Multi-Scale Assessment of Nighttime Light Attenuation and Modeled Coastal Skyglow Extent Over Marine Areas in Bohai Rim Coastal Cities
Ming Liu · Feipeng Jiao · Z.M. Wang 等 6 人
研究渤海沿岸五城市夜间灯光衰减与海岸天空辉光范围，提出分级管理框架。
集成NPP/VIIRS遥感、地面测量与同心圆分析，构建逆函数衰减模型和线性回归。
天空辉光影响范围10-20公里，商业区光污染最重，需城市定制缓解策略。
可延伸研究农业区域光污染对作物与生态影响，探索农业照明优化与暗夜保护策略。
主题为城市夜间灯光对海洋生态的影响，不涉及三农或农业信息化。
沿海城市夜间人造光（ALAN）威胁着邻近的海洋生态系统，然而目前尚无系统框架能够从多尺度上刻画城市夜间光照对海陆交界处天光（skyglow）的贡献机制。海洋光污染通过三种机制发挥作用——直接照射、反射眩光和大气天光——其空间范围各不相同：前两者主要影响近岸区域（数公里范围内），而天光则可延伸至与区域海岸带管理相关的更远距离。本研究通过整合卫星遥感、地面测量和海陆影响评估，针对环渤海五城市（大连、营口、盘锦、锦州和葫芦岛）的天光组分开展研究。利用NPP/VIIRS数据和同心圆分区分析，构建了所有城市的反函数衰减模型（R² > 0.72），得出影响范围为10–20 km，且随城市形态而变化。跨功能区地面测量显示，商业区产生的光污染最为严重，其向上光照覆盖天顶半球87.5%的区域，而农业区仅为25%。将距离分箱照度与季节匹配的VIIRS月均辐射亮度进行线性回归（R² = 0.71，p < .001），证实了地面与卫星观测之间的一致性关联。基于天光范围模型（R² > 0.82），确定了大连和营口最大模拟海岸天光范围分别约为14 km和12 km。这些范围代表大气天光的足迹，而非海面辐照度的直接测量值。大连的最大模拟海岸天光范围源自商业区，而营口的则源自外围工业区，表明光污染缓解措施必须因城而异。本研究提出了三级海岸带照明管理框架。