Η δυνατότητα χρήσης των δεδομένων τηλεπισκόπησης νυχτερινού φωτός για την αξιολόγηση της ανάπτυξης της ψηφιακής οικονομίας.
Από RemoteSensing Wiki
Πρωτότυπος τίτλος: The potential of nighttime light remote sensing data to evaluate the development of digital economy: A case study of China at the city level
Συγγραφείς: Zuogi Chen, Ye Wei, Kaifang Shi, Zhiyuan Zhao, Congxiao Wang, Bin Wu, Bingwen Qiu, Bailang Yu
Key Laboratory of Spatial Data Mining and Information Sharing of Ministry of Education, National & Local Joint Engineering Research Center of Satellite Geospatial Information Technology, Fuzhou University, Fuzhou 35002, China
Τhe Academy of Digital China, Fuzhou University, Fuzhou 350002, China
Key Laboratory of Geographical Processes and Ecological Security in Changbai Mountains, Ministry of Education, School of Geographical Sciences, Northeast Normal University, Changchun 130024, China
School of Geographical Sciences, State Cultivation Base of Eco-agriculture for Southwest Mountainous Land, Southwest University, Chongqing, 400715, China
Key Laboratory of Geographic Information Science (Ministry of Education), East China Normal University, Shanghai 200241, China
School of Geographic Sciences, East China Normal University, Shanghai 200241, China
Δημοσιεύθηκε: Computers, Environment and Urban Systems, 2022
Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου: [[1]]
Λέξεις-κλειδιά: Δεδομένα νυχτερινού φωτός, Ψηφιακή οικονομία, Ο νόμος του Zipf
Εισαγωγή
Η ψηφιακή οικονομία αναφέρεται στις οικονομικές δραστηριότητες που συνδέονται με την την τεχνολογία και τις επικοινωνίες. Αυτή η ψηφιακή μετασχηματιστική διαδικασία μπορεί να αλλάξει την οικονομική δομή, δημιουργώντας νέους οικονομικούς τομείς και ενδεχομένως να καταργήσει παλαιότερους. Η ψηφιακή οικονομία έχει γίνει δημοφιλής σε πολλές χώρες λόγω της ταχείας ανάπτυξης του τομέα της πληροφορικής και των επικοινωνιών. Συνεπώς, η παρακολούθηση ακριβών και ενημερωμένων πληροφοριών σχετικά με τη χωρική κατανομή της ψηφιακής οικονομίας μπορεί να υποστηρίξει τις κυβερνήσεις στη λήψη αποτελεσματικών στρατηγικών και πολιτικών ψηφιακής οικονομίας. Οι παραδοσιακές μελέτες για τη μέτρηση της ψηφιακής οικονομίας έχουν κυρίως βασιστεί σε στατιστικά δεδομένα. Ωστόσο, η συνεκτική και συγκρίσιμη στατιστική πληροφορία παρέχεται σε χαμηλή συχνότητα ή είναι δύσκολο να αποκτηθεί, επειδή απαιτεί μεγάλη ποσότητα εργασίας και δεν είναι όλα τα στατιστικά δεδομένα διαθέσιμα μεταξύ διαφορετικών περιοχών. Έτσι η εξέταση της ψηφιακής οικονομίας σε χωρικές διαστάσεις χρησιμοποιώντας νέες πηγές δεδομένων ως εναλλακτικές λύσεις στα παραδοσιακά δεδομένα του απογραφικού καταλόγου είναι σημαντική και αποτελεί πρόκληση για τους σχετικούς ερευνητές. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, οι τεχνικές απομακρυσμένης παρατήρησης παρέχουν μια άποψη της επιφάνειας της Γης με μεγάλη χωρική κλίμακα και σχετικά χαμηλό κόστος. Τα δεδομένα νυχτερινού φωτός (NTL), ως τυπικά δεδομένα απομακρυσμένης ανίχνευσης, καταγράφουν την ένταση του νυχτερινού φωτός από την επιφάνεια της Γης και έχουν χρησιμοποιηθεί ευρέως για την παρακολούθηση της διαδικασίας αστικοποίησης. Τα δεδομένα NTL έχουν δείξει ισχυρή ικανότητα στην αξιολόγηση της αστικής ανάπτυξης από δύο απόψεις: χωρική και κοινωνικοοικονομική άποψη. Υπάρχουν τρεις λόγοι για τους οποίους μπορούν να θεωρηθούν τα δεδομένα νυχτερινού φωτός (NTL) ως εναλλακτικός δείκτης αναφοράς για την ανάπτυξη της ψηφιακής οικονομίας. Πρώτον, η ψηφιακή οικονομία, ως μέρος της πραγματικής οικονομίας, βασίζεται πάντα σε μια υποστηρικτική υποδομή, η οποία αποτελείται από το μερίδιο της παραδοσιακής οικονομικής υποδομής, όπως ψηφιακές συσκευές (υπολογιστές, routers κ.λπ.) και ανθρώπινο κεφάλαιο. Αυτές οι υποδομές συνδέονται στενά με την ένταση του νυχτερινού φωτός που μπορεί να καταγραφεί στα δεδομένα NTL. Αντίστροφα, τα οφέλη της ψηφιακής οικονομίας μπορούν να συγκεντρώνουν ολοένα και σε περισσότερες θέσεις εργασίας, με αποτέλεσμα την ενίσχυση του νυχτερινού φωτός που επίσης μπορεί να ανιχνευτεί από τον αισθητήρα NTL. Δεύτερον, η ένταση του νυχτερινού φωτός είναι ένας συνολικός δείκτης με πληροφορίες από δημογραφικά, οικονομικά και άλλους κινητήρες της αστικής ανάπτυξης. Τρίτον, τα δεδομένα νυχτερινού φωτός μπορούν να παρέχουν ένα παγκόσμιο πρότυπο για την αξιολόγηση της ψηφιακής οικονομίας με μακροχρόνια κάλυψη και εύρος με μεταβλητή κλίμακα από την ελάχιστη χωρική ανάλυση.
Ψηφιακή Οικονομία
Η έννοια της ψηφιακής οικονομίας συνδέθηκε κυρίως με το Διαδίκτυο. Στη συνέχεια, κατά τα τελευταία 25 χρόνια, εμφανίστηκαν νέες τεχνολογίες όπως το κινητό τηλέφωνο, τα μεγάλα δεδομένα, το cloud computing και η βαθιά μάθηση(deep learning). Η έννοια της ψηφιακής οικονομίας υπερέβη τον παραδοσιακό ηλεκτρονικό εμπορίο μέσω του Διαδικτύου, προσθέτοντας επιχειρηματικές διαδικασίες. Ένας απλός ορισμός της ψηφιακής οικονομίας είναι "μια οικονομία βασισμένη σε ψηφιακές τεχνολογίες", ενώ μερικοί ερευνητές ισχυρίζονται ότι η ψηφιακή οικονομία είναι "λιγότερο έννοια και περισσότερο ως τρόπος προσέγγισης". Συνολικά, η ψηφιακή οικονομία έχει εξελιχθεί σε ένα συνεκτικό οικονομικό μοντέλο, κάτι που αποτελεί πρόκληση στη μέτρηση του επιπέδου ανάπτυξής της.
Nighttime light remote sensing
Κατά τη διαδικασία της αστικοποίησης, εγκαθίστανται όλο και περισσότερα τεχνητά ηλεκτρικά φώτα για να ικανοποιηθούν οι αυξανόμενες ανάγκες των οικονομικών δραστηριοτήτων, καθώς και των δραστηριοτήτων της ψηφιακής οικονομίας. Γενικά, όσο πιο έντονα είναι τα φώτα, τόσο μεγαλύτερη είναι η οικονομία. Με βάση αυτή τη λογική, η συλλογή νυχτερινού φωτός μέσω αισθητήρων, χαρτογραφεί και εξετάζει τις ανθρώπινες ή οικονομικές δραστηριότητες καταγράφοντας την φωτισμένη εκπομπή από τη γη, η οποία κατά το μεγαλύτερο μέρος της προήλθε από τα τεχνητά ηλεκτρικά φώτα που βρίσκονται στην αστική περιοχή. Ειδικότερα, τα δεδομένα νυχτερινού φωτός έχουν χρησιμοποιηθεί επιτυχώς για να εκτιμηθούν το Ακαθάριστο Εγχώριο Προϊόν, η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας, η φτώχεια και ο πληθυσμός, καθώς και για άλλους κοινωνικοοικονομικούς δείκτες. Εκτός όμως από την κοινωνικοοικονομική εκτίμηση, τα δεδομένα νυχτερινού φωτός έχουν χρησιμοποιηθεί επίσης για την ανίχνευση της αστικής χωρικής δομής σε πολλαπλά επίπεδα. Προηγούμενες έρευνες έχουν αποδείξει ότι η ένταση του νυχτερινού φωτός μπορεί να παρέχει πληροφορίες για τη διαδικασία της αστικοποίησης.
Περιοχή Μελέτης
Η συγκεκριμένη μελέτης ψηφιακής οικονομίας αφορά την Κίνα, η οποία αναδεικνύεται ως ο μεγαλύτερος παίκτης στην αγορά ηλεκτρονικού εμπορίου και έχει βιώσει σημαντική αύξηση στο μέγεθος της ψηφιακής οικονομίας. Σύμφωνα με δεδομένα, αυτή συνεισφέρει περίπου 15% στο Ακαθάριστο Εγχώριο Προϊόν (ΑΕΠ) της χώρας. Η μελέτη επικεντρώνεται στις πόλεις, καθώς οι πολιτικές για την ψηφιακή οικονομία συνήθως λαμβάνονται σε αυτό το επίπεδο. Στην εργασία χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα νυχτερινού φωτός από τον αισθητήρα SNPP-VIIRS για την περίοδο 2016-2020, ενώ ως αναφορικό δείκτη της ψηφιακής οικονομίας χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από το H3C, τα οποία καλύπτουν περισσότερους τομείς.
Μεθοδολογία
Ο νόμος του Ζιπφ (Zipf's law) έχει ευρέως χρησιμοποιηθεί για να περιγράψει τη σχέση μεταξύ της κατάταξης και του μεγέθους ενός χαρακτηριστικού της πόλης (π.χ., έκταση, πληθυσμός, ΑΕΠ) σε μια χώρα ή σε διάφορες περιοχές. Αυτός ο νόμος δηλώνει ότι αν κατατάσσουμε τις πόλεις σύμφωνα με ένα χαρακτηριστικό, η κατανομή ακολουθεί πάντα μια δύναμη συνάρτηση. Σε αυτή τη μελέτη, η εκτιμηθείσα τιμή του Δείκτη Ψηφιακής Οικονομίας ορίστηκε ως το χαρακτηριστικό μέγεθος της πόλης.
Αποτελέσματα Έρευνας
Στη μελέτη χρησιμοποιήθηκαν δύο σύνολα δεδομένων, η συνολική νυχτερινή φωτεινότητα (NTL) και αυτό της τιμής DEI, για να μοντελοποιήσει τη σχέση μεταξύ της έντασης της νυχτερινής φωτεινότητας και της ανάπτυξης της ψηφιακής οικονομίας. Τέσσερα μοντέλα εφαρμόστηκαν για κάθε έτος, με το μοντέλο δευτέρου βαθμού πολυωνύμου να παρουσιάζει τα καλύτερα αποτελέσματα προσαρμογής σύμφωνα με την τιμή R2. Η έρευνα δείχνει ότι η νυχτερινή φωτεινότητα μπορεί να είναι μια κατάλληλη εναλλακτική προσέγγιση για τη μέτρηση της ανάπτυξης της ψηφιακής οικονομίας μέσω ενός λογαριθμικού μοντέλου. Η ανάλυση των δεδομένων από το 2017 έως το 2020 αποκαλύπτει μια σημαντική αλλά ανισόρροπη ανάπτυξη της ψηφιακής οικονομίας σε επίπεδο πόλης στην Κίνα. Οι μεγάλες πόλεις και οι γύρω μικρές ή μεσαίες πόλεις τείνουν να αναπτύσσονται πιο γρήγορα και σχηματίζουν κέντρα ψηφιακής οικονομίας. Επιπλέον, η ανάλυση αναδεικνύει μια πολυκεντρική δομή της ψηφιακής οικονομίας σε εθνική κλίμακα.
Συμπεράσματα
Η μελέτη παρέχει μια νέα προοπτική για την αξιολόγηση της ανάπτυξης της ψηφιακής οικονομίας μέσω της τηλεπισκόπησης, καθώς και την ανάλυση της στατιστικής διανομής και του χωρικού προτύπου της. Μέσα από την έρευνα βρέθηκε μια λογαριθμική σχέση μεταξύ των δεδομένων απομακρυσμένης ανίχνευσης της νυχτερινής φωτεινότητας και της ανάπτυξης της ψηφιακής οικονομίας και εκτιμήθηκε με επιτυχία ο δείκτης της ψηφιακής οικονομίας σε επίπεδο πόλης από το 2017 έως το 2020 στην Κίνα, με τιμή R2 περίπου 0,7. Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η ψηφιακή οικονομία έχει μια ανισσόροπη κατανομή στην Κίνα, με τις περισσότερες δραστηριότητες της ψηφιακής οικονομίας να συμβαίνουν στις ανατολικές πόλεις, ειδικά στις παράκτιες. Επιπλέον, εξετάστηκε η νόμος του Zipf και αναλύθηκε η κατάταξη και το μέγεθος της ψηφιακής οικονομίας της Κίνας σε επίπεδο πόλης. Η εξέλιξη της ψηφιακής οικονομίας στην Κίνα παρουσιάζει μια αποκεντρωμένη πολυκεντρική δομή και δημιουργεί αρκετά κέντρα ψηφιακής οικονομίας με ισορροπημένη ανάπτυξη. Τέλος, τα αποτελέσματα έχουν σημαντικές επιπτώσεις για την περαιτέρω ανάπτυξη της ψηφιακής οικονομίας στην Κίνα, με την ανάγκη προσαρμογής των στρατηγικών και των πολιτικών ανάπτυξης της ψηφιακής οικονομίας για να μειωθεί η ανισορροπία μεταξύ των πόλεων και να επιτευχθεί μια πιο ισορροπημένη ανάπτυξη.
