Bản đồ nước phủ bề mặt cho khu vực Đồng bằng sông Cửu Long và Campuchia từ ảnh vệ tinh SAR Sentinel-1

19/07/2017

Giới thiệu

Chúng tôi theo dõi nước phủ bề mặt (2 lần một tháng) cho khu vực Đồng bằng sông Cửu Long (DBSCL) và Campuchia, sử dụng ảnh radar chủ động từ vệ tinh SAR Sentinel-1. Bản đồ nước phủ bề mặt được xây dựng dựa trên một Neural Network được training bằng ảnh quang học từ về tinh Landsat-8. Khu vực nghiên cứu là giữa vĩ độ 8.5°N-13.5°N, và kinh độ 103°E-107°E. Bản đồ nước phủ bề mặt có độ phân giải 30 m. Từ tháng 2 tới tháng 9 2015, do thiếu dữ liệu đầu vào nên chỉ có 1 bản đồ nước phủ bề mặt 1 tháng. Từ tháng 10 2015, mỗi tháng có 2 bản đồ (24 bản đồ 1 năm). Sự thay đổi hàng tháng của nước phủ bề mặt tại khu vực DBSCL và Campuchia năm 2016 được thể hiện trong Hình 1. 
 anh 1
Hình 1. Sự thay đổi hàng tháng của nước phủ bề mặt tại khu vực DBSCL và Campuchia năm 2016. 

Thuật toán

Thuật toán phân loại được thể hiện trong Hình 2. Một NN được trained để tìm mối liên quan giữa đầu vào (gồm 7 tham số được lấy từ ảnh SAR Sentinel-1) và đầu ra (ảnh tham chiếu nước phủ bề mặt lấy từ vệ tinh quang học Landsat-8). 
Bản đồ dự đoán nước phủ bề mặt được tạo ra khi sử dụng ngưỡng (T) với đầu ra của NN. Phương pháp phân loại sử dụng NN cho ra kết quả rất nhanh mỗi khi có dữ liệu đầu vào mới từ vệ tinh Sentinel-1. Chi tiết của thuật toán phân loại dùng NN có thể tìm trong bài báo1. 
 Anh 2
Hình 2. Thuật toán phân loại sử dụng phương pháp NN.
 

Đánh giá

Bản đồ nước phủ bề mặt từ vệ tinh SAR Sentinel-1 cho khu vực DBSCL và Campuchia đã được so sánh với:
  • Bản đồ nước phủ bề mặt từ ảnh quang học Landsat-8
  • Bản đồ nước phủ bề mặt từ ảnh quang học MODIS
  • Bản đồ chỉ số ngập dựa trên địa hình
Các so sánh này đều cho thấy sự tương đồng giữa bản đồ nước phủ bề mặt của chúng tôi 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, trong mọi điều kiện môi trường. 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:
http://drive.google.com/drive/folders/0B_KOtu1oX8p2alR5UmdoY1Z0SFk?usp=sharing
Kích thước 1 file dữ liệu là khoảng 134 MB. 
1 file có 3 trạng thái: 0 cho các pixel  không ngập, 1 cho các pixel bị ngập, và -1 cho các pixel không được phân loại (bao gồm các pixel trên biển).

Trích dẫn

  1. Binh Pham-Duc, Catherine Prigent, Filipe Aires: Surface water monitoring within Cambodia and the Vietnamese Mekong Delta over a year, with Sentinel-1 SAR observations. Water 05/2017. DOI:10.3390/w9060366

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