Mapping economic activity from outer space

Bc. Jana Dudášová

Master's thesis

Abstract:

Cieľom tejto práce je preskúmať vzťah medzi intenzitou nočného žiarenia a rôznymi ekonomickými ukazovateľmi pre Slovenskú republiku. Pre naplnenie tohto cieľu bol extrahovaný index nočnej svietivosti pre územie Slovenska počas rokov 2004 až 2022. Tento index bol následne analyzovaný z viacerých perspektív pomocou metód ako Pearsonov korelačný koeficient, lineárna regresia, VAR a VECM. Motiváciou tejto práce je preskúmať nočné žiarenie ako alternatívny nízko-nákladový a presnejší nástroj k tradičným ukazovateľom. Výsledky odhalili, že index nočnej svietivosti nemá priamu súvislosť s HDP, avšak bola dokázaná priama súvislosť s jeho užšími segmentami vo výdajovej a produkčnej metóde. Analýza taktiež poukázala na možnú výhodu použitia vizualizácie nočného žiarenia pre zisťovanie vzorcov urbanizácie ako aj rozvoja infraštruktúry cestnej dopravy, čo ponúka nový pohľad do regionálnych rozdielov a sociálno-ekonomického rozdelenia Slovenska. Táto práca navrhuje praktické aplikácie vrátane využitia tohto alternatívneho merania pri prognózovaní, monitorovaní alebo vytváraní informovanejších rozhodnutí zameraných na znižovanie nerovností na národnej ako aj regionálnej úrovni.

Abstract:

This thesis aims to investigate the relationship between night time light intensity from satellite images and various economic performance indicators for the Slovak Republic. To achieve this, night time light index was calibrated for the area of Slovakia from 2004 to 2022. This index was then analyzed at the trend level, immediate impact, and influence of historic data using Pearson correlation, Linear regression, Vector Autoregression, and Vector Error Correction Mechanism. This study aims to explore the potential of night time lights as a more evidence-based policymaking tool, offering a precise and low-cost alternative to traditional economic measurement approaches. While the results revealed no direct association with GDP, they did reveal significant associations with its more detailed economic segments such as expenditure and production methods. Moreover, there was proven association with the unemployment rate and government debt. The analysis also highlighted capabilities of detecting urbanization patterns and extensive infrastructure networks by night time lights visualization, offering new insights into regional disparities and the socioeconomic distribution of wealth. This thesis suggests practical applications for policymakers, including the use of this alternative measurement in forecasting, monitoring of policy effects or creating more informed policy decisions targeted at reduction of inequality at both national and sub-national levels.

Keywords

Satellite images, Night time lights, Pearson correlation coefficient, OLS, VAR, VECM, Slovakia, Granger causality

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 10. 5. 2024

Thesis defence

• Date of defence: 21. 6. 2024
• Supervisor: doc. Ing. Daniel Němec, Ph.D.
• Reader: Ing. Jakub Moučka

Masaryk University

Faculty of Economics and Administration

Master programme / field:
Mathematical and Statistical Methods in Economics / Mathematical and Statistical Methods in Economics