Étude de l'applicabilité des méthodes de réduction de l'échelle spatiale pour les images nocturnes (NPP-VIIRS-NTL) des lacs urbains du bassin du fleuve Yangtsé
La télédétection nocturne est largement utilisée dans divers domaines tels que l'environnement urbain, l'économie sociale, l'évaluation des catastrophes écologiques majeures et la sécurité politique. Cependant, en raison du manque de données de télédétection nocturne à longue durée et à haute résolution spatiale, l'évaluation de l'environnement des eaux urbaines est relativement rare dans la recherche sur la télédétection nocturne. Cette étude vise à combler ce manque dans la recherche sur l'environnement des eaux intérieures à l'aide de la télédétection nocturne. Des lacs urbains de formes variées d'une superficie supérieure à 3 km2 dans le bassin du fleuve Yangtsé ont été choisis comme objets d'étude. Les paramètres d'évaluation de l'environnement aquatique tels que la luminosité de l'eau des lacs (Lake Brightness Temperature, LBT), l'indice des algues flottantes (Floating Algae Index, FAI) et l'indice de couleur de l'eau (Forel-Ule Index, FUI) ont été utilisés. Des méthodes de réduction de l'échelle spatiale adaptées aux données de télédétection infrarouge thermique telles que DisTrad, la régression pondérée géographiquement (Geographically weighted Regression, GWR) et la forêt aléatoire (Random Forest, RF) ont été introduites; des théories sur les objets et des méthodes statistiques de corrélation ont été utilisées pour explorer les meilleures méthodes de réduction de l'échelle spatiale pour les images nocturnes de lumière visible et infrarouge (NTL) du satellite polaire Suomi-NPP (Suomi National Polar-orbiting Partnership) dans différentes régions des eaux intérieures. Les résultats montrent que la méthode DisTrad basée sur LBT et FAI (OD-TA) présente une certaine stabilité, tandis que la méthode de régression pondérée géographiquement basée sur LBT et FUI (OGWR-TU) présente des performances remarquables dans les grands lacs urbains de formes complexes (PARA>65) tels que le lac Dianchi et le lac Chaohu. La morphologie spatiale des lacs et les caractéristiques sociales et humaines de l'éclairage nocturne des rives du lac sont les principaux facteurs qui influent sur l'applicabilité des méthodes de réduction de l'échelle spatiale. Cette étude non seulement pallie le manque d'images NTL à longue durée et à haute résolution spatiale dans les régions aquatiques, mais elle fournit également un support méthodologique et des données pour l'évaluation de la pollution lumineuse des lacs urbains et l'analyse de l'environnement social et humain des rives du lac.
关键词
Lumière nocturne; Température de luminosité; Réduction de l'échelle spatiale; NPP-VIIRS; Lacs urbains