夜上海，一個不夜城。

有人說，瞭解一座陌生城市最好的方式，就是搭乘夜間航班，隨著夜色潛入其懷抱。半空中俯瞰到的點點亮光和燈帶，恰是這座城市最生動的脈搏和呼吸。事實上，如果我們將視線再往上移，從太空中觀察，就會發現一個更有魅力的夜上海。

圖說：長三角區域範圍的夜光遙感圖，圖中紅色表示燈光亮度較強，黃色表示燈光亮度較弱，黑色區域表示未採集到明顯的燈光（紅色虛線圈顯示長三角區域範圍有四個顯著的城市群）。三省一市測繪行政主管部門提供

“夜上海”影響不斷擴大

不久前，一張開啟美國國家航空航天局（NASA）的夜間地圖成為“網紅”，特別是上海就處於光源集中的地方。事實上，相比NASA的夜間地圖，由我國首顆專業夜光遙感衛星“珞珈一號”傳回了夜光遙感全國一張圖，大幅度提升影像的絕對定位精度，包括上海市測繪院、華東師範大學在內的眾多機構以及專家，正在利用夜光遙感資料來研究上海以及長三角。

“‘珞珈一號’是全球首顆專業夜光遙感衛星，它傳回的影象，可以展現出夜光亮度變化的細節，並帶來豐富的應用場景。理想條件下，可在15天內繪製完成全球夜光影像，提供我國及全球GDP指數、碳排放指數、城市住房空置率指數等專題產品，動態監測中國和全球宏觀經濟執行情況，為政府決策提供可觀依據。”上海市測繪院總工程師趙峰表示，“目前，我們正在積極探索‘夜光遙感全國一張圖’在長三角一體化發展中的應用研究。”

據趙峰介紹，夜間燈光的密度和強度，能夠反映區域繁榮程度，與國民生產總值存在較高相關性。從夜光遙感圖也可以看出，上海、蘇州、杭州、南京、無錫這5個城市的夜光強度顯著高於周邊地區。

華東師範大學地理科學學院、地理資訊科學教育部重點實驗室餘柏蒗教授團隊，為我國最早研究夜間燈光遙感資料的團隊之一，發表了大量研究成果，並在國際相關領域具有一定影響力。餘柏蒗表示，相較於傳統評估方法，夜間燈光資料為高效、客觀地反映城市化水平提供了可能，“透過研究上海的長時序夜間燈光遙感影像，我們發現：1996年，上海的高亮度區域主要集中在市中心及陸家嘴區域，而與上海接壤的江蘇、浙江的燈光亮度則相對較暗。經過18年的發展，上海燈光的亮度和範圍均有明顯的增長和擴張，出現了明顯的多中心現象，尤其是長寧區、外高橋以及浦東新區等區域——這說明了上海處於一個快速發展的狀態。截至2018年，由於受到上海發展的帶動，上海周邊地區的燈光亮度也處於增長的態勢，例如上海與蘇州的燈光區域已連成一個整體。”

圖說：上海和江蘇交界處的燈光區域（紅線標明行政區劃）。NPP-VIIRS夜間燈光資料（下同）

餘柏蒗特別提到，“透過對比美國紐約的夜間燈光影像發現：1996年，紐約的燈光範圍幾乎覆蓋了整個城市，在近20年裡，雖然燈光強度仍有一定增長，但範圍並沒有顯著性地擴張，這說明了紐約的城市發展得早，而上海近幾年發展得快。總而言之，從這些影像中，能夠很直觀地看到上海快速城市化的整個過程，輔以不同的演算法或是模型，就能夠很好地量化城市在不同維度上的變化情況。”

“利用夜間燈光資料，還能夠快速識別城市中心位置與範圍。”餘柏蒗說，“透過與上海的城市發展規劃藍圖比較，發現規劃中的城市中心得到了更快更好的發展。但值得注意的是，有部分割槽域雖未被列入規劃，但卻也達到了城市中心的水平，例如嘉定工業區、南翔鎮等，這在未來的城市規劃中，也是需要引起關注的。”

更好認識城市影響力

“對普通人來說，第一眼看到夜光遙感圖，首先關注的就是燈光的亮暗。而專業研究人員從圖上還可以看到更多細節。”趙峰說，“利用夜光遙感進行城市擴張驅動力成因分析，是近年來的研究熱點。同時，由於夜光遙感衛星能夠捕捉到城鎮的夜間燈光，且夜間燈光與人類的活動緊密相連，因此夜光影像可以廣泛應用於社會經濟引數的估算。”

據趙峰透露，在長三角區域合作辦公室的牽頭下，透過跨行政區域的政府、研究機構的廣泛合作，上海市測繪院基於二三維一體化GIS技術，搭建了涵蓋地理、人口、經濟、規劃、基礎設施的資訊資料共享交換平臺，服務於長三角區域規劃、基礎設施建設、資源利用、環境保護、產業佈局、資源利用、災害防護等方面的決策與行動。

圖說：上海和紐約2008年、2012年、2018年三年的夜間燈光亮度對比圖（紅線標明行政區劃），說明紐約的城市發展得早，而上海近幾年發展得快。

“夜光遙感影像可以用來準確提取和分析建成區範圍和空間聚集現象（城市群）。從夜光遙感影像上不難發現，長三角區域範圍有四個顯著的城市群，即以上海、南京、杭州、合肥為中心的四大都市圈，這也與相關機構釋出的城市群分析報告不謀而合。”趙峰說。

趙峰的觀點也得到了餘柏蒗的認同：“利用夜間燈光資料，我們結合圖論等模型，提出識別城市群時空演化的方法。結果表明，近20年裡，長江三角洲城市群的空間範圍在不斷擴大，作為城市群中心的上海，對周邊地區的輻射影響力也越來越大。”

助力城市精細化發展

在餘柏蒗看來，隨著夜間燈光遙感資料空間解析度以及光譜解析度的提升，以及與地理空間大資料的結合，今後有望實現更加精細化的社會經濟評估、節能光源判別等一系列研究，並實現從“資料驅動”向“資訊驅動”的跨越，助力上海的精細化城市可持續發展。

圖說：上海夜間燈光影像三維拉伸圖，紅色顯示夜光強度大，繁榮程度高。

“夜間燈光資料不僅僅能夠用於城市結構的分析，它還能夠用於測度城市的人口資訊、國內生產總值（GDP）、社會存量、碳排放與電力消耗水平、貧困度評估、災害評估以及光汙染等一系列社會經濟指標。”餘柏蒗說。

據餘柏蒗透露，目前已提出一系列評估社會經濟指標的模型與方法，可泛化應用於全國、一帶一路甚至是全球範圍。例如利用夜間燈光資料估算的資料，分析一帶一路的電力消耗水平發現，近20年來，一帶一路地區的夜間燈光亮度空間的重心正逐漸往中國方向移動。此外，餘柏蒗團隊已免費公開了6套多時相的全國（全球）社會經濟指標資料集，其中包括城市碳排放資料集、城市電力消耗資料集、城市鋁材存量資料集、城市混凝土存量資料集、城市鋼鐵存量資料集以及城市建成區資料集，“分享這一系列成果，既能方便社會大眾對城市化程序的直觀認知，也為城市管理者和規劃部門提供了客觀詳實的城市發展水平資料，為城市的精細化管理提供依據。”

“從全球來看，遙感技術不僅用來調查夜光的分佈，同時也用來揭示夜光的健康與生態效應。海外一些機構曾利用醫學樣本資料和夜光影像，分析了以色列女性乳腺癌、肺癌發病率與夜光強度的關係。研究表明，光汙染強度與乳腺癌的發病率有顯著相關，而與肺癌發病率沒有顯著相關，表明了夜光強度與乳腺癌的發病可能存在因果關係。”

新民晚報首席記者 方翔

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夜光遙感

夜光遙感是利用遙感技術從太空觀測夜間地球的光芒，最早起源於上世紀70年代美國軍事氣象衛星計劃，初衷是希望捕捉夜間雲層反射的微弱月光，獲取夜間雲層分佈資訊。操作中卻意外發現，該衛星可捕捉到無雲情況下夜間城市區域發光。科研人員意識到了這一作用，對每天衛星採集的影像進行合成處理，研製出無雲的夜光遙感資料。這個資料被全球科學家廣泛應用，夜光遙感逐漸成為遙感領域發展活躍的一個分支。