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形容傍晚的城市灯光的篇一
《城市灯光景观设计》
城市灯光景观设计
开发夜晚景观现代都市特征
现代都市生活的标志之一，是夜生活时间趋于延长。这使得人们有更多的时间来观察和体验城市夜晚的风貌。 因此，开发城市夜晚景观对于美化人们生活、熏陶人们的审美情操、提高人民生活品质就显得越来越必要。
去过国际化都市的人们，都有一个共同的感受城市的夜晚在五彩缤纷的人工灯光妆饰下显示出与白天迥然不同的景色，甚至比白天更加美丽。 比如香港的夜晚，伴随着夜幕的降临，放眼望去不再是无垠的黑暗，也不是点点的星火，而是火树银花的不夜之城。 充满着温馨诱人的万家灯火，能使人摆脱白天受到的来自现代建筑所广泛采用的坚硬的水泥与大面积玻璃幕墙的挤压感和闷热感。 眺望维多利亚港两岸美丽的夜色和建筑群绚丽的灯光景观，常常使游人留边忘返。
进入90年代，城市的夜晚景观在国内外都受到越来越多的重视。 美国的底特律市和巴尔的摩市正在制定和实施对城市的夜晚景观重新规划与大规模改造的五年计划，亚特兰大市的店铺业主则被要求协助市政当局促进该市成为明亮的国际化城市，而到过香港与上海的人都对这两个城市采用政府行为而实施的大规模城市夜晚景观开发留下了深刻的印象。
美丽的灯光夜景是城市现代化的重要标志和城市繁荣的特征。 开发城市的夜晚景观，是展示城市的特色、促进商业和旅游业的繁荣和迈向国际化都市的“硬件”条件之一。
目前，国内若干城市已经意识到开发城市夜晚景观的重要性，并做了许多实际工作，如向高大建筑物设置投射灯光等。 然而，我国过去的建筑设计一般并不考虑建筑的灯光环境，特别是灯光环境的艺术化。 即使某些建筑在夜晚进行了一些室外照明，也是在建筑主体完成后才添加的“身外物”。 缺乏必要的规划、管理与协调而自发、无序进行的开发会产生一些事与愿违的结果。 如导致城市的光污染，破坏生态环境，甚至影响交通安全，这在某些工业化国家和地区，如日本和台湾，已是不争的事实。
针对这一问题，我国的一些城市正在致力于综合性解决办法：一方面在已建成的建筑物实施了经统一规划和设计的灯光环境工程，例如深圳等城市；另一方面，一些城市正酝酿做出进一步规定，在报建大型新建筑方案时，就包括夜晚建筑灯光环境的设计方案。
城市灯光景观与艺术照明
从电源的发明至今，照明技术得到快速发展。 现在，人们已逐渐将照明技术分为功能性照明与艺术性照明两个大类。 功能性照明是为保持视觉而提供必要的照度；艺术照明则是运用灯光来创造以观赏为主的艺术景观，对于如何正确地运用灯光，完成功能性照明任务，人们已在成熟的经验。与此相对照，艺术照明是由自然科学和美学相结合而形成的艺术化照明。 一方面，它属于自然科学的范畴，包含了对光现象规律运用的再认识，并具更深入其本质研究的趋势； 另一方面，对光的多样性的表现方法，及其审美认识过程则属于环境美学的范畴，这一领域在我国目前还处于起步阶段，尚未发展成熟。
艺术设计的首要任务便是艺术主题的表现和视觉的舒适性。 灯光的调度应随环境及意境而变化，设计者依据自身的艺术修养和科技知识而创作，它不仅注重周围空间环境所产生的美学效果及由此对人们所产生的心理效应。 因此，一切居住、娱乐、社交场所的灯光环境均应满足此项要求。使人们体验到现代都市中照明技术与艺术相交融的高品位视觉享受。
城市环境艺术照明研究的主要问题有：
（1）、人工光源的性质、发展和应用场合；
（2）、控制系统的性质、进步和应用场合；
（3）、光与色的合成及其与建筑环境的关系；
（4）、人对光与色的生理与心理效应；
（5）、环境艺术照明的基本表现方法；
（6）、城市灯光环境的规划与设计方法；
（7）、城市灯光环境设计文件的合理化与规范化；
（8）、环境艺术照明设计意图的表现方法；
（9）、光污染的治理与城市灯光环境的规范化；
（10）、城市灯光环境工程实施。
城市环境艺术照明设计的要求：
（1）、要求整体性与协调性的艺术照明工作，虽然从某些局部（即微观）上讲可能是成功的，但整个城市夜晚景观（即宏观）来说，却缺乏艺术的内涵与韵律。夜晚景观主要靠灯光来艺术加创造。那么，如何恰如其分来艺术地表现微观，如何处理微观与微观之间、微观与宏观之间相融相映、浑然一体的艺术联系，这就需要有组织地把一般的灯光照明艺术化，并采用
一些政府行为，从整个城市的总体布局出发，有序地调动各种艺术的表现手段来营造城市的夜景。城市灯光景观的开发、灯光环境工程的规划与协调实施已成趋势并成为城市建设及管理的重要组部分。
（2）、新型光源、灯具设备的应用----新型光源、灯具设备的发展与应用，也为艺术照师提供了广阔的想象与再现空间，成为影响城市灯光环境的重要因素，得到了人们的关注和欢迎。随着电子技术和气体放电研究的深入，各种功率大、光效高、色谱广、易控制、节能安全的气体放电灯技术日成熟，并得到越来越广泛的应用。
以激光为例，目前，激光作为艺术照明光源虽已应用于娱乐场所迪斯科舞厅、剧场、室内外展览和大型集会，但由于技术和设备的复杂，其应用还不很普及。事实上，激光与光纤及其它新型光源一样，刚刚开始在较大范围的应用，自身尚需不断地完善与提高。这些在目前还应用不多的新型照明光源在未来势必成为大量、广泛应用的普通光源，从而带动照明设计界的设计思想的变革。
（3）、控制技术的应用
现在的设计者和以往相比，从设计到实际操作都发生了巨大变革，现代控制技术已成为建筑环境艺术照明发展的巨大动力。一方面，设计、计算与渲染的电脑化，特别是模型与色彩效果的电脑模拟，便艺术照明的设计者能在更加逼真的环境中创造自己的作品，调整整体设计。在电脑中，把光源置于不同位置时，屏幕上可展示出三维图形及色彩、阴影与高光等效果，对灯光渲染来说，这将比手工绘制的效果图更加逼真、细致，从而可与用户进行更接近实际的交流并容易对方案进行修改；另一方面，自动控制技术的发展，也使设计师能够在实际中创造出过去完全没有可能实施的控制效果与奇妙的灯光景观，从而极大地丰富了灯光的艺术表现能力。
（4）、节能设计
在城市环境艺术照明设计和城市灯光环境工程实施中，节能依然是永恒的主题。未来，在综合应用各种节能源、设备、并加以协调的同时，会大量采用太阳能。
照明设施与设备的发展趋势
照明设备包括光源（电光源、场致发光光源等）、灯具、发光装置以及控制设备，其发展趋势是更新与进步的速度愈来愈快，并呈现以下特点：
（1）、精细化
加强对光线的控制与约束，减少光的泄漏，诸如在高强气体放电灯的项部镀银技术及发展更为先进的反射器。改善高强度气体放电灯的光色特性，包括填补色温的空白区域及改善其显色性。特别是高压钠灯和金属卤化物灯，使之更接近于白炽灯的光色与显色性。
考虑到白炽灯的发光效率较低，目前国际上的趋势是尽可能多地以高强气体放电灯（GID）取代白灯。在这方面，有两种做法：将HID与荧光灯做得更轻巧、更紧凑，向多色彩和低压话方向发展，从而更有吸引力，例如市场上的“节能灯”就是代表。将HID灯的镇流器与灯头分开放置，这样可便于灯头可以更加灵活的安装。在高大走廊，可用卤钨灯、高压钠灯取代白炽灯，并发展自动开关灯的控制系统，包括自动调压系统，这对节能与增加灯的寿命都是有利的。
（2）、多样化
现代灯具不公要求电气性能良好，而且要求外形美观。灯具外表的发展正呈现两个趋势。一是灯具建筑化，即灯具与建筑本身熔为一体，其照明效果是只见光，不见灯，如光檐、光柱等；另一方面是灯具以其独特的造型，本身就构成了别致的景观，成为置于建筑环境的艺术品，其作用已不仅限于照明与渲染建筑环境。例如某些室外灯具造型的室内化和由光纤制成的各种灯具。
（3）、专业化
电光源和灯具的生产趋向大公司、规模化集中生产。但面对用户则取小公司服务灵活的长处，由小公司林立分散经营、小公司主办商务与现场服务，再转而交大公司集中生产。这种生产方式和营销的变革将对提高灯具的品质带来好处，特别是大公司有能力支持高新技术开发研究，从而加快各种光源和灯具技术进步的步伐。
形容傍晚的城市灯光的篇二
《描写夜晚的优美段落》
1.我喜欢美丽的夜晚，特别是我们城市的夜里，夜里是多么美丽。每当到了夜里，就会有五彩缤纷的路灯，还有火红的车灯，以及漂亮迷人的装饰灯……它们一个个都非常让我陶醉，五彩斑斓的灯光会让人沉浸在无比美丽的夜晚。
2.晚上，皎洁的月亮躲在柔和似絮，轻均如绢的云朵间害羞地看着那宁静的世界，撒下了那素洁的光辉。这姿态仿佛一位婀娜多姿的美少女笑眯眯地看着大地。
3.天上的星星像是一个个调皮的小孩子，趁月亮妈妈不注意，悄悄地在天空中一闪一闪的望着大地，像是在找东西，而月亮妈妈却在那里和缕缕轻云跳起了优美的舞蹈，它放射的光芒，是那么的柔和，大地在月光的照射下，都变成了银白色，像是盖上了一层白纱布。
4.天空中的月亮婆婆带着一群星星也出来逛荡，美不胜收的蓝天海洋真是让人流连忘返啊！而且，眨巴着小眼睛星星们也为路人指引着回家的方向，弯弯的月亮婆婆就像一条小船一样行驶在蓝天海洋之上，多悠闲啊！
5.天空真大呀！如果说天空是一张超大的棋盘，那天上的星星就像是棋盘上的一颗颗棋子。它们在不停地闪耀，各不相让，好像谁也不认输似的……天空好像一位了不起的画家，而星星则是画家笔下一个个闪光的小点。只一会儿工夫，那画家就把整个天空画得美丽动人。天上有许多幅迷人的图画：如“北斗七星”“天鹅星”，还有“牛郎星”和“织女星”，他们两个正隔着银河相望。
6.你看那满天繁星多美呀！一课一课的洒在深蓝色布上的碎金子，晶莹透亮，闪闪的，活像一双双一眨一眨水灵灵的大眼睛，仿佛陶醉在如诗如画的意境中去。
7.夜很深了，美丽的月儿在天空中遨游。孩子们的欢声笑语不见了，家家却灯火通明，人们在干什么？人们在边吃月饼边赏月哩。月亮仿佛有魔力，就连小孩子那一颗颗躁动的心也安静下来。老人们都在望月，默默地许下自己心中的心愿。
8.夜深了，皎洁的月亮完全出来了。夜静的连人们的脚步声都能听见，动物们都开始回家了。忙碌了一天的小蜜蜂伴着月光回到了自己的家，可爱的小狗在月亮姐姐温柔的注视下进入了甜甜的梦乡，美丽的小鸟在自己的窝里和妈妈一起欣赏着美丽的月色。但是，有一种小动物，它既没有回家，也没有倾听歌曲，更没有进入梦乡。它是谁呢？它在干什么？它呀，就是小音乐家蛐蛐儿，它在给月亮姐姐伴奏呢！你听，它们在这儿高高低低的伴奏，而月亮姐姐随着伴奏唱起了动听的歌曲，给寂静的夜晚添加了无穷的乐趣。
9.夜是柔软的。月光朦胧，星光迷离，灯光灿烂，五彩的光交相掩映，流银泻辉。风轻轻的柔柔的飞翔着，巨大的翅翼亲切的抚摸着一切。这月光星光灯光，这微风，交织成一张
魅力无穷的网，包裹着世间万物，使人们在温馨的气息里满足的睡去，沉入一个个甜蜜美好的梦乡。
10.夜是喧闹的。教室里灯火通明，刷刷的写字声，热烈的谈论声，优美的歌声，还有教师们严肃而不失幽默的问寒问暖声。下了晚自习后，校园的街道上明亮的路灯与月光的交融让人沉醉其中，走在校园小径上，那种和谐无与伦比……夜，就是这般难以捉摸的显露出万籁俱寂之声。
11.夜是幽静的。微风轻拂而过，摇曳碰撞了一天的树叶疲倦了；竞相怒放的花朵劳累了；飞舞啼鸣的鸟儿归巢了。万籁俱寂，天地之间空旷而广阔，唯有孤独的月远远的凝望着这安静的夜。大自然沉浸在酣梦中，静悄悄地孕育着一个不安宁的黎明。
12.夜晚，一轮明月挂在空中，皎结的月光照在大地上。月亮多美呀！但若是与星星比起来，星星更令我心动。它们虽然小，不起眼，但它们却能把夜空点缀的耀眼夺目。
13.夜晚的小镇更是安静的。透过薄薄的云层，月光洒在了道路上，替代了那万家烟火。在窗内，那一盏盏明灯，一闪一闪的，慢慢地熄灭。店铺内的日光灯，店名上的霓虹灯，也将要灭掉。车停了，人少了，几乎所有人都回到自己的家。路旁的大树不摇了，树叶发出的“沙--沙--”声不见了。整个小镇披上了一层薄薄的雾，增添了一份别样的神秘。静下来了，一切都静了下来，陷入了宁静……
14.夜晚的小镇景色是秀丽的。灯光是这个长夜的主角。街道上，路灯散发出耀眼的光芒 ，为这个小镇舞台披上了一层金色的衣裳 ，路旁的霓虹灯宛如七色的彩带，为原本已经金灿灿的舞台再缀上风采。高楼上的灯火也不甘落后，将这个舞台裹得满满的，灯火辉煌，犹如一颗璀璨的明珠。
15.夜晚黑黑的，月光幽幽的，苍茫的大海中，一只小船正摸索着前进，风帆被风吹得微微晃动，透出殷切的期望。湛江，在海中寻觅着。
16.一块红砖，里面有着许多小石城，月光让我看到了平日里看不到的；一块玻璃，闪烁着月光光芒；一根小草，别看它是绿色，月光如颜料，让它披上一层金纱。
17.月亮在飘渺的乌云中忽明忽暗，带着一种神秘的色彩，昆虫们仿佛也被这众人的舞蹈所吸引了，也匆匆忙忙的赶了过来，但他们认为还缺点社么，青蛙弹起了他那雄厚而又富有活力的音乐，蟋蟀们也唯恐落后，用他们那低吟而又欢悦的歌声征服了大地。
18.在这样寂静的夜晚，田野间却热闹非凡，小鸟，青蛙，蟋蟀，都在尽情地歌唱，田野间的土地里，白天下了一天的雨，此时的蚯蚓正在辛勤的耕耘，它在田间来回的蠕动，给
土壤松土，一点不显累的感觉，反而开心的哼唱歌曲，闭上眼，仔细聆听，原来啊，田间此时正在奏一首交响乐呢！
19.星星闪烁不定，就像一个个淘气的小孩子！它们不停地闪烁着自己那一双充满智慧而神秘的眼睛，像一颗颗明亮的宝石，更像一粒粒耀眼的珍珠。还有一些星星好像在天空中捉迷藏，一会儿躲起来，一会儿跑出来，看得我眼花缭乱。
20.乡村的夜晚，静得出奇。不像城里这样嘈杂，一切都是那样安静。没有人们走路的踏踏声，没有汽车引擎的轰鸣声，更没有人群传来的喧闹。在这种境界中，人总是那么昏昏沉沉，所以生活在乡村中，人一定是身体很好的。如果觉得有些太安静了，倒不妨试试静下心，去聆听大自然的旋律。听，风儿吹动野草，沙沙的小调是多么引人入胜。再听那高树传来的巨大声响，一阵阵地传来，好像强壮的鼓手在用力敲打着大鼓。
21.乡村的夜晚，不仅是静得出奇，也黑得出奇。除了天上一些零零碎碎的星光外，几乎都是黑漆漆的一片。在阳光金光闪闪的稻田，现在也变得黯淡无光，早晨在天空中飞翔的鸟儿，也看不见了踪影。但这样也是一种享受，它为你的想象力开辟了空间。我曾把这黑漆漆的一片想象成一片开满紫罗兰的原野，风车的扇叶在风中缓苗的转动。我也曾把它想象成孩子们的快乐天堂，可爱的天使们伴我一起快乐玩耍。
形容傍晚的城市灯光的篇三
《城市夜景灯光工程概论》
城市夜景灯光工程概论
城市夜景灯光工程概论
城市夜景照明的实施为营造气氛、刺激消费、带动经济、扩大内需提供了必要的前提，城市夜景照明不仅仅在于灯光的运用，而且更注重的是营造一种优美和谐的生活、生存环境，这对美化市容，改善投资环境，繁荣经济、提高城市的知名度等起着非常显著的作用。所谓建筑物的夜景照明就是利用各种光源和灯具所产生的不同效果，结合建筑物特点及周围环境，创造出建筑物在夜间的动人效果。建筑物夜景照明与其它照明设计有很多不同特点，其中主要一点就是它要把照明设计的重点放在建筑物的立面上。过去大多数建筑多采用沿建筑物轮廓装置串灯的办法，这种方法手法单一，不易体现建筑物的特点，效果较差。光源 、灯具及灯控设备的迅猛发展，为建筑物立面照明设计奠定了良好的基础。
夜景照明设计做为一门在建筑电气设计方面新兴的技术，有它自己的规律和特点，紧密结合建筑物的功能和外部条件，采用灵活多变的设计，如博物馆、纪念性建筑、历史文化场所应突出文化氛围，格调典雅为主 ，带给人们无限的遐想；政府机构、法律场所应注重庄严，让人肃然起敬；商业建筑、娱乐场所则应显示出绚丽活泼、色彩斑斓 、豪华高雅的特点，激励购物者和娱乐者的消费欲望。
1、 设计中应充分考虑景观照明与环境艺术的协调性
景观照明是一种结合功能照明与装饰照明于一体的综合照明体系。好的城市景观照明体系是城市的“第四维空间”，代表了城市的形象，丰富了城市的内涵，是一个城市现代化、国际化水平的重要标志。照明规划应与城市的建设规划、当地人文景观及建筑师的构思融汇贯通，并充分利用光和影、虚和实、动和静等现代照明技术手法展现一个有别于白天的城市夜景。照明中点、线、面的空间有机结合，是景观照明的重要布置形式。对于一个完整的现代城市景观照明体系来说，以单体泛光照明为点、道路照明为线、营造景观照明为面的三类主要照明构成城市立体三维空间景观照明体系的三要素，三者之间既要协调发展，又要突出重点。这要求在做具体的单体照明设计时应首先考虑到整体照明环境的需要，不能喧宾夺主，只顾体现其单体特色，而忽视对周围环境的影响。在实际工作中，存在的问题值得特别注意：
（1）、片面追求照明的夜间效果，忽视照明灯具造型及布置方式，导致白天灯具与周围环境不协调；
（2）、不切实际，简单模仿或照搬照抄，一味追求夸张的艺术效果，对于一些本身有其自然属性和特色内涵的东西，人为地通过照明手段将其变成没有生机没有特色的金属化“人造景观”，与景观照明的初衷背道而驰；
（3）、不顾照明对象的属性，设计中对情绪化的色调因素处理不当，滥用色调，采用五光十色、花花绿绿的手法布光，作品没有较强的艺术感染力。
解决这一系列问题，其根本就在于充分理解景观照明与照明对象、照明环境相协调的问题。对于不同性质的照明对象，应当采取不同的照明手法。如对于建筑单体照明以突出建筑神韵为基本要求，照明层次应丰富、有立体感，要有“横看成岭侧成峰”的变化；对于商业街道的照明应综合考虑LED灿光管照明、广告照明、橱窗照明等，以色彩斑澜为主调，同时配以柔和舒适的照度，重点在于突出街道的热闹气氛和繁荣景象；住宅小区的照明则应以营造温馨、宁静舒适的安居环境为目的，照度应当适中。
2、 设计过程中应有强烈的安全意识
景观照明器具多装于室外，照明系统的安全与否直接关系到人们工作生活的安全，这要求景观照明系统必须有一套良好的安全保障体系，这对于照明灯具的防护、线缆接口的防护、线路的漏电保护性能及接地装置提出了较高的要求。灯具的防护等级问题是相当的重要的，所以选择灯具时除了考虑满足造型、配光等要求外，还应根据实际需要尽可能采用高防护等级（ＩＰ）产品，此类产品在防水、防尘方面性能优越，既能保护灯具效率高维持率，又能大大提高使用的安全性。
此外景观照明中安全问题最不容忽视的当属水景照明，目前各种音乐喷泉及旱池喷泉如雨后春笋般在全国各大中城市纷纷涌现，给我们的城市夜景带来了一道亮丽的风景，同时也给我们照明体系的安全提出了更为严格的要求。这类水景照明采用常规光电一体光源时，除选择与之相适应的高防护等级的防水灯具外，在照明负荷不是很大的情况下，应尽可能采用超低压供电线路（≤１２Ｖ），且充分考虑采用所在区域的设备与接地装置等电位联结的措施及线路漏电保护 （ＩΔｎ≤３０ｍＡ）措施。对于此类照明设计，对于那些照度要求不是很高，
而环境又比较恶劣的水景照明，建议采用LED照明方式进行设计，其良好的安全性和节能效果是传统的水下照明器材不可比拟的。
3、 设计过程要有以人为本的指导思想
设计工作的目的就是让设计成果服务人们的生活、工作。照明设计应当以营造舒适的照明视觉效果为出发点和归宿点。景观照明与平常的工作生活照明相比，它更多地是为了达到美化城市，营造舒适的夜间休闲、娱乐环境，丰富人们夜生活的目的。衡量设计成果好坏的准绳应当是大众的满意程度，所以设计作品中应当处处体现以人为本的指导思想。当前景观照明设计存在这样一些误区，认为城市夜景照明应追求明亮的效果。这种做法的最终结果将导致引发光污染，光污染的问题在全球范围内普遍存在，其危害性主要表现在：
（1）、由污染造成的“人造白昼”直接影响人的生活规律，危害人体健康；
（2）、光污染对飞机、车辆驾驶者、行人产生视觉不适感，导致交通事故的发生；
认识到光污染的危害性，在设计中就应当充分利用合理的照度设计及眩光控制等技术手段，尽可能地避免光对环境的污染，真正提高景观照明的照明质量和人们生存的环境质量
4、 照明系统要适应“绿色照明工程”的需要
在重视生态环境保护的今天，推行“绿色照明工程”有极其重要的意义。景观照明中大量采用的泛光照明、轮廓照明、内透光照明及各种特种照明的能耗在城市市政设施用电中占有相当大的比重，选择合理的照明系统是适应“绿色照明工程”的需要。合理的照明系统应包括下面几个部分：
（1）、合理的照度设计
照度选择直接影响到照明系统的使用功率，在进行照度设计时应根据照明对象自身的材质属性、文化属性及周围物体的明亮程度来确定。盲目认为夜景照明越亮越好的做法，不仅不利于表现照明载体的文化艺术内涵及自然本色，而且对电能是一种较大的浪费，在设计中应坚决杜绝。
（2）、选择高效低耗的节能光源灯具产品
市场上适用于景观照明的光源产品品种繁多，有卤钨灯、金卤灯、高压钠灯、美耐灯等各种传统的光源产品，也有近年来开发的高新光源，如LED照明灯等。
各种光源都有其各自的特点，这就要求设计人员应熟悉其性能，在选择光源时，考虑满足照明作品所需的照度、色温、显色性及灯具寿命等要求的前提下尽可能地选择高光效、低能耗、低谐波的绿色节能照明产品。如采用高光效的大功率LED灿光管替代传统的霓虹灯照明，在节能性、使用寿命和环境保护等方面有极大的优势，推广使用有较大的社会经济效益。
（3）、设计经济合理的照明配电系统
采取的主要措施有：
A、选择经济的供电网络，网络的线损比率以不大于５％为宜。对于大负荷中远距离照明线路，应采用零线与相线等截面的三相供电网络；
B、采取电容补偿的方式，利用分散和集中相结合的办法对气体放电类光源进行无功补偿，降低系统无功损耗；
C、根据实际需要，对照明系统按平常日、节假日、重大节日的要求进行多回路设计，并通过这些回路分时段分类别控制灯具的亮熄，达到节能的目的；
D、诸如电力变压器之类的照明系统相关的各种变配电设备，也应优先选用节能产品。
城市照明环境的规划与设计是保证一个城市照明环境的总体效果的关键，要充分反映出城市的特色，必须规划先行。城市照明环境工程，从方案规划到完成施工，是一项细致而复杂的工作，必须要各方的努力、社会的支持。在北京、上海、杭州、深圳、珠海、大连等发达城市均已把夜景照明当作城市建设的一项重大工作，且取得了一定的经济和社会效益。国内越来越多的城市意识到城市照明环境建设的作用，许多城市结合环境整治和重大节日、庆典活动实施了“城市照明环境工程”，可见城市照明环境规划实施已成为城市建设的一项重要内容，重视发展经济的同时，必须重视城市照明环境。
城市照明环境与人们生活息息相关，新世纪的现代化城市需要光亮、宜人、典雅、优美、更富个性、创意新颖、既没有光污染又节约能源的光环境。我们将与您一起努力，使照明真正地反映出精神时尚，彰显文化品味。
形容傍晚的城市灯光的篇四
《关于城市景观灯光意境的探讨》
关于城市景观灯光意境的探讨
【摘 要】本文在对灯光与城市景观关系进行探究的基础上，回顾了中国城市景观灯光发展的历程，概述了城市景观灯光意境研究的理论基础，并以此为出发点，对城市景观灯光意境的成因进行探讨，并就城市景观灯光的营造提出了几点原则。
【关键词】城市景观；灯光；意境
城市景观与灯光
城市景观是指城市中由街道、广场、建筑物、园林等形成的外观及气氛。城市景观并非单单指街道、广场、建筑物、园林等自身，它是一个系统，它既是客观存在的，又无时无刻不与人的主观思维、感受交互作用。城市景观要素一般包括自然景观要素和人工景观要素。其中自然景观要素主要是指自然风景，而人工景观要素主要有文物古迹、建构筑物、广场等。这些景观要素为创造高质量的城市空间环境提供了大量的素材，但是要形成独具特色的城市景观，必须对各种景观要素进行系统组织。在夜晚，城市景观灯光便是进行系统组织的重要工具。
同时，城市景观灯光也是依托于这些人工与自然景观要素而存在的，城市的夜晚景观一般由灯光体系和景观体系两部分构成，景观是灯光的表现对象和载体，为灯光的创造提供了空间和表现的依托。城市景观灯光相对于城市景观而言有两层意义，首先是灯光自身就构成一种景观，其次是灯光照射于城市景观，与城市景观相互交融，从而形成有别于白天的新效果。[1]这类景观灯光与城市景观联系密切，这就要求灯光的设计者准确理解景观的语境，合理使用灯光语言，以期获得外部形态的美感和内部本质的和谐。
中国城市景观灯光发展的历程
虽然城市景观灯光在我国渊源已久，但真正意义上的现代景观灯光直到二十世纪九十年代之前，在中国几乎是空白。不论是室内照明还是室外照明基本都是按照各种照明规范进行设计，并以满足视觉功能为目标。[2]1989年，上海外滩的建筑照明成为城市灯光景观开始的标志。1997年为庆祝香港回归，北京进行大规模的灯光夜景建设，标志着中国的灯光景观事业进入真正的发展期。1997一2001年是中国城市灯光景观的快速发展时期，但这一时期的盲目发展也造成了能源浪费、光污染、电磁辐射过度、重复雷同等一系列严重问题。2002年起，灯光景观的规划设计引起高度重视，各种法规相继出台，城市夜景照明建设趋向理性。
城市景观灯光意境研究的理论基础
（一） 中国古典美学的意境理论
意境是极具中国特色的美学理论，早在先秦即出现了“象”这个概念。“大象无形”，“立象尽意“，“天地有大美而不言”，“言者所以在意，得意而忘言”等等不一而足，虽然当时没有使用“意境”一词，但上述对“象”的探讨是“意境”这一范畴的理论根源。意境是一个不断发展的动态概念，关于意境，从古至今就有着不同的定义。[3]其中具有代表性几种观点是：
“境生于象外”说
唐人刘禹锡，认为“境生于象外”,认为意境是指一件艺术作品所表现的艺术形象以外所带来的艺术想像；王昌酞也认为意境“产生于作品所描绘的艺术形象的基础之上，但不完全等同于这个艺术形象。他是欣赏者在审美过程中所获得的美感境界。”
“情景交融”说
“情境者，意境也”也就是情景交融，意境就是景与情的结合，是意与境的浑然一体，具体地说，它表现为主观和客观、情与景的交融。“情景交融”说从宋代提出，到了明代的谢棒、清代的王夫之、李渔那里完全成熟。而至现代，李泽厚、曾祖荫、李可染等艺术家也持有类似的观点。
3、“虚实相生”说
蒲震元先生把意境看做象与象外之象的融合体，即由实境与虚境构成，以情景交融为基础，以虚实相生为生成条件，实现虚与实的统一。在空间上虚实相生，就会使画的“有限”延伸出“无限”来，这就是意境。
（二）西方类似学说
中西方在审美心理方面有很多共通之处，对于意境，西方也有很多相似的理论：
1、移情说
移情说是审美心理学的早期研究成果，产生、发展于德国，这一学说的主要代表人物为德国美学家T.立普斯。移情是指直观与情感直接结合从而使知觉表象与情感相融合的过程。当我们聚精会神地观照审美对象时，就会产生把我们的生命和情趣注入到对象中、使对象显示出情感色彩的现象。
2、“渗入”概念
黑格尔在他的《美学》中谈到了“渗入”这一概念。自然景物是美的，是因为它们可以感发心情，契合心情。他认为景物与心情的这种契合是人的生命力向自然物的渗入，没有这种渗入，自然物就不可能与人的心灵产生共鸣，形成美感。
3、原型意象
荣格和弗莱提出了原型意象理论，认为象征是艺术意象背后的原始意象。象征是原型外化，原型必须通过象征来表现自己。只有把象征与原型紧密联系起来，才能真正提示出象征的本质。
4、符号学
符号学在20世纪60年代以后由法国和意大利为中心重新兴盛至欧洲各国，其源头不外乎瑞士语言学家索绪尔和美国哲学家和实用主义哲学创始人皮尔士。前者着重于符号在社会生活的意义；后者则偏重于符号的逻辑意义。
三、城市景观灯光意境的成因
城市景观灯光意境的形成是意境表层结构与深层结构虚实相生、相互交融的结果。城市景观灯光意境的表层结构是由设计者把自己的情感、感受，结合相应的物质基础，以一定的构造方式凝练而成。[4]而城市景观灯光意境的深层结构的形成不仅要有丰厚的物质基础，而且应与相应的历史、人文底蕴相结合。
[5]当观众与设计者有着相近的人生经历或人文基础时，二者的沟通是顺畅的，因而意境能够自然而然产生；相反，意境的产生会受到阻滞。
景观灯光意境最终得以产生的关键在于虚实相生，即达到虚与实的对立统一。从以实运虚和以虚运实两种不同的方式着眼，首先应当是从实处着手以求虚，由实而达虚，最终达到虚实相生。这是意境产生的惯常途径。而另外一种方法则是以虚运实，这类灯光通常从虚处着墨，以实化虚，忘其形而得其实。对物质实体的构建既不讲究精妙细画，又不要求面面俱到，只求其亦真亦幻，亦虚亦实得意味，达到“景虚而有味”的境地。四、城市景观灯光意境的营造原则
1、以人为本的原则
城市景观灯光意境营造的对象是城市中的人，并对人的生活和行为产生影响，因此，景观灯光意境的营造必须“以人为本”，满足居民的工作、生活、物质和精神需求；重视不同区域、不同民族和不同文化背景的人群的差异性。
2、系统原则
城市景观灯光并不是孤立存在的，而是一个复杂系统的一部分。为了解决城市灯光景观体系内的错综复杂关系，我们要以整个城市为范围建立灯光秩序，合理布局，避免各自为政引起的光色混乱和相互攀比。[6]从宏观上做到层次分明，详略得当，使城市灯光景观成为一个富有生命力的整体。
3、生态原则
当今存在着严重的光污染和光源浪费现象，干扰了人类和动植物正常的
生理和心理平衡，影响人们的身心健康，同时也影响了生态的平衡和发展。我们应该在设计中树立一种“极少亮度主义”的观点，用最精炼的光亮营造出最精彩的意境。同时，精简光亮意味着节能，尽量使用节能环保灯具和绿色生态能源，从而使节能成为灯光意境的一种内在的、自然的属性。
【参考文献】
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形容傍晚的城市灯光的篇五
《描写夜晚景色的段落》
描写夜晚景色的段落
这一天的夜，连一丝云彩都没有，天空蓝的透明透亮。月亮像一个新娶来的媳妇，刚刚从东天边升上来，就又羞答答地钻进树叶子里藏起来。那些稠密的白杨树叶子，像是一条流水，日日夜夜沙沙沙，沙沙沙，在人们看不见的地方，平静又响亮的流着。
皎洁的月光装饰了春天的夜空，也装饰了大地。夜空像无边无际的透明的大海，安静、广阔、而又神秘。繁密的星，如同海水里漾起的小火花，闪闪烁烁的，跳动着细小的光点。田野、村庄、树木，在幽静的睡眠里，披着银色的薄纱。山，隐隐约约，像云，又像海上的岛屿，仿佛为了召唤夜航的船只，不时地闪亮起一点两点嫣红的火光。
云团缓缓地移动着，被吞没了多时的满月一下子跳了出来，像一个刚出炼炉的金盘，辉煌灿烂，金光耀眼，把整个大地都照得亮堂堂的，荷叶上的青蛙，草丛里的蚂蚱和树枝上的小鸟，都被这突然降临的光明惊醒，欢呼、跳跃，高声鸣唱起来。
秋末的黄昏来得总是很快，还没等山野上被日光蒸发起的水气消散．太阳就落进了西山。于是，山谷中的岚风带着浓重的凉意，驱赶着白色的雾气，向山下游荡；而山峰的阴影，更快地倒压在村庄上，阴影越来越浓，渐渐和夜色混为一体，但不久，又被月亮烛成银灰色了。
将圆未圆的明月，渐渐升到高空。一片透明的灰云，淡淡的遮住月光，田野上面，仿佛笼起一片轻烟，股股脱脱，如同坠人梦境。晚云飘过之后，田野上烟消雾散，水一样的清光，冲洗着柔和的秋夜。
夕阳落山不久，西方的天空，还燃烧着一片橘红色的晚霞。大海，也被这霞光染成了红色，而且比天空的景色更要壮观。因为它是活动的，每当一排排波浪涌起的时候，那映照在浪峰上的霞光，又红又亮，简直就像一片片霍霍燃烧着的火焰，闪烁着，消失了。而后面的一排，又闪烁着，滚动着，涌了过来。
天空的霞光渐渐地淡下去了，深红的颜色变成了绯红，绯红又变为浅红。最后，当这一切红光都消失了的时候，那突然显得高而远了的天空，则呈现出一片肃穆的神色。最早出现的启明星，在这深蓝色的天幕上闪烁起来了。它是那么大，那么亮，整个广漠的天幕上只有它在那里放射着令人注目的光辉，活像一盏悬挂在高空的明灯。
夜色加浓，苍空中的“明灯”越来越多了。而城市各处的真的灯火也次第亮了起来，尤其是围绕在海港周围山坡上的那一片灯光，从半空倒映在乌蓝的海面上，随着波浪，晃动着，闪烁着，像一串流动着的珍珠，和那一片片密布在苍穹里的星斗互相辉映，煞是好看。
在这幽美的夜色中，我踏着软绵绵的沙滩，沿着海边，慢慢地向前走去。海水，轻轻地抚摸着细软的沙滩，发出温柔的刷刷声。晚来的海风，清新而又凉爽。我的心里，有着说不出的兴奋和愉快。
夜风轻飘飘地吹拂着，空气中飘荡着一种大海和田禾相混合的香味，柔软的沙滩上还残留着白天太阳炙晒的余温。那些在各个工作岗位上劳动了一天的人们，三三两两地来到了这软绵绵的沙滩上，他们浴着凉爽的海风，望着那缀满了星星的夜空，尽情地说笑，尽情地休
憩。愉快的笑声，不时地从这儿那儿飞扬开来，像平静的海面上不断地从这儿那儿涌起的波浪。
冬天的夜晚，很寂静。我独自一人走在这充满幽静的夜里，这条林间小道。风呼呼的吹着还带者树叶的沙沙声，就像是风的呼啸。冷冷的寒意冲上我的心头。我的头上冷汗直冒。毕竟这样的夜路我才第一次走。望着周边的树木，它们仿佛都长着眼睛一动不动的看着我，直勾勾的望着我。风把树上的叶子吹落了，踏在小道上脚下发出了沙沙的响声。
黄昏来临了，天空撒满金粉，似乎一捞就可以捞一大把一样。太阳躲在山的後面，只露出半个身体。天空的另一边，月儿已经挂在那方。紫色的芳香飘满天空，我知道，又是晚霞出来捣乱了，调皮的晚霞每天都在天空上散步，太阳已经渐渐落下，天空隐约看到一些亮晶晶的星星，似乎是天上的小眼睛在眨眼睛。十分美丽！
假期里，我到乡下去看望姥姥，有幸目睹了农家田园的乡下深晚，一轮明月带着忧愁的玫瑰花香，悬在深蓝的天空上，月光在树林里流淌，安静得只能听到风吹着青草的“沙沙”声。夜深深的睡了，柔和的月光轻轻地抚摸着树枝，落下细碎的黑影。这月色轻柔的像湖水，隐约的像烟雾。从远处传来一两声“汪汪“的狗犬声，像粗鲁的壮汉，打破了夜的沉寂„„
皎洁的月，光芒万丈，似乎有将整个天空照亮的雄心壮志；星星像是被过滤掉了似的，如若不是仔细去看，就根本找不到它的影子，瞧瞧，它正眨着眼睛看着我呢，我真想问它一句：你是在和我抛媚眼吗。
空气中弥漫着一股闷热的湿气，好似下雾一般。远处的灯塔那微弱的灯光，使夜更显寂静了。我耳边不时的响起一阵蝉鸣，身处这景色之中，我仿佛觉得那是一首清脆悦耳的小曲，谱写着独属这夜晚的韵味。
每家都开着灯，灯光像一串串玛瑙，是那深蓝色的衣服上的一丝色彩。星星弟弟眨着自己的小眼睛，你可以抬头看看有没有你的星座。看，那是狮子座的流星雨。下一次流星雨，就多了一些到地球上做客的星星了。月亮婆婆像一只小船，像一个甜甜的微笑，像一根等待人来吃的香蕉。在这样的时候，我在做作业，爸爸在上网，妈妈在看书，爷爷在睡觉，奶奶在看电视。而电灯在“工作”着。
你可以一个人坐在操场上，听着篮球触地的声音，看着星光灿烂的夜空，静静地发呆，想像着天上的星星变成自己的星座；靠着柠檬树，闻着身旁悄悄开放的蓝色小花散发的清香；迎着风，呼吸着从未有过的新鲜空气；看着那小猫在花丛中玩耍。去梦中，发现那些鲜为人知的秘密。
天空上的每一颗星星都是一个小孩子，它们在宁静的夜晚上空嬉戏，与月亮做游戏。它们每个人都怀揣着一个梦想。虽然，有时候，会遇到狂风，会遇到暴雨，会遇到乌云，还会遇到闪电。可是，不管怎样它们心中那个小小而平凡的梦想永远不会变：那就是，看到了太阳，看到明亮的世界。它们虽然习惯了黑夜，但白天对它们有着更大的吸引力。它们都尽力让自己不在白天来临时睡着，而坚持到最后的总是“启明星”，可是它也只是看到了初阳散发出的那微微的红红的淡光。毕竟它还是睡着了„„
我看着路边灯光错乱的路灯，红黄蓝绿的光，感觉无比温馨。再看看天空上一闪一闪的星星，
就像来看热闹的人群，月亮姐姐也挤进星星里，开心的看着人们。地上的小汽车。摩托车在马路上快乐的行驶着，路旁的人们开心的走着，小树们也摇摆着身躯为这美丽的夜晚献舞。
夏天的夜晚，星星闪烁着亮晶晶的光芒，一点，两点，三点。闪烁不定，就像一只只淘气，幼稚，然而又像充满神秘，智慧的眼睛．它们仿佛看到了我们，便和我们玩儿起＂藏猫猫＂的游戏来．它们灵巧的身躯，东躲西藏，时隐时现，弄得我们眼花缭乱。
夏天的夜晚，总是那样迷人，那是一个星期五。星期五的晚上，我在天台上，仰望着天，数着星星，数着梦，但，在最角落的那边，那颗星星好暗，好小，它好像就是我的化身。如果我闪一次，别人就跟我抢，陷害我，让我越来越黑暗。多么希望有流星雨来临，让流星雨的光芒，洒落到我身上。我一边仰望着星星的黑暗，一边仰望着月亮的光明，渐渐地，我闭上昏昏欲睡的眼睛，在天空中退隐消失了。但在我隐退之前，我要对自己说一句：“我们都有‘三颗太阳’”。
夏天的夜晚总是那么的陶醉人，漆黑的天穹里布满了点点生辉的星星，显得格外耀眼。一轮明月高高地悬挂在空中，淡淡的光像轻薄的纱，飘飘洒洒的，映在河面上，像撒上了一层碎银，晶亮闪光。夏夜的风是令人期待的，徐徐吹来，格外清新，凉爽。躲藏在草丛中的青蛙也开始放肆了起来，“呱呱呱”地叫个不停，依附在树干上的蝉也不认输，“知知知”地在叫；也不知什么时候萤火虫也飞了出来乘凉，在树上一闪一闪地，特好看。
仰望星空，星星们眨着神秘的眼睛，摆成各种形状。你瞧，天琴星座多像古代的乐器竖琴，见到它就仿佛听到了古朴典雅的音乐；天鹰星座侧像一只雄鹰，它拍着宽大的翅膀，仿佛在翱翔；飞马星座像一匹疾驰的骏马；还有天鹅星座、室女星座、牧夫星座„„啊，数都数不过来了！
夜晚的月亮是戴着面纱的美人，明眸皓齿，明亮淡雅，站在小路上，仿佛身上披了一层银纱。黑色的天，深邃的让人害怕，难道它真的比传说中的嫦娥更漂亮吗？我不知道，可是曾经跌落的流星知道。
银白色的月光洒在地上，到处都有蟋蟀的叫声。夜的香气弥漫在空中，织成了一个柔软的网，把所有的景物都罩在里面。眼睛接触到的都是罩上这个柔软的网的东西，任是一草一木，都不像在白天里那样现实了，它们都有着模糊、空幻的色彩，每一样都隐藏了它的细致之点，都保守着它的秘密，使人有一种如梦如幻的感觉。
月亮已经挂在天边，朦胧的月光洒满大地，“小眼睛”也越来越光亮了，犹如一颗颗雪白的珍珠洒在一条条黑绸带做背景的天空里。一阵阵晚风吹着，花儿骄傲的抬起头、小草也板起身子，与晚风翩翩起舞，树叶的沙沙声是花儿、小草舞蹈的伴奏乐„„夜晚的天空铺满了纯白的光线，那是来自于像洁白玉盘似的月儿散发出来的。
在等流星的过程中，我也看到了天上有许多的小星星在向我眨着眼睛，密密麻麻的又亮，又美。在我观赏着这美丽的星空时，不经意间，我看到了传说中的‘北斗七星’果然，由七颗闪人的亮星有序地排成了一个勺子，逼真极了。
在清风徐徐的夜晚，如水的月光流入诗人的心里，成为不朽的诗篇。还记得月光奏鸣曲，那
婉转的音符至今还回悬在我的耳朵里。石榴树下的爱情，葡萄树下的友情，因有月亮的见证才把真心交给对方，相约到永久。真正的爱情在暴风雨的夜晚是能见到彩虹和月亮的。
在月光的照耀下，我隐隐约约的看到了娇美的荷花，她像从牛乳中洗过似的，那么冰清玉洁、那么亭亭玉立，让人不禁生爱怜之心。我看着看着，心里什么也没有想，直到眼前昏花了。我才回过身来。我发现荷花又变的略加清晰了。我抬头望了望月亮，她似乎比刚才更亮了，我想：“可能是让我更好的欣赏这美景吧！”
小城的夜晚，黑蒙蒙的一片，看不见星星的踪影。坐在明亮的教室里望着窗外，黑压压的楼房连着天，稀落的亮着。几扇昏黄的灯光，像垂死的老人最后的呻吟般微弱。屋内刺眼的白灼伤了眼球，仿佛这白色比那黑暗来的更诡异，可我偏偏被这片诡异包裹着，似乎很容易就能冲出去融入黑暗，却又发现并非想象中那么简单。
句子
形容傍晚的城市灯光的篇六
《基于夜间灯光数据的城市建成区提取方法评价与应用》
第26卷 第2期2011年4月
遥 感 技 术 与 应 用
Vol.26 No.2Apr.2011
基于夜间灯光数据的城市建成区
提取方法评价与应用
舒 松1,余柏蒗1,吴健平1,刘红星2
(1.华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室,上海 200062;2.美国辛辛那提大学地理系,俄亥俄州,辛辛那提,美国 45221)
摘要:DMSP/OLS夜间灯光数据已被广泛应用于城市建成区的提取。目前主要存在4类提取方法:经验阈值法、突变检测法、统计数据法和较高分辨率影像数据空间比较法。以上海为例,在2000年、2003年、2006年夜间灯光数据的基础上,利用4种方法完成了城市建成区的提取。通过对不同年份数据提取结果的比较,证明了相同的灰度分割阈值对不同年份的夜间灯光数据中不存在通用性;在对2003年夜间灯光数据的提取中,4类方法所得结果精确度从高到低依次为统计数据法、突变检测法、经验阈值法和较高分辨率影像数据空间比较法,相对误差分别为1.3%、2.1%、5.1%和11.2%,在对4种方法的便捷性和可实现性进行分析与评价后,使用突变检测法完成了上海市2000~2006年城市建成区的提取。
关 键 词:夜间灯光数据;DMSP/OLS;城市建成区;阈值分割;上海中图分类号:TP79 文献标志码:A 文章编号:1004-0323(2011)02-0169-08
1 引 言
20世纪80年代以来,中国已开始快速的城市化过程。城市用地的大规模扩展,占用了耕地、林地和河道,对生态环境造成了极大威胁,并直接影响着城市的可持续发展[2]。监控和理解中国大陆城市空间特征及其变化过程,调整此过程中的土地利用格局,已被学者认为是降低中国大陆城市化过程中风险水平的有效途径之一。
遥感技术具有多波段、多时相以及覆盖范围广的特性使其在城市扩展监测、环境监测、生态评价、人口密度和城市规划管理等研究中得到了广泛的应用[4-8]。夜间灯光遥感数据来源于美国军事气象卫星DMSP(DefenseMeteorologicalSatellitePro-gram)搭载的OLS(OperationalLinescanSystem)传感器。OLS有别于传统的传感器,它具有很强的光电放大能力,可在夜间工作,能探测到城市灯光甚至小规模居民地、车流等发出的低强度灯光,并使之
[3]
[1]
明显区别于黑暗的乡村背景。DMSP/OLS数据与AVHRR具有相同空间分辨率,为大尺度的城市研究提供一种独特数据获取手段[10]。
已有许多学者在夜间灯光数据的基础上,完成了对城市建成区的提取[11-14]。Sutton等[11]在对DMSP/OLS夜间灯光数据和人口分布数据对比分析后,提出以40%、80%和90%的阈值,分别提取低收入地区、高收入地区和一些特殊地区(如埃及尼罗河地区)的城市建成区;Imhoff[12]研究了夜间灯光数据中城市建成区光斑的空间形态特性,提出在逐渐增加分割阈值的过程中,以城市斑块周长大幅度变化的临界点进行城市区域的提取;Henderson
[13]
[9]
则从更高精度的TM影像中提取城市区域作为辅助数据,与DMSP/OLS数据进行比较分析,获取适用于从夜间灯光数据中进行城市建成区提取的分割阈值;何春阳、史培军等[14]以中国城市建设用地的统计数据作为参考依据,根据夜间灯光数据的自身
收稿日期:2010-10-09;修订日期:2011-01-06
基金项目:国家973计划项目(2010CB951603),中央高校基本科研业务费专项基金。作者简介:舒松(1987-),男,四川广安人,硕士研究生,主要从事GIS与遥感研究。E-mail:ssshusong@gmail.com。通讯作者:余柏蒗(1979-),男,四川宜宾人,博士,讲师,主要从事GIS与遥感研究。E-mail:blyu@geo.ecnu.edu.cn。
特点,计算出适宜的阈值用于建成区域的提取。
分析回顾相关研究发现,DMSP/OLS夜间灯光数据用于城市建成区的提取,重点在于获取最佳的阈值,并以此阈值对夜间灯光数据进行分割,像元值大于此阈值的区域为城市建成区。对于最佳阈值的获取主要分为4类:¹经验阈值法[11,15-16];º突变检测法;»统计数据比较法;¼较高分辨率影像数据空间比较法[13]。但是,对于这些方法实现的难易程度和获取结果数据的便捷程度、对辅助条件的依赖情况、提取城市建成区的精确度等,目前还缺乏详细客观的评价;同时,相同的灰度分割阈值是否能在同一个城市区域不同时相的夜间灯光数据系列中通用,也缺乏相关的研究和结论。
鉴于此,本文以上海市2000年、2003年和2006年DMSP/OLS夜间稳定灯光遥感数据为基础,分别使用经验阈值法、突变检测法、统计数据比较法和较高分辨率影像数据空间比较法等4种方法对上海市城市区域进行提取,并对其结果进行分析与评价。具体思路:¹以4类方法对上海市2003年城市建成区进行提取,获得提取建成区面积和空间分布数据;º将相同的分割阈值分别用于2000年和2006年城市建成区的提取,统计分析相关数据;»利用政府发布的统计数据对以上方法提取结果进行精确度分析与评价;¼比较3a提取结果,分析相同阈值在一个稳定灯光数据时间序列中的通用性。½综合评价4种方法的操作便捷性、自动化程度和对其他辅助条件的依赖性。选出适宜性最高的方法,完成2000~2006年上海市城市建成区的提取。
[12]
[14]
分为3种:稳定灯光图像、辐射定标平均灯光强度图像和非辐射定标平均灯光强度图像;3种产品均为灰度图像,空间分辨率为1km。本文所使用数据为稳定灯光图像数据。
所用的上海市城市建成区面积数据主要来源于由住房和城乡建设部计划财务与外事司负责编撰的5中国城市建设统计年鉴6。其统计范围包括分类中的居住用地、公共设施用地、工业用地、仓储用地、对外交通用地、道路广场用地、市政设施用地、绿地和特殊用地9大类,不包括水域和其他用地。在本研究中,我们认为政府发布的统计数据即是真实的上海市建成区面积数据,并以此作为4类方法的精度评价标准。
2.2 城市建成区阈值的获取方法2.2.1 经验阈值法
研究者根据DMSP/OLS夜间灯光数据的特点和前人所做的研究,结合实际经验,人为给定一个分割阈值。Milesi[17]在对美国阿拉巴马、弗罗里达、佐治亚和密西西比等地区的城市区域进行研究之后,认为50的灰度值作为分割阈值具有更高的精度。本文据此以灰度值50作为经验阈值法的分割阈值。2.2.2 突变检测法
此方法由Imhoff[12]提出,他认为,在夜间灯光图像中,真实的城市区域应该保持其几何形状的完整性,灰度值越大,此地被探测到的频率越高,属于城市区域的概率也就越大;在逐渐增大分割阈值的过程中,代表城市区域的多边形斑块沿着边缘逐渐缩小。当分割阈值达到某一个点时,多边形斑块区域不再沿着边缘缩小,而是从内部破碎,分裂为很多的较小的多边形斑块,代表着城市区域的多边形周长会突然增加。这个点即为提取该城市区域的阈值点。
以上述方法,对上海市2003年稳定灯光数据进行提取。逐渐增大分割阈值,每个灰度值对应的城市区域多边形斑块周长的变化如图1所示。由图中曲线可知,在分割阈值逐渐增加过程中,城市区域多边形周长逐渐减小;增加到51时,周长开始增加,并持续增长;当阈值增大到55后,多边形周长开始迅速减小。根据Imhoff提出方法,灰度值51的点即是提取城市建成区的最佳阈值点。2.2.3 统计数据比较法
此方法由何春阳等[14]提出,有两个基本假设:¹由政府发布的统计数据能较为准确反映城市建2 数据与方法
2.1 数据
夜间灯光数据来源于美国国家海洋和大气管理局NOAA(NationalOceanicandAtmosphericAd-ministration)下属的国家地球物理数据中心NGDC(NationalGeophysicalDataCenter,
感图像中的城市建成区斑块能在下一个时期的图像
上得到保留。
的LandsatTM影像作为辅助数据实现DMSP/OLS稳定灯光图像中城市建成区的提取。基本假设为:相对于DMSP/OLS夜间灯光数据1km的空间分辨率,从30m高分辨率的TM影像中提取的城市
建成区即是真实的城市区域,可作为提取夜间灯光数据中城市建成区的标准,以获得可用于夜间灯光数据的最佳阈值。
需要说明的是,Henderson等并未详细说明方法流程,根据以上原理,本文将该方法的实现过程细化为如下3步:
(1)对TM影像进行最大似然分类,并将分类结果合并为城市与非城市两种类型。
(2)以分类结果图为基础,勾绘城市区域作为
图1 不同阈值分割所获得的斑块周长变化图Fig.1 AplotofDMSP/OLSnight-lightpolygon
perimeteragainstthresholdvalue
掩膜,提取夜间灯光数据。
(3)作所提取夜间灯光数据图像的灰度直方图,以像元数激增的灰度值为分割阈值。
根据以上方法,本文利用ENVI软件完成了上海市2003年TM影像城市建成区的监督分类和合并处理,在此基础上勾绘出城市建成区(不包括崇明岛区域)作为掩膜(图2(a)),提取夜间灯光数据中上海市的城市建成区,如图2(b)所示。所提取图像各灰度值的像元频率分布曲线如图3(b)。可以看出,以TM影像掩膜提取的灯光图像中,从灰度值54开始,像元数量急剧增加;以灰度值为横轴,做像元数的累计百分比曲线(图3(a)),可以看出灰度值54处于曲线的转折点,且灰度值大于54的像元数占总像元数的80%以上。因此,以灰度值54作为
此方法提取城市建成区的最佳阈值。
具体过程为:首先设定动态阈值,采用二分法的思路,不断改变此阈值,计算每个动态阈值下城市建成区的面积,同时计算此面积与政府发布统计数据的绝对差值,直至阈值达到某一个点时,其绝对差值小于此阈值前一个灰度值下的绝对差值以及后一个灰度值下的绝对差值。
本文根据以上原理,在VisualStudio2008平台上借助于ArcObjects组件和C#语言实现了该算法,对上海市2003年的夜间灯光数据进行处理,得到最佳阈值为52。
2.2.4 较高分辨率影像数据空间比较法
该方法由Henderson
[13]
提出,利用分辨率较高
图2 利用TM影像获取的城市建成区及掩膜后的夜间灯光数据
图3 掩膜后的夜间灯光数据像元值累计百分比图和频率分布图
Fig.3 Theaccumulativepercentagecurveandhistogramforthepixelvaluesofthemaskedoutnight-lightdata
3 结果与评价
3.1 结果与讨论
用以上4种方法对2003年灯光数据进行提取的阈值分别是50、51、52和54,所提取的上海市城
市建成区如图4所示;再以此阈值分别对上海市
2000年和2006年夜间灯光图像进行城市建成区的提取。计算2000年、2003年与2006年提取区域面积,并与政府发布的城市建成区面积统计数据进行比较,结果如表1
所示。
图4 2003年城市建成区提取结果
hai
表1 基于2003年分割阈值提取2000年、2003年和2006年上海市城市建成区结果Table1 Theextractedurbanbuil-tupareaofShanghaiin2000,2003and2006using
DMSP/OLSdatabasedonthethresholdvalueof2003
方法经验阈值法突变检测法统计数据法TM影像比较法
平均误差
2000年(统计:1680.84km2)提取/km21102.41035.4964.5813.8
绝对/相对误差/%-578.4/-34-645.5/-38-716.3/-42-867.0/-52-701.8/-41
2003年(统计:1824.56km2)提取/km21918.51863.51800.21618.6
绝对/相对误差/%
93.9/5.138.9/2.1-24.4/-1.3-205.9/-11-24.374/-1.3
2006年(统计:2429km2)提取/km22314.12167.92008.91583.9
绝对/相对误差/%-114.9/-4.7-261.1/-10.7-420.1/-17.3-845.1/-34.8-410.3/-16.9
由表1中2003年的数据可知,4种处理方法对夜间灯光数据进行提取的结果中,统计数据法所产
生的绝对/相对误差最小,为-24.4/-1.3%;其次为突变检测法,稍大于统计数据法的误差,为38.9/2.1%;误差最大者为TM影像数据比较法,其绝对/相对误差达到了-205.9/-11.2%。因此,在本次研究中,对夜间灯光数据的提取,结果精确度最高者为统计数据法,其次为突变检测法,再者为经验阈值法,精确度最低为TM影像数据比较法。在不同年份中,2003年夜间灯光数据提取的误差最小,绝对/相对误差最小为-24.4/-1.3%,最大为-205.9/-11.2%,其平均误差为-24.4/-1.3%,显著小于2000年和2006年的平均误差,分别为-701.8/-41%和-410.3/-16.9%。在2000年和2006年夜间灯光数据的提取结果中,相对误差最高可达50%,2000年普遍高于30%,2006年普遍高于10%。
由前文可知,用于2000年和2006年夜间灯光数据的分割阈值来源于2003年的数据,且两年提取结果的误差均显著地大于2003年,普遍在30%、
10%以上,最高甚至可以达到50%以上,已经不能有效地反映城市建设用地的规模大小。因此,从一年夜间灯光数据中获取的分割阈值并不能有效地用于同一系列中其他年份的灯光数据中,即在同一时间系列的夜间灯光稳定图像数据中,分割阈值不存在通用性。
需要说明的是,在以上提取的结果图中,崇明岛上并无城市区域,原因在于岛上夜间灯光的灰度值并没有达到4种方法的分割阈值,因此,无法在提取结果图中显示。3.2 方法综合评价
在以上对夜间灯光数据的处理和分析过程中发现,4种提取方法在提取过程中的操作便捷程度、对其他数据的依赖程度和自动化程度分别存在如表2所示的特点。表2中便捷性反映了方法实现过程中的操作繁琐程度,自动化程度反映了各方法的编程可实现的难易程度,数据依赖程度反映了各方法对辅助数据的依赖程度,精确度反映各方法提取结果与统计数据的差异大小,可实现性则表示各方法的综合可实现性。
表2 4种方法的综合评价
Table2 Comprehensiveassessmentsoffourmethods
方法经验阈值法突变检测法统计数据比较法TM影像数据比较法
便捷性高中中低
自动化程度
高高中低
数据依赖程度
低低高高
精确度中高高低
可实现性
高高低低
(1)经验阈值法。由于该方法的分割阈值是根据前人的研究并结合自身的相关背景知识所确定的,因此,这种方法在所有方法中是最为便捷和综合可实现性最高的。同时,虽然此方法不依赖其他辅助数据,但提取的结果会随研究者的不同而变化,有(2)突变检测法。此方法由于需要获得在每个阈值下所对应的城市区域多边形的边长,所需的操作处理较多,工作量较大,操作便捷程度不高;但此方法不需要其他辅助数据的支持,通过代码可实现相对于后两种方法更高的自动化程度;此外,最终阈值的确
形容傍晚的城市灯光的篇七
《基于夜间灯光数据的环渤海地区城市化过程》
第６０卷第３期地理学报
Ｖ０１．６０．Ｎｏ．３
２００５年５月
ＡＣＴＡＧＥＯＧＲＡＰＨＩＣＡ
Ｓ酣ＩＣＡ
Ｍａｙ，２００５
基于夜间灯光数据的环渤海地区城市化过程
何春阳１，李景目４１，陈晋１，史培军１，潘耀忠－，李京１，卓莉１，一之濑俊明２
（１．北京师范大学环境演变与自然灾害教育部重点实验室，北京师范大学资源学院，北京１００８７５；
２．日本国立环境研究所，
日本国茨城县筑波市小野川１６—２，筑波市，千３０５—００５３）
摘要：利用１９９２年、１９９６年和１９９８年的三期ＤＭＳＰ／ＯＬＳ夜间灯光数据，提取了区域尺度的环渤海地区２０世纪９０年代的城市群空间信息，建立了城市群地区面状、线状和点状城市化空间模式，分析了环渤海城市群地区２０世纪９０年代的城市化过程。基本结论如下：①２０世纪９０年代环渤海城市群地区城市斑块数量增长较快，城市化过程明显，但小斑块所占比重较大，城市斑块破碎度增加。同时，区域内城市重心基本维持在经度１１７．９３０和纬度３８．４９０附近，整体上表现出向西北方向移动的趋势。②２０世纪９０年代环渤海城市群地区城市化过程基本上可以从空问上概括为在中心城市和大城市周围的面状城市化过程、沿交通干线周围的线状城市化过程和广大区域内以新兴小城市或小城镇出现为特征的点状城市化过程三种基本过程。其中，面状城市化过程一直居于优势地位，但面状城市化过程的基本有效范围主要局
限在面状城市斑块周围３４ｋｍ范围。线状城市化过程和点状城市过程所占的比例相对较小，
但表现出明显的增强趋势，在区域内的影响范围正逐渐扩大。关键词：ＤＭＳＰ／ＯＬＳ；环渤海城市群；城市化；空间模式；过程
引言
城市群是“在特定的地域范围内具有相当数量的不同性质、类型和等级规模的城市，北京、天津两市，河北、辽宁、山东、山西４省，内蒙古中部７个盟市组成的环渤ＴｅａｃｈｅｒＦｏｕｎｄａｔｉｏｎ
ｏｆＢｅｉｊｉｎｇＮｏｒｍａｌ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎｏ．１０７７０００１１
研究。
４０９—４１７页
１
依托一定的自然环境条件，以一个或两个特大或大城市作为地区经济的核心，借助于现代化的交通工具和综合运输网的通达性以及高度发达的信息网络，发生与发展着城市个体之间的内在联系，共同构成一个相对完整的城市‘集合体～［ｔｌ。１９７８年改革开放以来，中国已经并正在经历快速的城市化过程［２１。已有的研究表明，随着中国城市化进程的进一步深入发展，大都市区和大城市群地区已经成为了目前中国城市化进程中最引人注目和最具有活力的地区【ｌ，创。因此，认识和理解城市群地区产业和空间联系，考察和评估城市群地区土地利用系统变化在不同尺度下的现实和潜在生态影响和反馈过程，优化土地利用格局，降低和防范城市群地区城市发展过程中的生态环境风险水平，显然具有重要的
理论和实际意义ｆ３１。
海地区，土地面积１１３万ｋｍ２，人口约２．５亿多。位于东北亚，面向太平洋，背靠半个中国，是我国华北、东北、华东三大区的结合部，是东北、华北、西北“三北”地区通向太平洋，走向世界的出海口，并且是联结欧亚大陆桥的东部桥头堡。环渤海地区作为继珠江三角洲和长江三角洲之后的第三大“经济引擎”，已成为中国经济的又一个新的增长
收稿日期：２００４—０９—０２；修订日期：２００５—０２—０３
基金项目：北京师范大学青年教师基金项目（１０７７０００１）［Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ：Ｙｏｕｎｇ
作者简介：何春阳（１９７５一），男，四川射洪人，博士，讲师，中国地理学会会员，主要从事遥感应用与土地利用／覆盖变化
通讯作者：史培军：Ｅ—ｍａｉｌ：ｓｐｊ＠ｉｒｅｓ．ｃｎ
４１０
地理学报６０卷
点，正在进行快速的城市化并逐步形成了以北京、天津为核心的中国第三大城市群阶】。然而，在快速城市发展的过程中，环渤海城市群地区的区域生态环境变得也相对比较脆弱。地表植被破坏、土壤沙化、沙尘暴肆虐、淡水资源匮乏等生态环境问题突出，已经逐步成为区域整体持续健康发展的主要制约因素，引起了多方面的关注。近年来，已经有不少研究者开始关注环渤海城市群地区的土地利用和生态环境问题。如朱会义等对环渤海地区１９８５～１９９５年土地利用过程和驱动机制的分析研究【ｓ，７】；毛汉英等对该区域环境
承载力的分析和评价研列ｓ１；王淑华等对环渤海地区城市发展特点和布局特征的分析研究铮引。这些研究，无疑为开展环渤海城市群的进一步深入研究奠定了良好基础，但目前的
研究薄弱点主要在于：①缺乏从区域尺度对环渤海城市群城市化过程和驱动机制的综合分析，从而限制了环渤海城市群基本功能定位和发展目标的整体把握；②对环渤海城市群现实和潜在生态效应的影响和反馈机制还比较薄弱，从而限制了对环渤海城市群生态风险和生态安全的深入理解；③在如何优化环渤海城市群空间发展格局，防范环渤海城市群生态风险方面还缺乏具体有效的方法。
美国军事气象卫星ＤｅｆｅｎｓｅＭｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌＳａｔｅｌｌｉｔｅＰｒｏｇｒａｍ（ＤＭＳＰ）搭载的ＯｐｅｒａｔｉｏｎａｌＬｉｎｅｓｃａｎＳｙｓｔｅｍ（ＯＬＳ）传感器为大尺度的城市化研究提供了一种新的数据获取手段［１０Ｊ。ＤＭＳＰ／ＯＬＳ有别于利用地物对太阳光的反射辐射特征进行监测的ＬＡＮＤＳＡＴ、ＳＰＯＴ和ＡＶＨＲＲ传感器，该传感器可在夜问工作，能够探测到城市灯光甚至小规模居民地、车流等发出的低强度灯光，使之明显区别于黑暗的乡村背景，其与ＡＶＨＲＲ相当的空间和时间分辨率，比较适合大尺度城市化进程的动态监测［１０１，国内外许多学者已成功地将ＤＭＳＰ／ＯＬＳ数据应用于城市研究［１”。例如，Ｓｕｔｔｏｎ等人利用１９９４～１９９５年问的稳定灯光产品估算人口密度【－２］；ｌｍｈｏｆｆ等用它估计城市面积和城市扩张对土壤资源的影响【１３，１４］；Ｇａｌｌｏ等用夜间灯光数据评价了热岛效应对气象记录的影响［１５】；Ｅｌｖｉｄｇｅ等发现了各国灯光面积与国内生产总值（ＧＤＰ）高度相关［帕，＂】；Ｌｏ尝试建立了基于辐射定标夜间灯光强度数据的中国人口估算模型［１８］；陈晋、卓莉等利用灯光数据发展中国城市化评价指数，分析中国城市化特征等口９１。
但总体上，目前利用ＤＭＳＰ／ＯＬＳ灯光数据，从区域尺度对中国城市，尤其是城市群地区的空问发展模式和过程研究还比较薄弱。因此，本文利用ＤＭＳＰ／ＯＬＳ卫星，首先在统计数据的帮助下，提取了区域尺度的环渤海地区２０世纪９０年代的城市群空间信息，然后从空间分析的角度，提出了城市群地区面状、线状和点状三种基本城市化空问模式，进而以此为基础，系统分析了环渤海城市群地区２０世纪９０年代的区域城市空问演化过程。目的在于以格局、过程、机理研究为主线，系统认识和理解环渤海城市群的空问城市化过程，为进一步发展环渤海城市群的空问动力学模型，优化环渤海城市群的土地利用格局，降低和防范环渤海城市群地区生态环境风险奠定基础。
２研究区域和数据来源
在具体研究中，考虑到以省为单位的统计数据获取的可靠性和可比性，我们的研究区主要包括环渤海地区的北京、天津、河北、辽宁、山东、山西６个省市，土地面积为６７．１万ｋｍｚ，２００１年人口总数为２．５６亿。具体使用的数据主要包括如下方面。
（１）遥感数据：主要来自于日本国立环境研究所提供的非辐射定标的夜间平均灯光强度数据产品，空间分辨率为１ｋｍ。是由日本国立环境研究所和东京大学借鉴１９９６～１９９７年夜间灯光数据辐射标定实验工作的经验，针对亚洲地区的特点开发的。该产品是消除云及火光等偶然噪声影响后对多时相ＶＮＩＲ通道灰度值进行直接平均化处理得到的，包括１９９２年、１９９６年和１９９８年的数据产品，主要利用１９９２年（ＤＭＳＰＦ１０卫星），１９９６年
３期何春阳等：基于夜间灯光数据的环渤海地区城市化过程
４１１
和１９９８年（ＤＭＳＰＦ１２卫星）各年度９～１１月光照度在５０％以下的多时相ＯＬＳ数据制成。该数据存在发达国家大城市中心区域灯光数据饱和的问题，但由于亚洲地区城市发展水平低于北美地区（日本除外），所以该近似方法带来的饱和问题在中国并不显著。与１９９６～１９９７年的辐射定标夜间灯光强度数据的获取方法相比，该数据不对放大增益进行人为控制，因而可以充分利用现有数据储备进行多年度时间序列制图，为研究宏观尺度的城市化空间过程提供了条件【１０］。
（２）统计数据：所用的人口、经济等社会统计数据来自于１９９１～２０００年的《中国统计年鉴》，以及各省份的统计年鉴。所用的土地利用方面的统计数据主要来源于中国自然资源数据库ｍｔｔｐ：／／１５９．２２６．１１１．５０／ｉｎｄｅｘ．ａｓｐ），刘育成（２０００）主编的《中国土地资源调查数据集》和国土资源部２０００年发布的《中国国土资源年鉴》。
（３）辅助数据：主要来自于中国地图出版社出版的中国１：１００万省界图、１：１００万一级公路图、高速公路图和铁路图等。３
环渤海城市群地区城市空间信息提取
由于ＤＭＳＰ／ＯＬＳ数据中，灯光强度（图像灰度值）越高的地方，城市用地的可能性就越大［１０］。因此，在现有研究的基础上，我们主要依据下面的两个基本假设来提取环渤海城市群地区的城市空间信息。
基本假设１：现有土地利用方面的统计数据可以基本反映中国城镇用地的总量特征，因此利用ＤＭＳＰ／ＯＬＳ数据提取的各省区城镇用地的总量应该充分接近统计数据。
基本假设２：在ＤＭＳＰ／ＯＬＳ最小像元１ｋｍ×１ｋｍ的尺度上，环渤海地区的城镇用地基本上是连续增加的。即在前一个时期出现的城市斑块，不会在后一个时期的ＤＭＳＰ图像上消失，首先应该在后一个时期的城市图像上得到保留。
在基本假设的基础上，按照灯光强度从高到低的顺序，在各省区分别设定不同的阈值，提取各省区的城镇用地信息，并将提取结果与各省城镇用地面积进行比较，直到ＤＭＳＰ提取的各省区城镇用地总量与统计数据充分接近为止。最终，得到了２０世纪９０年代环渤海地区１９９２年、１９９６年和１９９８年的城市空间信息图（图１）。并提取最终的效果评价（表１）。从表中可见，１９９２年、１９９６年和１９９８年图像提取得到的研究区各省市城市面积与其统计值之间的相对误差绝对值，基本控制在９％以内，其中１９９２年误差相对较高，基本在５％左右，１９９６年和１９９８年则均在１％以内。同时，利用部分地区的高分辨率ＬａｎｄｓａｔＴＭ提取的城市格局信息与灯光图像测量结果比较表明二者在空间格局上具有很强的相似性。这说明利用ＤＭＳＰ／ＯＬＳ灯光图像提取的环渤海地区的城市空间信息具有一定的可信性，可以在此基础上进一步进行区域城市化空间过程的研究。
表１基于ＤＭＳＰ／ＯＬＳ的环渤海地区城市群空间信息提取结果分析
Ｔａｂ．１
Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｔｈｅｅｘｔｒａｃｔｅｄｕｒｂａｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙ
ａｒｅａ
ｂｙ
ｕｓｉｎｇＤＭＳＰ／ｏＬＳ
１９９８年
省份
提取
／ｋｍ２
１９９２年统计
相对误差
提取
１９９６年统计
相对误差
提取
／ＫｉＴｌ２２２４９２２３３１４３４２７２１３１０９１０１８５８０５５５２７
统计相对误差
］ｋｍ２｜％妞｝
１６２５．４７１９３１．５３１３０９９．８７６５９０．００１０１２１．７３１７１０２．８７５０４７１．４７
１．３２５１．９９２—７．０６０．１．６２４—８．３４６．５．６１２—５．５０１
２１７３２１８０１４０００６９８７１０８０５１８００６５４１５１
］１【１Ｔ１２｜％
．０．１５７—０．５１４０．３８００．５４９０．２８ｌ
／ｋｍ２｜％
２２４９．３８２２３６．２５１４３６１．３９７２０５．１４１０９１２．３７１８６２８．２２５５５９２．７５
—０．０１７—０．１４５—０．１３５Ｏ．１０９—０．０２２—０．２５９．Ｏ．１１８
北京天津河北
山西
１６４７１９７０１２１７５６４８３９２７７１６１４３
辽宁
山东
趴钙∞妮甜ｍ
Ｏ．８１９—０．４９０
总计４７６９５
笼Ｈ∞凹∞跎刚吼鼢仡觚弧以ｍＪ
４１２
地理学报６０卷
４环渤海地区城市空间格局
首先利用景观分析方法，在图１的基础上得到环渤海城市群地区城市空间格局特征（表２，表３）。从中可见研究区内城市斑块数量从１９９２年的１６５９个上升到１９９６年的１９０５个后，到１９９８年达到了２０５３个，平均每年增长约６６
个城市斑块，处于一个持续增长的阶
段，同期城市的斑块密度指数则分别为０．０３４７８４个／ｋｌＴｌ２、０．０３５１７９个／ｋｍ２和０．０３６９７３个／ｋｍ２（表２）。同时进一步的斑块分级研究表明，较小城市斑块（≤１０个像元１在研究区城市斑块中所占比重较大，而且从１９９２年到１９９８年增加
明显，到１９９８年已经从１９９２年的
７１．８５％，上升到７５．４０％，斑块总数增加了将近３０％；对于较大的斑块（大于５００个像元）在研究区城市斑块中所占比例较小，１９９２～１９９８年期间增长并不明显，尤其是１０００个像元以上的特大城市斑块，在数量上没有变化ｆ表３）。
同时，对研究区１９９２年、１９９６年和１９９８年城市斑块，分别进行分级统计，结果见表３。进一步，我们利用公式（１）［２０１，计算了环渤海地区１９９２～１９９８年的城市重心变化状况。
。
／——
ｘ。２乞ｃ。戈ｉ／∑ｑ
／
。
／
（１）
ｌ，。２乞Ｃ川Ｙ／艺ｃ。
式中：五、Ｙ。一ｔ年研究区城市重心的
经纬度坐标；Ｇ。一ｔ年ｉ省的城市面积：
／一
孙Ｙｉ—ｉ省中心点的经纬度坐标。
结果表明，１９９２～１９９８年，环渤海
图１１９９２～１９９８年环渤海地区城市空间格局
地区城市重心基本维持在经度１１７．９３０Ｆｉｇ．１Ｕｒｂａｎｐａｔｔｅｒｎｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ（１９９２・１９９８）和纬度３８．４９。附近。尽管变化幅度不是
很大，但经度向西移动０．０３。，纬度向北移动了０．０１。，表现出向西北方向移动的趋势。
５环渤海城市群地区城市化空间模式和过程分析
借助ＧＩＳ，在图１的基础上恢复２０世纪９０年代环渤海城市群地区城市空间扩展过程
（图２），以进一步分析环渤海城市群地区的城市化空间过程。尽管目前对城市化的概念有
３期
何春阳等：基于夜间灯光数据的环渤海地区城市化过程４１３
诸多不同的认识和理解［２１】，但从空间
表２基于ＤＭＳＰ／ＯＬＳ灯光数据环渤海地区１９９２。１９９８年
和景观的角度上看，城市化过程可以城市空间格局特征
主要理解为城市用地在空问上通过占Ｔａｂ．２
Ｌａｎｄｓｃａｐｅｆｂａｔｌｌｒｅｓｏｆｕｒｂａｎ
ａｒｅａｓ
ｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙ
ａｒｅａ
有非城市用地进行扩展。因此，从ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ＤＭＳＰ／ＯＬＳｄａｔａ（１９９２－１９９８）
ＧＩＳ空间分析的角度，我们提出了城市群地区城市化空间景观过程的基本概念模式图（图３）。我们认为，从空间上看，城市群地区的城市化过程可以概括为下面３种基本模式：①面状表３基于ＤＭＳＰ／ＯＬＳ灯光数据环渤海地区１９９２。１９９８年
城市化模式，即城市单元在城市聚集城市空间斑块分级特征
Ｔａｂ．３
Ｐａｔｃｈｅｓｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｕｒｂａｎ
效应的作用下在中心和次级中心周围ａｒｅａｓｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙ
ａｒｅａ
ｂａｓｅｄ
ｏｎ
ＤＭＳＰ／ＯＬＳｄａｔａ（１９９２－１９９８）
占用非城市用地进行扩展；②线状城市化模式，即城市单元在中心和次级中心城市之间沿交通廊道进行扩展；③点状城市化模式，即城市群地区中心城市、次级中心城市和交通廊道以外广大地域内新兴城市的出现。
具体的，在环渤海城市群注：像元大小取ｌｋｍ×ｌｋｍ，斑块最小面积为１个像元。
地区，上述３种城市化模式下的具体城市化过程定义为。
（１）面状城市化过程：主要以１９９２年城市为标准，凡是面积大于１０个像元的斑块定义为面状城市化斑块，取其周围１０ｋｍ的城市斑块为面状城市
化区域，该区域内的城市扩展
定义为面状城市化过程。具体的，环渤海城市群地区的面状
城市化过程主要分布在北京、
天津、沈阳、鞍山、石家庄、
唐山、邯郸、济南、淄博、东
图２１９９２～１９９８年京津唐地区城市化空间过程图
营、青岛、太原和大同等大城Ｆｉｇ．２Ｕｒｂａｎｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｎｔｈｅ
Ｂｅｉｊｉｎｇ．Ｔｉａｎｊｉｎ—Ｔａｎｇｓｈａｎｒｅｇｉｏｎ（１９９２—１９９８）
市和特大城市周围（图１，图
２、。
（２）线状城市化过程：在面状城市化区域外，主要以铁路、公路和一级公路等组成的交通干线为基础，取交通干线５ｋｍ的Ｂｕｆｆｅｒ区域为线状城市化区域，在该区域内的城市扩展定义为线状城市化过程。具体的，环渤海城市群地区的线状城市化过程主要分布在京津唐沿线、山东的胶济（济南一青岛）沿线、河
塑京烈！京三互誊黢鬻骞、．垩妻竺麓黧黧鬻的ｏｆ慧慧懋雾化过ｕｒｂａｎ程模ｉｚａｔｉｏｎ型
滨大（哈尔滨一大连）沿线以及山西的南“分……“淼＝：磊：：二二三蕊：。
形容傍晚的城市灯光的篇八
《城市灯光监控系统技术》
1建设照明监控系统的必要性
随着城市建设的发展，城市照明建设越来越注重于城市的形象，道路照明和景观照明的要求和数量不断增加，今后城市照明管理部门除了管理城市道路照明外，还将参与城市景观灯的管理。因此各级政府和市民对城市的建设、道路照明和景观照明提出更高的要求。希望实现城市照明管理的现代，使城市管理水平达到国内领先水平。
1.1 现行的控制方法
现在采用控制方法以分散时控方式为主，即在路灯配电箱中安装定时器，按预定的时间自行开/关灯；而有些景观灯开关通常是人工手动控制方法。
1.2 现行控制方法的缺陷
现行的方法既不能及时调整开/关灯的时间，更无法及时反映照明设施的运行情况，并且故障率高、维修困难。随着城市的不断发展，控制范围越来越大，现行的控制方法无法及时反映照明设施的运行情况，使得维修工作十分被动。运行过程中的故障只有等待巡视人员到达现场才能发现，或者被动地等待市民的电话反映，因此难以做到及时维修。
在遇到一些领导视察、国宾接待、举办大型活动等特殊任务时，由于缺乏灵活的控制手段，必须临时派出大量的人员到现场手动操作照明开关箱或者临时通知各景观灯单位，因此在时间十分紧迫的情况下，无法满足圆满完成任务的要求。
此外，由于缺乏灵活的控制手段，花费大量经费建设起来的各类景观灯，难以充分发挥应有的效能。
2 城市照明监控系统的效益分析
2.1 社会效益分析
随着社会文明的不断发展，路灯已不再局限于街道照明，而是发展为表现城市景观、体现城市形象的重要标志。因此，现代社会对路灯的管理和维护也提出了越来越高的要求，这些要求包括根据光照度变化及时开/关灯、随时调整景观灯的开/关灯时间并进行应急调度、及时发现故障并立即进行修复等。
目前各城市管理部门所采用的控制方式已很难保证城市照明系统的正常开关灯和运行，特别是当照明控制箱或线路出现问题时，就有可能造成大面积灭灯，产生较坏的影响。同时由于缺少实时监测手段，无法实现故障的及时发现和维修。随着政府和市民对照明管理和维护要求越来越高，照明管理部门的管辖范围也越来越大，为了及时发现故障并立即进行修复，仍然采用检修车上街巡灯的方法越来越难以胜任。
采用城市照明自动化监控系统以后，全市范围的全夜灯、半夜灯和景观灯的开/关均可实现自动控制。同时，由于照明自动化监控系统具有自动报警和巡测、选测功能，调度人员可以在故障发生后的数秒钟内及时了解故障的地点和状态，为及时进行修复提供了有力的保障。路灯维护及时，可以极大地减少对照明管理部门的投诉、减少道路交通事故的发生，有利于城市的治安，产生极大的社会效益，从而进一步提高城市的形象。
2.2 经济效益分析
2.2.1 节约路灯维护费用
路灯自动化监控系统将传统的“巡灯查找故障”改为“值班等待报警”，不仅减少了“巡灯”人员和车辆损耗，降低了维修成本；而且在检修车出所之前已经知道了故障的准确地点和基本状态，因而缩短了维修时间、提高了检修效率；由此将产生了极大的经济效益。
2.2.2 节约大量的电费支出
无线照明监控系统能提高开/关灯的可靠性和可检查性，避免白天亮灯情况的出现；同时，系统采用光控和时控相结合的控制方案，在预置的时间区段内根据光照度决定路灯的开或关，既能在阴雨天自动延长照明时间，又能在晴好天气自动缩短照明时间；这些措施既可满足市民对道路照明的需求，又避免了路灯的无谓开启，减少了开灯时间,从而节约了大量
的电能。
根据已建的照明监控运行表明，采用照明监控系统后，每天大概可以减少路灯开灯时间25分钟左右。如果按每天运行十小时计算，则可节约4.2％的电费支出。
如果通过对照明线路的改进，增加路灯的半夜灯控制方案或景观灯在非节假日采用只开部分景观灯的控制方案，因此可节约大量的电费支出。
2.2.3 提高灯具寿命，降低运行成本
以外由于减少了开灯时间，延长了灯具寿命，降低运行成本，进一步提高了经济效益。
2.2.4 实现自动计费功能，减少电费支出
无线照明监控系统具有远程自动抄表和计量电费功能，每天、每月、每年的照明用电能够及时的自动采集、计算、存储、打印，随时了解用电情况，实施有效管理，降低支出，提高经济效益。对景观灯还可采用双计费功能，实现政府开灯与各景观大楼业主自行开灯分别计费的方式，减少政府与大楼业主为电费的相互扯皮的现象，保证双方的利益。
2.3 实现照明系统的管理现代化
城市照明监控系统能将采集到的数据自动进行存储、统计，并能随时进行查询和打印，为管理现代化提供了基本条件。
3 系统设计依据
本方案依据北京嘉复欣科技有限公司业已完成的照明监控系统和结合当前无线监控技术的最新发展，并根据各城市照明管理部分对照明监控系统的技术需求编制而成。
4 设计原则
4.1 可靠性
由于系统的服务对象是广大市民，稍有差错即会产生严重的社会后果；同时监控设备长期在野外运行，工作环境极为恶劣；因此必须充分考虑系统的可靠性，要求监控系统能够长期稳定地运行；同时要求监控系统在个别设备出现故障的情况下仍能稳定运行，不影响或者少影响照明系统的按时开启和关闭。
4.2 先进性和实用性
设备须符合相关国内、国际标准，整个系统应是目前国内最先进的，并长期处于国内较为先进的水平。同时，应以实用为原则，不可脱离实用性而盲目追求先进性，从而造成华而不实、浪费资金，降低可靠性。
4.3 可维修性
系统的设备模块化设计，并且各单元部件具有故障定位指示，便于设备维修。
4.4 可扩展性
硬件采用模块化设计，软件采用组态化设计，使得系统扩展、升级均不必改变现有设备的状态。
4.5 通用性
硬件设备具有通用性，通过不同的软件参数设置，可以实现不同的功能。
4.6 经济性
尽可能采用成熟的先进技术，选择性价比高的方案和设备，既要考虑初期建设费用，也
要降低今后的运行维修费用。
5 系统主要技术指标
5.1 系统容量：1个主站，1万个监控点。
5.2 可以实现群控和组控
系统终端根据需要可以把全夜灯、半夜灯、各种景观灯分为不同功能组，实现群控和组控。
5.3 通信方式
根据用户的具体情况、通信技术的发展，本方案建议采用GPRS通信方式。
5.4 工作环境温度
照明监控端的工作环境温度范围满足－30℃ ～ +65℃。
主台为0℃ ～ +40℃。
5.5 数据采集精度
为了保证亮灯率的统计，交流电流、电压、有功功率、功率因数采集精度优于 1.0 %。
6 照明控制方案
6.1 分组控制
系统可以根据不同类型的照明控制要求，把全市路灯和景观灯分成若干组，分别采用时控方案或时控和光控相结合的控制方案，自动遥控开/关全夜灯、半夜灯和景观灯；也可以手动对全夜灯、半夜灯和景观灯进行遥控开/关操作；在特殊情况下，可以实现白天亮灯。
6.2 时控和光控相结合的路灯控制方案
目前,路灯控制方案主要有时控法和光控法两种。
时控法的主要缺点是不考虑天气对光照度的影响，每天在固定的时间开/关灯；从而造成阴雨天光照度严重不足但没有开灯，或者晴朗天气虽然到了固定开灯时间但光照度仍然充足，白白浪费电力；关灯时间的固定不变，同样出现类似的不合理现象。此外，随着季节的变化，定时器需要人工频繁地调整。光控法的主要缺点是在光线不足的白天，或者夜晚有强光照射时都有可能发生误动作。
为了克服两者的不足，本系统采用时控和光控相结合的路灯控制方案。该方案基于模糊控制理念，以当地365天日出日落的时间作为基本条件，设定一个有效的开/关灯时段，在此时段内根据光照度的具体情况自动执行相应的开/关灯命令；若该时段结束时光控仍未起作用，则在该时段结束时，监控终端自动按时控方式开/关灯。
光 控时段值和光照度值均可在线修改。此方案可根据当天的实际光照度及时地开/关灯，既可节省大量电力，又可产生较好的社会效益。
在特殊情况下，系统也可以实现白天亮灯。
根据已建的照明监控运行表明，如果原来是采用日出日落时间作为开关灯时间的话，则在采用时控和光控相结合的控制方案后，每天大概可以减少路灯开灯时间25分钟左右。如果以每天平均开灯10小时计算，则可节约4%左右的电费。
6.3 景观灯控制方案
景观灯控制采用分组定时控制方案，即可以把不同地理位置和要求的景观灯分成若干组，对不同组采用不同的定时控制方案。
采用先进的全组态设计，通过中央控制室微机的设置程序，可任意设置一年中的开/关灯时间以及每周固定的开/关灯时间。通过群控方式，可将景观灯进行分组，不同组采取不同的控制方案；也可通过选控方式，将相应的饰灯逐点控制，更增强了系统的灵活性。 设置的软件界面如下。
7 照明监控通信系统
7.1 系统通信方案的选择
正确选用系统通信方案，是城市照明监控系统得以成功运行的必要前提，在照明监控系统中目前可采用的通信方案主要有无线专用网、移动通信网中的GSM短消息、USSD和GPRS通信方式。根据要求本系统通信方案选择无线移动公用网的GPRS通信方式。
7.2 系统GPRS通信方案特点
GPRS (General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的英文简称，是在现有GSM系统基础上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM 用户提供分组形式的数据业务,具有“永久在线”、“高速传输”等优点。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。
相对于原有GSM拨号方式的电路交换数据传输方式,GPRS网络采用的分组交换技术，具有以下优点：
(1)永久在线。即用户无需为每次数据的访问建立呼叫连接。
(2)高速传输。数据传输速率理论上最高可以达到171.2kbps,目前传输速率可以一般达到40kbps。
(3)流量计费。用户只需要为接收和发送的数据报支付费用，因此相对运行费用较低。
(4)快捷登录。 一般只须10秒即可登录互联网。
GPRS 采用与GSM 同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构，其分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似。因此，现有的基站子系统从一开始就可提供全面的GPRS 覆盖。下图为通信系统组成框图：
监控中心的前后台监控微机接入Internet（可采用DDN专线、ADSL等多种方式），GPRS终端与监控中心建立连接，监控中心与GPRS终端通过GPRS网络，实时传递指令和数据。
7.3 GPRS系统组网方式
GPRS的应用非常广泛，几乎所有行业都能用到GPRS的无线数据传输。但每种行业的实际需求和复杂的应用环境都大不相同，所以每种行业都会有自己独特的功能要求和组网方式。目前GPRS的组网方式有以下四种可行的组网方案：
1）方案一：中心采用ADSL等INTELNET公网连接，采用公网固定IP或者公网动态IP+DNS解析服务。
此种方案向先INTERNET运营商申请ADSL等宽带业务。
1、 中心公网固定IP：监控点直接向中心发起连接。运行可靠稳定，推荐此种方案。
2、 中心公网动态IP+DNS解析服务：客户先与DNS服务商联系开通动态域名，监控点先采用域名寻址方式连接DNS服务器，再由DNS服务器找到中心公网动态IP，建立连接。此种方式可以大大节约公网固定IP的费用，但稳定性受制于DNS服务器的稳定，所以要寻找可靠的DNS服务商。此种方案适合小规模、对实时性要求不高的场合中应用。
2）方案二：中心采用主副GPRS-DTU，采用移动内网动态IP+移动DNS解析服务。
此种方案客户先与移动DNS服务商联系开通移动动态域名，监控点先采用域名寻址方式连接移动DNS服务器，再由移动DNS服务器找到中心移动动态IP，建立连接。中心也用GPRS-DTU做接收端，但GPRS无线方式的中心不如有线方式的稳定，所以采用主副两个GPRS-DTU作冗余备份。主中心GPRS-DTU接收端掉线时，所有监控点自动转到副中心GPRS-DTU接收端。此种方式也可以大大节约固定IP的费用，但并不是所有移动公司都提供DNS解析服务，所以要在有DNS解析服务的省市才能采用此种方案。此种方案适合小规模应用。此种方案时时性和稳定性较差，不推荐使用。
3）方案三：中心采用主副GPRS-DTU，采用移动APN专网固定IP。
此种方案客户先与移动申请APN专网业务。移动为客户分配专用的APN，普通用户不得申请该APN。用于GPRS专网的SIM卡仅开通该专用APN，限制使用其他APN。得到APN后，给所有监控点及中心分配移动内部固定IP。此种方案中心也像方案二一样采用主副两个GPRS-DTU作接收端，冗余备份。但此种方案较方案二而言，无需DNS解析，本身具有移动内网固定IP，减少中间环节，稳定性增强；且所有数据都在移动GPRS的APN内网传输，无需经过公网，安全性增强。此种方案无需负担宽度专线月租费用，性价比合理，推荐使用。
4）方案四：中心采用移动内网固定IP地址，监控点采用普通的移动动态IP
此种方案客户先与移动服务商联系，可以就近从移动GSM基站引入光纤专线，开通移动内网固定IP，监控点先采用普通的SIM卡并开通GPRS功能，通过移动内部网关与中心建立连接。此种方式也可以大大节约固定IP的费用，各监控点也无需设置固定IP。此种方案实时性较好，由于监控点使用动态IP，稳定性稍差一些，推荐使用。
5） 方案五：中心采用APN专线， 所有点都采用内网固定IP
此种方案客户中心通过一条2M APN专线接入移动公司GPRS网络，双方互联路由器之间采用私有固定IP地址进行广域连接，在GGSN与移动公司互联路由器之间采用GRE隧道。为客户分配专用的APN，普通用户不得申请该APN。用于GPRS专网的SIM卡仅开通该专用APN，限制使用其他APN。得到APN后，给所有监控点及中心分配移动内部固定IP。移动终端和服务器平台之间采用端到端加密，避免信息在整个传输过程中可能的泄漏。双方采用防火墙进行隔离，并在防火墙上进行IP地址和端口过滤。
对与照明监控系统而言，由于系统组成的监控点较多，实时性要求较高，因此建议采用第五种通信组网方式。为此照明监控中心的服务器将需要专线方式接入移动公司的GPRS网络，所有的监控终端都采用特定IP地址，以保证监控信息的可靠、安全、及时的传输。
8 系统控制中心（调度端）设计
8.1 调度端系统框图（见下页）
照明监控系统调度端采用前、后台机连网工作方式，选用带看门狗的适合连续工作的工业控制计算机。一般情况下，前台机作为监控工作站承担遥测、监控、调度等工作；后台机平时自动备份前台机的数据，当前台机出现故障的情况下，可以随时切换顶替前台机工作；从而极大地提高了系统的可靠性。同时，考虑到计算机网络技术的发展，系统具有网络接口，接入服务器、管理工作站等，系统就可以很方便地组建为路灯管理处局域网，通过网络实现照明监控数据和图像信息共享。
系统外部的计算机均可通过拨号上网，采用加密查询的方式访问相应的各类最新和历史数据。同时，系统也可以通过电话语音方式查询当前的最新情况，或指定相应的电话号码和告警方式实现电话语音告警。整个系统的网络化设计为今后的生产管理与办公自动化的实施
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