夜间灯光数据广泛应用于各种社会、经济和城市研究中,进行夜间灯光强度的影响因子分析有助于深入了解夜间灯光的机理,为夜间灯光的应用研究提供良好的支撑。论文选取了中国大陆地区281个城市作为研究对象,利用VIIRS夜间灯光数据,借助层次线性模型,从省级层面和地级市层面分别研究了不同因子对城市夜间灯光强度的影响,以及不同层级因子相互作用下对灯光强度的影响情况。在此基础上,利用DMSP/OLS夜间灯光时间序列数据,针对中国大陆地区45个城市,分别从城市的内部加密和对外扩张两个角度,进行了城市的增长模式研究。论文具体研究内容如下:(1)数据获取与预处理。论文对于实验所需的VIIRS和DMSP/OLS夜光遥感数据,针对性研究了两种不同数据的预处理方法与流程,前者的目的主要是消除各种数据噪声以提高数据的整体精度,后者主要是增强数据的连贯性与一致性。此外,论文还对用到的人口数据、NDVI数据、海拔高程数据和其他社会、经济统计数据的来源进行了介绍。(2)城市夜间灯光的影响因子分析。论文在该部分首先介绍了层次线性模型的理论与优势,其次在地级市层面和省级层面分别选取了12个和16个社会、经济、自然要素,并对地级市层面的12个要素与城市平均灯光强度进行了单变量相关性分析。接着利用主成分分析在地级市层面和省级层面分别提取了6个和4个主成分因子,建立起层次嵌套数据集,完成了层次线性模型的构建。最后分别从模型的固定效应和随机效应分析了不同因子对城市灯光的影响情况以及不同层级因子交互作用下对灯光的影响情况。(3)基于夜光数据的城市增长模式研究。论文在该部分首先阐述了城市增长与夜间灯光的联系,表明夜间灯光可以作为城市增长的理想载体。接着,论文根据DMSP/OLS夜间灯光时间序列数据分别提取了城市的加密化水平和扩张化水平,分别从城市的加密化增长和扩张化增长两个角度进行了时间演化分析、空间可视化、自相关分析、聚类分析。最后进行了城市加密化增长与扩张化增长之间的相关性研究。论文基于层次线性模型对夜间灯光的影响因子分析,很好地揭示了灯光的机理,同时也为夜间灯光在城市增长模式中的应用研究提供了有力支撑。进而从城市的加密化增长和扩张化增长两个角度,揭示了城市增长的模式和规律,分析的结果可用于在城市的可持续发展方面提供更好的规划和决策作用。