Ανιχνεύοντας μεταβολές στην διάρκεια του χρόνου στην έκταση της πλημμύρας εντός του δέλτα του Βιετναμέζικου και Καμποτζιανού Μεκόνγκ

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 16:20, 17 Φεβρουαρίου 2015

Ανιχνεύοντας μεταβολές στην διάρκεια του χρόνου στην έκταση της πλημμύρας εντός του δέλτα του Βιετναμέζικου και Καμποτζιανού Μεκόνγκ από χρονοσειρές εικόνων του MODIS

1. Αντικείμενο Εφαρμογής

Παρουσιάζεται μια μεθοδολογία η οποία χρησιμοποιείται για την ανίχνευση της έκτασης των ετήσιων πλημμυρών.

2. Στόχος της Εφαρμογής

Στόχος της εφαρμογής είναι η ανίχνευση της έκτασης των πλημμυρών εντός του δέλτα του Βιετναμέζικου και Καμποτζιανού Μεκόνγκ (Cambodia and the Vietnamese Mekong Delta, VMD) με την χρήση ενός φίλτρου βασισμένου σε wavelets για την παρεμβολή λειψής πληροφορίας και μείωσης του στοιχείου του θορύβου, το οποίο εφαρμόζεται σε δεδομένα τηλεπισκόπησης.

Σχήμα 1. Χωρική σύγκριση προϊόντων WFFI (Α1-3), προϊόντων MRC (Β1-3) και σύνθετων οκταήμερων (C1-3) και ημερήσιων (D1-3) λάθος χρώματος εικόνων MODIS. R:G:B = Band 6: Band 2: Band 1.

Σχήμα 2. Κατανομή της περιοχής της υδατικής επιφάνειας παραγόμενη από εικόνες του Landsat. Τα χρώματα: μπλε, πράσινο και κόκκινο δείχνουν τις περιοχές υδατικής επιφάνειας, μη υδατικής επιφάνειας και μη ανάλυσης αντίστοιχα.

Σχήμα 3. Χωρική κατανομή της ημέρας έναρξης, ημέρα λήξης και διάρκειας των κύκλων πλημμύρας για την περίοδο 2000-2004.

Σχήμα 4. Ημέρα έναρξης, ημέρα λήξης και διάρκεια πλημμύρας εντός των επαρχιών An Giang και Can Tho. Τα χρώματα που χρησιμοποιούνται για την ημέρα έναρξης, την ημέρα λήξης και την διάρκεια είναι ίδια όπως στο Σχήμα 3.

3. Χρησιμότητα των δεκτών/καναλιών

Χρησιμοποιούνται δεδομένα MODIS/Terra και συγκεκριμένα του προϊόντος “MODIS/TERRA SURFACE REFLECTANCE 8-DAY L3 GLOBAL 500 M SIN GRID V004”.

4. Αιτιολόγηση αναγκαιότητάς τους

Τα προϊόντα WFFI (Wavelet-based Filter for detecting spatio-temporal changes in Flood Inundation) τα οποία παράγονται από τον MODIS, έχουν την δυνατότητα της μελέτης της δυναμικής των πλημμυρών και αποδίδουν παρόμοια με εκτιμήσεις πλημμυρών βασισμένες στο Radarsat. Θεωρώντας ότι τα προϊόντα MODIS έχουν ένα μεγάλο πλεονέκτημα σε παρατηρήσεις μεγάλης συχνότητας, συμπεραίνουμε ότι τα WFFI είναι μια χρήσιμη μέθοδος για την εκτίμηση της έκτασης των περιοδικών πλημμυρών του Μεκόνγκ.

5. Χρήση επιπρόσθετων χαρτών, βάσεων δεδομένων, GIS

Χρησιμοποιούνται χάρτες πλημμυρών που παράχθηκαν από την Mekong River Commision (προϊόντα MRC) ως αναφορά για την εκτίμηση των αποτελεσμάτων των δεδομένων MODIS. Επίσης χρησιμοποιούνται εικόνες του Landsat για ποσοτική σύγκριση με τα αποτελέσματα από το MODIS.

6. Αποτελέσματα

Στο Σχήμα 1 φαίνεται η κατανομή των πλημμυρισμένων περιοχών στις 30-08-2001, οι οποίες προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας τα προϊόντα WFFI και MRC. Δεδομένου ότι τα προϊόντα MRC προέρχονται από δεδομένα RADARSAT, η πλημμυρισμένη περιοχή αναγνωρίζεται ξεκάθαρα με λεπτομέρεια χωρίς επιδράσεις από τις νεφοκαλύψεις. Ωστόσο τα προϊόντα MRC δεν ήταν δυνατόν να καλύψουν όλη την πλημμυρισμένη περιοχή. Τα ίδια φαινόμενα αναπαρίστανται και για άλλες χρονικές στιγμές στο ίδιο Σχήμα. Στο Σχήμα 2 φαίνεται η κατανομή της περιοχής με υδάτινη επιφάνεια η οποία παράχθηκε από εικόνες του Landsat τα οποία επίσης χρησιμοποιούνται για την σύγκριση με τα προϊόντα WFFI. Στο Σχήμα 3 φαίνεται η χωρική κατανομή της ημέρας έναρξης, ημέρα λήξης και διάρκειας των κύκλων πλημμύρας για την περίοδο 2000-2004 ενώ μια περισσότερο λεπτομερής ανάλυση των εκτιμήσεων για τις ίδιες μεταβλητές φαίνονται στο Σχήμα 4. Τα σχήματα χρησιμοποιούνται επίσης για την σύγκριση με τα προϊόντα WFFI.

7. Σημαντικά αποτελέσματα και αξιολόγηση των μεθόδων

Σε αυτήν την μελέτη με την ονομασία Wavelet-based Filter for detecting spatio-temporal changes in Flood Inundation (WFFI) επινοήθηκε για να χρησιμοποιηθεί στην εκτίμηση εποχικών και ετήσιων μεταβολών στους κύκλους πλημυρών από δεδομένα χρονοσειρών MODIS. Τα προϊόντα WFFI είναι σε συμφωνία με την περιοχή υδατικής επιφάνειας η οποία προέρχεται από εικόνες του Landsat και τρεις χάρτες πλημμυρών οι οποίοι βασίζονται σε δεδομένα RADARSAT, υδρολογικά δεδομένα και δεδομένα μοντέλων ψηφιακών υψομέτρων σε ό,τι αφορά χρονικές μεταβολές και την χωρική κατανομή. Στο Βιετνάμ η συνεργασία μεταξύ επαρχιών είναι μερικές φορές προβληματική σε ό,τι αφορά θέματα διαχείρισης υδάτινων πόρων, και αυτή η διαχείριση διενεργείται σύμφωνα με τοπικά συμφέροντα παρά μια ολοκληρωμένη και συνεργατική προσέγγιση η οποία λαμβάνει υπόψη την λεκάνη στο σύνολό της. Με σκοπό την αλλαγή πολιτικής στο αντικείμενο τα προϊόντα WFFI ίσως είναι η πιο αποτελεσματική πληροφορία. Τα προϊόντα WFFI παρέχουν την δυνατότητα της οπτικοποίησης και κατανόησης της χωρικής και χρονικής περίληψης της δυναμικής της πλημμύρας.

8. Αναφορές

Sakamoto T, Nguyen NV, Kotera A, Ohno H, Ishitsuka N, Yokozawa M (2007) 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 109(3):295-313. doi:10.1016/j.rse.2007.01.011