112年度GIS專題中心暑期實習生成果介紹(5)

專題題目:夜間衛星影像之時空特性探索-以台北市為例

實習學生:張自成(國立臺灣師範大學地理學系)

指導老師:詹大千 研究員

詹大千老師所指導之實習生張自成同學,運用日漸成熟的可見光紅外線成像輻射儀(VIIRS),其中的Day/Night Band(DNB)去觀察臺北市都市變化各區的消長。因其在時空上具有更好的解析度,並且影像品質更加穩定,並且影像已經經過BRDF之方式校正,可以免除大氣、雲層等因素干擾,在處理上更加方便。透過此份研究去了解夜間衛星影像在時空變化下的解釋力,以期進行進一步的研究與探索;研究範圍選定台北市,時段為2018/01~2023/06,選用影像為NOAA/VIIRS/001/VNP46A2,其時間解析度為一天,及理想狀態下每天皆會有一筆亮度值資料,空間解析度為15 arc sec(~=500m)。

1.資料篩選與處理

  • DNB BRDF Corrected NTL (from Google Earth Engine)
  • 工商家數經濟指標  (from 經濟部商業司)
  • 售電量 (from 台電 各縣市村里售電資訊)
  • 人口數 (from 內政部戶政司)
  • 土地利用類型總數 (from 國土測繪中心2021土地利用資料)
  • 道路總面積 (from 瑞俊科技2019路網資料)

因土地利用與道路面積資料較不會隨時間有大變動,因此只取用一年分之資料進行分析,其餘資料皆是月資料並會整合成500公尺之網格資料以利分析工作進行。

2.研究發現

整體而言,台北市市中心的亮度有顯著的下降,而郊區與山區低度利用的部分並無顯著差異;在分析過程中可以清楚看見資料與有空間與時間的相依性,利用ArcGIS Pro中的分析工具Space Time Cube進一步分析其熱、冷區的時空變化趨勢。