Ứng dụng ảnh viễn thám đa thời gian và hệ chuyên gia để tự động hoá quá trình theo dõi biến động diện tích lớp thực phủ

Bài báo trình bày cách tiếp cận sử dụng ảnh viễn thám đa thời gian để tự động hoá công việc theo dõi biến động diện tích lớp phủ thực vật: Xây dựng phần mềm dưới dạng một hệ chuyên gia mô phỏng suy diễn logic của con người khi quan sát diễn biến trong nhiều năm chuỗi giá trị chỉ số NDVI của từng pixel ảnh viễn thám MODIS để xác định sự tồn tại của thực vật tại đó và phân loại chúng thành cây lâu năm hay cây sinh trưởng theo mùa vụ, phát hiện những thay đổi mang tính đột biến chỉ số NDVI, xác định biến động, nếu có, của lớp phủ thực vật. Kết quả ứng dụng phần mềm vào thực tế của Nam Định, Vĩnh Phúc, Phú Yên cho thấy tính chính xác về không gian và thời gian của thuật toán và phần mềm. Phần mềm là công cụ hỗ trợ công tác theo dõi biến động diện tích rừng cho lực lượng kiểm lâm, cung cấp bản đồ lớp phủ thực vật sát với hiện trạng thực địa cho các mô hình tính thuỷ lực, thuỷ văn: tính toán tác động của sóng biển lên các công trình ven bờ, đánh giá rủi ro do lũ ống và lũ quét gây ra, dự báo dòng chảy về các hồ chứa...

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Lớp thực phủ là một trong những thành phần tạo nên sự sống đa dạng trên bề mặt hành tinh của chúng ta, vì vậy, vai trò của thực phủ hết sức to lớn, trong đó có vai trò phòng và chống thiên tai, bảo vệ cuộc sống con người. Đối với các vùng núi cao và trung du - những nơi có nguy cơ cao xảy ra lũ ống và lũ quét, lớp phủ thực vật chiếm giữ diện tích lớn, lại là những

diện tích đầu nguồn, đỉnh núi, sườn núi. Lớp phủ thực vật phát triển sẽ tăng khả năng giữ nước khi mưa, giảm tốc độ dòng chảy, giảm lưu lượng nước đổ xuống lòng dẫn, giảm thiểu khả năng dẫn đến lũ. Bên cạnh đó, lớp phủ

thực vật phát triển giúp tăng cường khả năng chống xói, lở của tầng trên của bề mặt đất. Ngược lại, nếu lớp phủ thực vật suy giảm, đặc biệt ở đỉnh núi, sườn núi, sẽ làm tăng nguy cơ xảy ra lũ ống, lũ quét, sạt lở đất khi có mưa lớn. Đối với các khu vực ven sông, ven biển, hai bên bờ đê, rừng phòng hộ, rừng ngập mặn đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc

giảm cường độ và chiều cao sóng, giảm tốc độ dòng chảy, bảo vệ bờ, bảo vệ hệ thống đê điều khỏi xói lở [1]. Lớp phủ mặt đất cũng là một trong những dữ liệu đầu vào cho các mô hình tính toán thủy văn, thuỷ lực dự báo dòng chảy, dự báo lũ...

2. CÁCH TIẾP CẬN, NGUỒN TƯ LIỆU ẢNH, PHƯƠNG PHÁP VÀ CÔNG CỤ XỬ LÝ

2.1. Cách tiếp cận

2.2. Nguồn tư liệu ảnh

2.3. Phương pháp và công cụ thực hiện

3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, KẾT QUẢ KIỂM CHỨNG TẠI THỰC ĐỊA VÀ THẢO LUẬN

4. KẾT LUẬN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Lê Sỹ Doanh, Mai Thanh Nhàn. Nghiên cứu phương pháp đánh giá khả năng chắn sóng của rừng ngập mặn tại 3 tỉnh Quảng Ninh, Hải Phòng và Nam Định //Tạp chí Khoa học và công nghệ lâm nghiệp. Số 4, 2013, Tr. 21-30.

[2] М аксим Дубинин. NDVI - теория и практика //https://gis -lab.info/forum/memberlist.php? mode=viewprofile&u=2

[3] Nguyễn Đăng Vỹ. Một cách tiếp cận mới ứng dụng công nghệ GIS và ảnh viễn thám MODIS vào việc theo dõi sản xuất lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long //Tuyển tập báo cáo Hội thảo quốc tế "Vai trò đa chức năng của quản lý tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp gắn với quản lý rủi ro thiên tai và thích ứng với biến đổi khí hậu". Hà nội, 11-2014. Tr.128-143.

Xem bài báo tại đây: Ứng dụng ảnh viễn thám đa thời gian và hệ chuyên gia để tự động hoá quá trình theo dõi biến động diện tích lớp thực phủ