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施开放副教授研究小组在夜光遥感的人类活动环境影响效应领域取得新进展

发布时间:2021-09-15 15:04:06     作者:施开放    浏览次数: 次

2021914日,金沙js9999施开放副教授研究小组以Remotely sensed nighttime lights reveal China's urbanization process restricted by haze pollution为题,在线发表了利用夜间灯光遥感数据评估雾霾污染对城市化进程影响的最新研究成果。该成果已在线发表在城市建筑与环境领域Top期刊《Building and Environment》上 (SCI一区,2020年最新影响因子6.456)。硕士研究生刘诗娆和施开放副教授分别为该文的第一作者和通讯作者。

新世纪以来中国经历了快速的城市化进程,然而在此过程中不可避免地衍生出了一系列生态环境问题,尤其以PM2.5为主要污染物的雾霾污染已经成为当下最为棘手的环境问题之一。在中国积极制定与推行治霾控霾政策的背景下,一个重要的前提和基础是理清城市化进程与雾霾污染的关系。先前研究往往专注于城市化进程对雾霾污染的影响分析,却忽略了雾霾污染对城市化进程的反向影响。此外,传统统计数据统计口径的不一致、缺乏空间信息以及中高分辨率可见光遥感影像的单维性特征进一步限制了这种反向影响的大尺度长时序分析。

鉴于此,施开放副教授研究小组在构建一套连续性校正NPP-VIIRS夜间灯光遥感数据集的基础上,开发了夜光城市化水平模型指数,有效识别中国2012-2018年城市化水平时空动态变化。模型精度验证结果表明该指数能够从人口、经济、社会、空间多个维度表征城市化水平。进一步地,结合PM2.5浓度影像数据,在控制降水、气温、地形、人口、时间与城市差异等多个因素的基础上,采用动态面板广义矩估计模型、混合最小二乘法、固定效应模型分析雾霾污染是否对中国的城市化进程产生影响。最终,采用两阶段最小二乘回归模型识别这一影响的传导机制。研究结果表明雾霾污染在一定程度上制约了中国的城市化进程,尤其对东部地区的阻碍作用更为明显。虽然人力资本对于雾霾污染影响全国城市化进程的传导作用并不显著,但是对于大城市、中等城市以及东部发达地区而言,人力资本已经成为雾霾污染制约城市化进程的一个重要传导因素。

本研究的科学贡献主要体现在以下两个方面:1) 从人口、经济、社会和空间四个维度论证了夜间灯光遥感数据表征城市化进程的可行性。夜间灯光遥感数据提供了一种从多维度、大尺度、长时序量化城市化水平的新途径。2) 从多个角度厘清了雾霾污染对城市化进程的影响并识别了传导机制,研究结果可为我国制定合理的治霾控霾政策提供科学的参考依据。

研究成果得到国家自然科学基金 (42101345) 和中央高校基本科研业务费专项培育项目共同资助 (XDJK2020B008)。论文链接:https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2021.108350