Sử dụng ảnh Modis phân loại cơ cấu mùa vụ cây trồng

Ứng dụng viễn thám bằng việc sử dụng ảnh vệ tinh vào việc nghiên cứu thực trạng và đưa ra hướng giải quyết các vấn đề thực tiễn không còn xa lạ với con người đặc biệt là giới khoa học. Viễn thám ứng dụng vào rất nhiều lĩnh vực trong cuộc sống như: thủy văn, địa lý môi trường tự nhiên, xã hội, dân cư, giao thông, nông nghiệp, lâm nghiệp… giúp ta thống kê cũng như quan sát quá trình chuyển đổi của vạn vật xung quanh từ đó đưa ra quyết định thay đổi, quản lý phù hợp với việc thay đổi của tự nhiên.

Giới thiệu ảnh viễn thám đa thời gian Modis

Ảnh MODIS được thu nhận từ hai hệ thống vệ tinh chính, bao gồm: MODIS Terra và MODIS Aqua. Với tầm quan sát lên đến hơn 2.330 km, vệ tinh này có thể quan trắc gần như toàn bộ Trái Đất. Ảnh MODIS có 36 băng phổ, với 3 độ phân giải: 250, 500 và 1000 mét.

Cấu trúc tên của ảnh MODIS

Ảnh MODIS thường có tên dưới dạng:

MOD09A1.A2006001.h08v05.005.2006012234657.hdf

Trong đó:

  • MOD09A1: tên rút ngắn của sản phẩm
  • .A2006001: Ngày chụp (tính theo ngày Julian), có dạng: A-YYYYDDD
  • .h08v05: các trục của cảnh chụp (theo chiều ngang và dọc)
  • .005: kí hiệu lưu trữ của cơ sở dữ liệu
  • .2006012234567: Ngày tạo ảnh, tính theo ngày Julian (YYYYDDDHHMMSS)
  • .hdf: định dạng dữ liệu (HDF-EOS)

Ảnh MODIS có độ phân giải theo thời gian khá rộng, có thể thay đổi từ ảnh hàng ngày, ảnh tổ hợp 8 ngày, 16 ngày, hàng tháng, hàng quý hoặc hàng năm.

Băng phổ được phân bổ theo độ phân giải như sau:

  • Băng 1 – 2: độ phân giải 250 m. Băng 3 – 7: độ phân giải 5000 m.
  • Băng 8 – 36: độ phân giải 1000 m.
  • Ảnh từ LP DAAC còn có thêm độ phân giải 5600 m.

Sử dụng ảnh Modis phân loại cơ cấu mùa vụ cây trồng

Vào tháng 9/2013, nhóm tác giả Nguyễn Thành Sơn, Chi Farn Chen, Cheng Ru Chen, Huỳnh Ngọc Đức và Ly Yu Chang dưới sự giúp đỡ của các viện khoa học hai nước Việt Nam – Đài Loan đã thực hiện đề tài: “Phân loại cơ cấu mùa vụ dựa trên ảnh vệ tinh đa thời gian cho giám sát cây lúa ở Đồng Bằng sông Cửu Long, Việt Nam”.

Giám sát cây lúa là một hoạt động quan trọng trong quản lý cây trồng. Nghiên cứu này nhằm phát triển cách tiếp cận phân loại dựa trên phương pháp luận để đánh giá hệ thống canh tác lúa ở đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam, bằng cách sử dụng dữ liệu đo độ phân giải hình ảnh trung bình (MODIS).

Dữ liệu được xử lý từ tháng 12 năm 2000 đến tháng 12 năm 2012, sử dụng phương pháp phân tích thực nghiệm (EMD) theo ba bước chính: xử lý dữ liệu trước để xây dựng dữ liệu chuỗi thời gian; phân loại cây lúa; và đánh giá chính xác. So sánh giữa bản đồ phân loại và dữ liệu tham khảo mặt đất cho thấy các hệ số Kappa đạt được là 81,4% và 0,75 năm 2002, 80,6% và 0,74 năm 2006 và 85,5% và 0,81 vào năm 2012. Kết quả so sánh giữa diện tích lúa thu được từ MODIS và số liệu thống kê về diện tích lúa đã bị đánh giá quá thấp, với sai số tương đối trong khu vực (REA) từ 0,9-15,9%. Tuy nhiên, có một mối tương quan chặt chẽ giữa hai bộ dữ liệu (R 2 ≥ 0.89). Từ năm 2001 đến năm 2012, diện tích trồng lúa ba vụ tăng khoảng 31,6%, trong khi đó lúa của các hộ nông dân được canh tác và canh tác lúa kép đã giảm khoảng -5,0%, -19,2 % Và -7.4% tương ứng.

Nghiên cứu này chứng minh tính hợp lệ của cách tiếp cận này đối với việc theo dõi cây lúa với dữ liệu MODIS và có thể chuyển sang các vùng khác. Một mối tương quan chặt chẽ giữa hai bộ dữ liệu (R 2 ≥ 0.89). Từ năm 2001 đến năm 2012, diện tích trồng lúa ba vụ tăng khoảng 31,6%, trong khi đó lúa của các hộ nông dân được canh tác và canh tác lúa kép đã giảm khoảng -5,0%, -19,2 % Và -7.4% tương ứng.

Bản đồ phân bố không gian của các hệ thống canh tác lúa ở khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long: ( a ) 2001, ( b ) 2002, ( c ) 2003, ( d ) 2004
Bản đồ phân bố không gian của các hệ thống canh tác lúa ở khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long: ( a ) 2001, ( b ) 2002, ( c ) 2003, ( d ) 2004
Bản đồ phân bố không gian của các hệ thống canh tác lúa ở khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long: ( e ) 2005, ( f ) 2006, (g ) 2007, H ) 2008
Bản đồ phân bố không gian của các hệ thống canh tác lúa ở khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long: ( e ) 2005, ( f ) 2006, (g ) 2007, H ) 2008
Bản đồ phân bố không gian
Bản đồ phân bố không gian của các hệ thống canh tác lúa ở khu vực Đồng bằng Sông Cửu Long: ( i ) 2009, ( j ) 2010, ( k ) năm 2011 và ( l ) 2012.

Việc ứng dụng khoa học viễn thám vào các công việc trong đời sống là một kì vọng gần và vô cùng thiết thực. Từ nghiên cứu này, các nhà quản lý sẽ có nhiều quyết định chính xác hơn trong việc quy hoạch cũng như định hướng phát triển cây lúa nói riêng và nền nông nghiệp của cả đồng bằng sông Cửu Long nói chung. Với khả năng ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, viễn thám đang ngày càng khẳng định được tính ưu việt, khả năng và vị thế của mình.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here