Bản đồ nước phủ bề mặt cho khu vực Đồng bằng sông Cửu Long và Campuchia từ ảnh quang học MODIS

13/12/2017

Giới thiệu

Chúng tôi theo dõi nước phủ bề mặt hàng tuần cho khu vực Đồng bằng sông Cửu Long (DBSCL) và Campuchia, sử dụng ảnh quang học từ về tinh MODIS. Bản đồ nước phủ bề mặt được xây dựng dựa trên một phương pháp phân loại được thiết kế và phát triển bởi nhóm nghiên cứu của Sakamoto et al [2007]1. Phương pháp phân loại này sử dụng đầu vào là dữ liệu phản xạ bề mặt Level 3 (L3) từ vệ tinh MODIS (MODIS Tera surface reflectance 8-day L3 Global 500 m – MOD09A1). Phương pháp phân loại được áp dụng cho khu vực dưới vĩ độ 15°N. Dữ liệu của 16 năm từ 2001 đến nay được xử lý để xây dựng bản đồ ngập cho khu vực DBSCL và Campuchia, với độ phân giải 500 m. Hình 1 thể hiện bản đồ ngập hàng tháng cho khu vực DBSCL và Campuchia, cho năm 2011. 
USTH News 04 800x419 vi
fig1
Hình 1. Sự thay đổi hàng tháng của nước phủ bề mặt tại khu vực DBSCL và Campuchia năm 2011. Bản đồ nước phủ bề mặt được xây dựng dựa trên phương pháp phân loại phát triển bởi nhóm nghiên cứu của Sakamoto et al [2007]1. 
 
Diện tích bị ngập trong 16 năm (từ 2001 đến 2016) cho khu vực DBSCL và Campuchia trong Hình 1 được thể hiện tại Hình 2. Hình 3 thể hiện tần suất bị ngập dựa trên dữ liệu của 16 năm. 
 
fig2
 
Hình 2. Tổng diện tích ngập của khu vực DBSCL và Campuchia từ năm 2001 đến năm 2016. 
 
fig3
Hình 3. Tần suất ngập tại khu vực DBSCL và Campuchia, dựa trên 16 năm dữ liệu của vệ tinh MODIS. 

Thuật toán

Thuật toán phân loại được tóm tắt qua sơ đồ thể hiện trong Hình 4. Chi tiết của thuật toán phân loại được trình bày trong bài báo1.
fig4
 
Hình 4. Thuật toán phân loại được phát triển bởi nhóm nghiên cứu của Sakamoto et al. [2007]1.

Đánh giá

Bản đồ nước phủ bề mặt từ vệ tinh quang học MODIS cho khu vực DBSCL và Campuchua được so sánh với:
  • Bản đồ nước phủ bề mặt từ ảnh Radar Sentinel-1
  • Bản đồ chỉ số ngập dựa trên địa hình
  • Dữ liệu độ cao của mực nước tại Biển Hồ (Campuchia), dựa trên dữ liệu altimetry của vệ tinh ENVISAT và JASON-2
  • Dữ liệu lượng mưa cục bộ
Các so sánh đề cho thấy sự tương đồng giữa bản đồ nước phủ bề mặt từ về tinh MODIS và các sản phẩm khác. 

Ứng dụng

Bản đồ nước phủ bề mặt có thể được sử dụng cho các ứng dụng theo dõi ngập cho khu vực DBSCL và Campuchia. Ngoài ra, nó còn có thể được sử dụng làm đầu vào cho các mô hình thủy văn.

Download dữ liệu

Dữ liệu được lưu trữ tại Google Driver. Data Folder: 
https://drive.google.com/drive/folders/0B_KOtu1oX8p2czNUaVR4Zjd0OXc?usp=sharing

Mỗi file dữ liệu có 4 trạng thái: 0 cho các pixel không bị ngập, 1 cho các pixel bị ngập một phần, 2 cho các pixel bị ngập hoàn toàn, và -1 cho các pixel không được phân loại (bao gồm các pixel trên biển).

Với các pixel bị ngập một phần, chúng tôi giả định là chỉ 25% diện tích của pixel bị ngập. Hình 2 được vẽ dựa trên giả định là 25% diện tích pixel bị ngập.

Trích dẫn

  1. Toshihiro Sakamoto, Nhan Van Nguyen, Akihiko Kotera, Hiroyuki Ohno, Naoki Ishitsuka, Masayuki Yokozawa. Detecting temporal changes in the extent of annual flooding within the Cambodia and the Vietnamese Mekong Delta from MODIS time-series imagery. Remote Sensing of Environment, Volume 109, Issue 3, 2007, Pages 295-313, ISSN 0034-4257, http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2007.01.011.
    (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425707000466)

Đây là một phần kết quả của đề tài nghiên cứu Tiến sỹ được thực hiện bởi Nghiên cứu sinh (NSC) Phạm Đức Bình (2015-2018), tại phòng nghiên cứu LERMA – Đài quan sát thiên văn Paris – Paris – Cộng hòa Pháp.

Câu hỏi vui lòng gửi về: PHAM Duc Binh ([email protected])
Chia sẻ: