据进行校正处理后，得到所述流域及其所经省市的夜晚灯光影像；
[0031]分析模块，用于根据所述夜晚灯光影像确定所述流域对应的热力图，并对其进行经济空间聚合分析，得到分析结果；
[0032]确定模块，用于根据所述分析结果确定所述流域及其所经省市的经济发展和能源消耗的时空格局演变趋势。
[0033]根据本公开实施例的第三方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时实现如第一方面实施例中任一项所述方法的步骤。
[0034]本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0035]本专利技术实施例中，以流域为研究对象，结合流域生态保护和高质量发展的国家战略，宏观分析了夜晚灯光数据在反演经济时空格局演变中重要作用，揭示了经济发展与流域要素的相关密切关系，为黄河流域经济格局和能源消耗格局研究提供相对客观的参考依据。
[0036]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
附图说明
[0037]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0038]图1是根据一示例性实施例示出的黄河流域巨系统的架构图。
[0039]图2是根据一示例性实施例示出的流域发展评价指标体系的示意图。
[0040]图3是根据一示例性实施例示出的基于流域的经济发展及能源需求的分析方法的流程图。
[0041]图4a是根据一示例性实施例示出的1992年全国校正前的夜晚灯光数据示意图。
[0042]图4b是根据一示例性实施例示出的1992年全国校正后的夜晚灯光数据示意图。
[0043]图4c是根据一示例性实施例示出的1992年全国及流域九省夜晚灯光数据影像示意图。
[0044]图5a是根据一示例性实施例示出的2013年全国及流域九省夜晚灯光数据影像示意图。
[0045]图5b是根据一示例性实施例示出的2013年全国校正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于流域的经济发展及能源需求的分析方法，其特征在于，所述方法包括：获取所述流域与其所经省市的预设时间段内的夜晚灯光数据；对所述夜晚灯光数据进行校正处理后，得到所述流域及其所经省市的夜晚灯光影像；根据所述夜晚灯光影像确定所述流域对应的热力图，并对其进行经济空间聚合分析，得到分析结果；根据所述分析结果确定所述流域及其所经省市的经济发展和能源消耗的时空格局演变趋势。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述流域与其所经省市的预设时间段内的夜晚灯光数据，包括：使用美国国防气象卫星搭载的业务型线扫面传感器获取所有灯光数据；对所述所有灯光数据进行数据预处理，以得到所述夜晚灯光数据。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述夜晚灯光数据进行校正处理，包括：分别对所述夜晚灯光数据依次进行相互校正处理、饱和校正处理、年内融合校正处理和年际间校正处理。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用以下第一计算公式对所述夜晚灯光数据进行相互校正处理和饱和校正处理包括：DNc＝a*DN2+b*DN+c其中，DN表示待校正的夜晚灯光数据的影像像元值；DNc表示校正后的灯光影像像元值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述夜晚灯光数据进行年内融合校正处理包括：对于出现年内数据重叠的年份数据进行像元值比较计算；当两个年份对应的像元值均为零时，则将该像元的像元值确定为零，否则将两个年份的像元值的平均值确定为该像元的像元值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用以下公式对...

【专利技术属性】
技术研发人员：张远生，练继建，马超，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：