Thành lập bản đồ lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long sử dụng tư liệu viễn thám Radar Terrasar-X
34(2), 185-191
Tạp chí CÁC KHOA HỌC VỀ TRÁI ĐẤT
6-2012
THÀNH LẬP BẢN ĐỒ LÚA VÙNG
ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG SỬ DỤNG TƯ LIỆU
VIỄN THÁM RADAR TERRASAR-X
LÂM ĐẠO NGUYÊN, HOÀNG PHI PHỤNG
Email: [email protected];
Trung tâm Viễn thám và Hệ thông tin Địa lý - Viện Địa lý Tài nguyên Tp. Hồ Chí Minh
Ngày nhận bài: 12 - 3 - 2012
1. Mở đầu
Việt Nam là một trong những nước xuất khẩu
gạo lớn và đứng thứ hai trên thế giới với sản lượng
xuất khẩu đạt 4.735.170 tấn vào năm 2008 (Nguồn:
hưởng đến chất lượng ảnh thu được từ các vệ tinh
viễn thám quang học. Viễn thám radar khắc phục
được nhược điểm này và có thể thu nhận ảnh vào
bất kỳ thời điểm nào trong ngày và trong năm.
Các nghiên cứu trước đã sử dụng bộ cảm radar
ngày 05/08/2011), và vùng Đồng bằng sông Cửu cho thấy có sự biến đổi theo thời gian của hệ số tán
Long chiếm hơn phân nửa sản lượng gạo của cả xạ ngược với các kênh X, C, L và góc tới khác
nước với 20.483.400 tấn (năm 2009). Trong đó, sản nhau theo các thời kỳ phát triển cây lúa [5, 6, 14].
lượng lúa gạo cả năm của tỉnh An Giang Giám sát sự tăng trưởng của lúa sử dụng kênh L có
(3.383.600 tấn vào năm 2009) và Kiên Giang luôn một vài khó khăn như sự thay đổi của tán xạ kênh
đứng đầu cả nước trong nhiều năm qua (nguồn: L bị ảnh hưởng bởi độ thẳng hàng và hướng gieo
mid=3, truy cập ngày 05/08/2011).
xạ của lúa [4], và khoảng thay đổi tán xạ ngược
của kênh L (ALOS-PALSAR) nhỏ hơn so với kênh
C và X [14]. Trong giám sát lúa sử dụng kênh C
với phân cực đơn như ERS-1&2 và RADASAT-1,
thì phương pháp phân loại là dựa vào sự biến đổi
theo thời gian của cường độ tán xạ ngược trích xuất
từ ảnh đa thời gian [3, 7, 11]. Việc sử dụng hai
phân cực HH và VV của ảnh ENVISAT-ASAR
(kênh C) cho kết quả phân loại tốt hơn trong khi
chỉ sử dụng ảnh đơn [1, 8, 9]. Hệ số tán xạ ngược
kênh X có mối tương quan khá tốt với trọng lượng
khô của hạt lúa, trong khi ở kênh C có mối tương
quan cao với chiều cao cây và chỉ số diện tích lá
[5]. Nghiên cứu này tập trung vào việc sử dụng ảnh
Hiện nay, để ước lượng diện tích trồng lúa và
sản lượng lúa trên một khu vực, các nhà quản lý
thường sử dụng phương pháp thống kê số liệu.
Việc thu thập các số liệu này đòi hỏi nhiều công
sức và tốn kém, mà kết quả thu được vẫn còn chứa
nhiều sai số khách quan và chủ quan do việc thu
thập lượng lớn số liệu trên một vùng rộng. Điều
này gây khó khăn cho các nhà quản lý trong việc
phân tích, đánh giá, lập kế hoạch phát triển và có
một cái nhìn khách quan cho từng vùng và cho
cả nước.
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, radar thế hệ mới thu nhận ở chế độ StripMap (độ
công nghệ viễn thám cung cấp công cụ giám sát, phân giải không gian 3m) từ vệ tinh TerraSAR-X
đánh giá mùa vụ trên phạm vi rộng. Trên thế giới (kênh X, góc tới từ 34,9° đến 36,5°) của Đức được
đã có nhiều nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tinh (quang đưa vào quỹ đạo giữa năm 2007 để tìm hiểu về
học và radar) để giám sát mùa vụ lúa. Việt Nam là tương tác của tán xạ ngược kênh X với ruộng lúa
một nước nằm trong khu vực nhiệt đới nên thường theo thời gian nhằm giám sát và lập bản đồ lúa ở
bị mây che phủ (đặc biệt trong mùa mưa) làm ảnh mức chi tiết cao hơn dựa vào ảnh có độ phân giải
185
không gian cao. TerraSAR-X cung cấp nguồn dữ
liệu tốt nhất trong ba loại dữ liệu SAR (ENVISAT-
ASAR, ALOS-PALSAR) theo thời gian để giám
sát lúa [14]. Vệ tinh này có chu kỳ lặp lại là 11
ngày, điều này giúp cho quá trình giám sát lúa diễn
ra một cách liên tục hơn các loại vệ tinh mang bộ
cảm radar đa phân cực khác như ENVISAT-ASAR
(khoảng 30-35 ngày).
Bảng 1. Hệ thống mùa vụ lúa ở An Giang
Tên vụ lúa
Tháng gieo sạ
Tháng thu hoạch
Đông Xuân (ĐX)
Hè Thu (HT)
Thu Đông (TĐ)
Mùa (M)
11 - 12
4 - 5
3 - 4
7 - 8
7 - 9
11 -12
11 - 1
7 - 9
2.2. Dữ liệu viễn thám
2. Khu vực nghiên cứu và dữ liệu sử dụng
2.1. Khu vực nghiên cứu
Ảnh TerraSAR-X (kênh X với bước sóng 3,1
cm và tần số 9,65 GHz) là ảnh radar độ phân giải
cao thu ảnh toàn bộ Trái Đất ở độ cao 514km
truy cập 06/08/2011). Tư liệu ảnh TerraSAR-X
được sử dụng trong nghiên cứu với chế độ chụp
StripMap (SM) có độ phân giải không gian là 3m
và kích thước phần tử ảnh (pixel) là 3,75m, bề rộng
và dài của một ảnh là 30km × 50km, có hai phân
cực HH và VV, góc tới từ 34,9° đến 36,5°, hướng
chụp từ dưới đi lên (ascending). Nghiên cứu sử dụng
các ảnh vệ tinh radar đã được thu nhận trong vụ Thu
Đông năm 2010 cho huyện Chợ Mới và Đông Xuân
2011 cho Chợ Mới và cả huyện Thới Lai, thành phố
Cần Thơ như được trình bày ở bảng 2.
Huyện Chợ Mới (hình 1) thuộc tỉnh An Giang
là một vùng đất cù lao được bao bọc bởi hai nhánh
sông Tiền và sông Hậu, phía Tây Bắc giáp huyện
Phú Tân, phía Bắc giáp huyện Thanh Bình (tỉnh
Đồng Tháp), phía Đông giáp thị xã Cao Lãnh (tỉnh
Đồng Tháp), phía Tây Nam giáp thành phố Long
Xuyên, phía Tây giáp huyện Châu Thành và huyện
Châu Phú. Dân số toàn huyện là 369.443 người với
mật độ dân số 1.000 người/km2 (nguồn: Niên giám
thống kê tỉnh An Giang năm 2007).
Bảng 2. Danh sách dữ liệu ảnh TerraSAR-X SM
thu thập cho vùng Chợ Mới và Thới Lai
Mùa vụ
Ngày thu nhận ảnh
Chợ Mới
Thới Lai
30/08/2010
10/09/2010
24/10/2010
04/11/2010
15/11/2010
18/12/2010
29/12/2010
31/01/2011
11/02/2011
22/02/2011
16/03/2011
27/03/2011
Thu Đông
2010
Đông
Xuân 2011
Đông
Xuân 2011
2.3. Dữ liệu mặt đất và bản đồ
Hình 1. Vị trí huyện Chợ Mới thuộc tỉnh An Giang
Dữ liệu mặt đất được thu thập thông qua đo đạc
và lấy mẫu lúa ở 17 thửa ruộng mẫu tại huyện Chợ
Mới và 19 ruộng mẫu tại huyện Thới Lai (hình 2).
Các thông số lúa được đo đạc và lấy mẫu thực địa
chẳng hạn như: ngày sạ/cấy, chiều cao cây, sinh
khối, chỉ số diện tích lá,... Vị trí của các ruộng mẫu
được xác định từ thiết bị thu GPS cầm tay
(GARMIN-GPSMAP 76S, độ chính xác khoảng
10m) và từ bản đồ giải thửa được thu thập của khu
vực nghiên cứu. Ngoài ra, bản đồ địa giới theo đơn
vị hành chính cấp xã của huyện Chợ Mới cũng
được thu thập.
Lượng mưa hằng năm ở khu vực Đồng bằng
sông Cửu Long là 1600-2000mm. Mùa mưa vào
khoảng tháng 5 đến tháng 11 và mùa khô từ tháng
12 đến tháng 4 năm sau. Tùy theo điều kiện tự
nhiên và vị trí địa lý của từng vùng mà địa phương
trồng lúa một vụ, hai vụ hoặc ba vụ (bảng 1).
Riêng đối với huyện Chợ Mới thì phần lớn diện
tích trồng lúa ba vụ do có hệ thống đê bao tránh lũ.
Các giống lúa được sử dụng có chu kỳ sinh trưởng
trong khoảng 80-105 ngày.
186
(a)
(b)
Hình 2. Vị trí các ruộng mẫu được chọn ở (a) Chợ Mới (An Giang) và (b) Thới Lai (Cần Thơ)
3. Phương pháp
Dựa vào phương pháp lập bản đồ lúa đã được
3.1. Tiền xử lý ảnh
Dữ liệu ảnh TerraSAR-X với chế độ chụp
phát triển trước đây sử dụng ảnh ENVISAT-ASAR StripMap ở level 1B được sử dụng. Các dữ liệu này
APP [10] và trên cơ sở phân tích hệ số tán xạ được hiệu chỉnh theo góc tới trung tâm của bức xạ
ngược của hai phân cực HH và VV của dữ liệu radar; định chuẩn dữ liệu với hệ số định chuẩn
TerraSAR-X StripMap, bản đồ lúa (vùng trồng lúa (calibration factor) Ks; lọc nhiễu đóm (speckle
và không trồng lúa) trong vùng nghiên cứu được filter) bằng bộ lọc Enhanced Frost [12, 13] và
thành lập thông qua các bước tiền xử lý ảnh; phân chuyển đổi ảnh giá trị số (digital number) thành
tích thay đổi theo thời gian của hệ số tán xạ ngược ảnh hệ số tán xạ ngược σo dưới dạng linear (nguồn:
trong các giai đoạn phát triển của cây lúa; và phát http://www.infoterra.de/asset/cms/file/tsxx-itd-tn-
triển thuật toán phân loại ảnh thành lập bản đồ 0049-radiometric_calculations_i1.00.pdf, truy cập
vùng trồng lúa.
ngày 23/05/2011) (hình 3).
Sử dụng công cụ trong
ENVI:
- Hiệu chỉnh ảnh radar
Ảnh TerraSAR-X StripMap
(Digital number)
File ảnh với
giá trị tán
xạ ngược
σo (linear)
Lọc
nhiễu
đốm
với góc tới trung tâm
- Định chuẩn dữ liệu
- Chuyển thành sigma
naught (σo)
* Góc tới trung tâm
* Hệ số định chuẩn (Ks)
Hình 3. Các bước tiền xử lý ảnh TerraSAR-X chế độ chụp StripMap
3.2. Sự biến đổi của tán xạ ngược theo các giai bị thu GPS, kết hợp với bản đồ giải thửa để xác
đoạn tăng trưởng của cây lúa
định vị trí các thửa ruộng này trên ảnh và tiến hành
rút trích hệ số tán xạ ngược trung bình của các
Tọa độ các ruộng mẫu được định vị bằng thiết ruộng mẫu trên các dữ liệu ảnh TerraSAR-X đa
187
thời gian thu được trong từng mùa vụ. Qua đó, tìm tới khoảng 40 ngày tuổi thì bắt đầu giảm nhẹ (hình
hiểu và phân tích thay đổi theo thời gian hệ số tán 4a) và ở phân cực VV thì hệ số tán xạ ngược giảm
xạ ngược của các phân cực HH, VV của dữ liệu tương đối mạnh hơn cho đến khoảng 65 ngày tuổi
TerraSAR-X và tỷ số HH/VV với quá trình tăng thì bắt đầu tăng trở lại (hình 4b). Do đó, tỷ số phân
trưởng của cây lúa.
cực HH/VV cũng tăng đáng kể tương ứng trong
giai đoạn từ 20 đến 65 ngày tuổi (hình 4c). Điều
này là do cơ chế tán xạ của hai phân cực HH và
VV lên ruộng lúa là khác nhau. Có thể được giải
thích là do phân cực HH tán xạ với cấu trúc thẳng
đứng của cây lúa cao hơn [6] nên hệ số tán xạ
ngược HH cao hơn là VV (từ ngày 20 trở đi). Điều
này cũng xảy ra ở kênh C với các bộ cảm
RADASAT, ERS-1, ERS-2, ASAR APP [1, 3,
7-11].
Trong giai đoạn đầu phát triển của cây lúa
(khoảng 20 ngày đầu) dễ nhận thấy hệ số tán xạ
ngược của hai phân cực HH và VV gần như tương
đương nhau nên tỷ số phân cực HH/VV không thay
đổi nhiều. Vào thời điểm sạ/cấy, nước thường được
rút ra khỏi đồng ruộng, nên tán xạ radar của HH và
VV chủ yếu do bề mặt gồ ghề của đất ẩm (từ -8 dB
đến -12 dB); khoảng 10 ngày sau khi sạ/cấy, nước
lại được cho vào đồng ruộng, nên hệ số tán xạ của
các ruộng ngập nước lúc này có giá trị tán xạ (từ -
17 dB đến -27 dB ở cả hai phân cực) gần với tán xạ
của bề mặt nước.
Sau đó, khoảng 65 đến 80 ngày tuổi (giai đoạn
trổ bông) hệ số tán xạ ngược của phân cực HH và
VV tiến lại gần nhau (phân cực HH giảm nhẹ và
VV tăng). Cuối cùng, từ 80 ngày tuổi cho đến lúc
thu hoạch, hệ số tán xạ HH và VV gần như không
đổi và tỷ số HH/VV cũng ổn định (từ 0 đến 4 dB)
tương ứng với giai đoạn lúa chín.
Khoảng 20 ngày tuổi trở đi cùng với sự tăng
trưởng của cây lúa (cả về chiều cao cây và sinh
khối) hệ số tán xạ ngược HH và VV có sự thay đổi
khác nhau, ở phân cực HH hệ số tán xạ tăng nhẹ
0.0
-5.0
0.0
-5.0
14.0
12.0
10.0
8.0
-10.0
-15.0
-20.0
-25.0
-30.0
-10.0
-15.0
-20.0
-25.0
-30.0
TĐ2010_CM
ĐX2011_CM
ĐX2011_TL
6.0
4.0
TĐ2010_CM
ĐX2011_CM
ĐX2011_TL
TĐ2010_CM
ĐX2011_CM
ĐX2011_TL
2.0
0.0
-2.0
-4.0
-6.0
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
0
10
20 30 40 50
60 70 80 90 100 110
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
a
b
c
Số ngày sau sạ/cấy
Số ngày sau sạ/cấy
Số ngày sau sạ/cấy
Hình 4. Biến đổi hệ số tán xạ ngược của (a) HH, (b) VV, và (c) tỷ số HH/VV trong vụ Thu Đông 2010 ở Chợ Mới (CM)
và vụ Đông Xuân 2011 ở Chợ Mới và Thới Lai (TL)
Như phân tích trên, biến đổi tỷ số phân cực kể theo các giai đoạn tăng trưởng của cây lúa, điều
HH/VV tăng nhanh theo sự tăng trưởng của cây lúa này làm cơ sở cho phương pháp phân loại vùng
(chiều cao và sinh khối) ở giai đoạn từ 20 đến 65 trồng lúa và không trồng lúa. Hình 4c và hình 5 cho
ngày và sau đó giảm xuống. Điều này khác với các
lớp phủ mặt đất (land cover) khác như: đô thị, nông
thôn, cây hàng năm, sông ngòi có hệ số tán xạ
ngược tương đối ổn định theo thời gian và không
tăng đáng kể như trường hợp của lúa. Trường hợp
đối với sông rạch có giá trị tỷ số phân cực nhiễu
động khá nhiều trong khoảng rộng có thể do sóng
radar kênh X (bước sóng 3,1cm) tỏ ra nhạy cảm
với các nhiễu động bề mặt nước trên sông (sóng
gió hoặc sóng tàu) (hình 5).
3.3. Lập bản đồ lúa
Hình 5. Biến đổi của tỷ số HH/VV của lúa và các
đối tượng thảm phủ/sử dụng đất khác
Kết quả phân tích trên cho thấy phân cực VV
và tỷ số HH/VV của ảnh radar có sự thay đổi đáng
188
thấy giá trị tỷ số phân cực của một thời điểm ảnh
có thể được sử dụng để lập bản đồ lúa trong
khoảng thời gian sau khi sạ/cấy từ 35 đến 70 ngày.
Giá trị ngưỡng thích hợp để phân loại lúa với các
đối tượng khác là 5 dB trong giai đoạn giữa mùa
vụ để đạt được độ chính xác trên 95%.
Nhơn Mỹ, Mỹ Hiệp, Bình Phước Xuân, còn các xã
An Thạnh Trung, Hòa Bình, Hòa An, Hội An có
ngày sạ sớm hơn các xã ở phía Bắc Chợ Mới hoặc
có vùng chỉ trồng hoa màu. Tổng diện tích trồng
lúa của các xã còn lại được tính ở bảng 4 cho thấy
phương pháp lập bản đồ lúa này khá chính xác với
sai số là -10,2 % và 4,6 % so với dữ liệu thống kê
diện tích lúa cho vụ Thu Đông 2010 và Đông Xuân
2011 tương ứng.
Phương pháp phân loại dựa trên cơ sở tỷ số
phân cực đã được kiểm tra trên các ảnh được thu
nhận vào giữa mùa vụ Thu Đông 2010 và Đông
Xuân 2011 ở huyện Chợ Mới, tỉnh An Giang. Việc
xác định giá trị ngưỡng của tỷ số phân cực là dựa
vào phân tích thống kê tán xạ radar tại các vùng
ruộng mẫu. Bản đồ phân bố vùng trồng lúa được
thiết lập với giá trị ngưỡng được chọn là 5 dB và
đạt trên 95 % số pixel là lúa trong ruộng mẫu (xem
bảng 3).
Bảng 3. Thống kê giá trị ngưỡng của ảnh tỷ số HH/VV
TerraSAR-X ngày 24/10/2010 và ngày 22/02/2011 ở các
ruộng mẫu tại Chợ Mới
Số pixel trong ruộng mẫu (%)
Giá trị ngưỡng (dB)
Vụ Thu Đông 2010 Vụ Đông Xuân 2011
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
99,6
98,1
95,4
89,4
80,5
99,7
99,3
98,2
95,4
91,4
Hình 6. Bản đồ phân bố lúa trong vụ Thu Đông 2010 tại
Chợ Mới thành lập từ ảnh TerraSAR-X ngày 24/10/2010
(giá trị ngưỡng là 5 dB)
4. Kết quả và thảo luận
Thành lập bản đồ lúa từ ảnh đơn TerraSAR-X
thu nhận vào khoảng giữa mùa vụ (từ 35 đến 70
ngày sau khi sạ/cấy) như ảnh ngày 24/10/2010
trong vụ Thu Đông 2010 và ngày 22/02/2011 trong
vụ Đông Xuân 2011 ở Chợ Mới. Kết quả các bản
đồ phân bố lúa được trình bày ở hình 6 và 7. Theo
kết quả thống kê giá trị tỷ số phân cực HH/VV ở
bảng 3 tại các ruộng mẫu, ta nhận thấy đối với
trường hợp giá trị ngưỡng là 5 dB thì có số lượng
pixel chiếm là 95,4 % (Thu Đông 2010) và 98,2 %
(Đông Xuân 2011), tức là nếu chọn giá trị ngưỡng
này thì có thể xác định được chính xác trên 95 %
diện tích lúa của các ruộng mẫu.
Để đánh giá kết quả của phương pháp phân loại
lúa, diện tích lúa vụ Thu Đông 2010 và Đông Xuân
2011 ở Chợ Mới thu được từ ảnh TerraSAR-X
(hình 6, 7) được so sánh với số liệu thống kê diện
tích lúa gieo xạ của Phòng Nông nghiệp và Phát
triển Nông thôn huyện Chợ Mới. Ảnh radar không
phủ hết diện tích các xã Kiến An, Mỹ Hội Đông,
Hình 7. Bản đồ phân bố lúa trong vụ Đông Xuân 2011 tại
Chợ Mới thành lập từ ảnh TerraSAR-X ngày 22/02/2011
(giá trị ngưỡng là 5 dB)
189
Bảng 4. So sánh diện tích lúa vụ Thu Đông 2010 và
Đông Xuân 2011 trích từ ảnh TerraSAR-X ngày
24/10/2010 và ngày 22/02/2011 với số liệu thống kê ở
các xã của huyện Chợ Mới
applications in imaging radar. New York: Wiley,
381-406.
[3] Ribbes, F. and Le Toan, T., 1999: Rice
field mapping and monitoring with RADARSAT
data, International Journal of Remote Sensing,
20(4), 745-765.
Diện tích lúa
trích từ ảnh
Diện tích lúa
theo số liệu tương đối
Sai số
Vụ lúa
TerraSAR-X (ha) thống kê (ha)
(%)
-10,2
4,6
Thu Đông 2010
Đông Xuân 2011
5890
7040
6556
6732
[4] Rosenqvist. A., 1999: Temporal and
spatial characteristics of irrigated rice in JERS-1
L-band SAR data. International Journal of Remote
Sensing 20(8), 1567-1587.
5. Kết luận
Hệ số tán xạ ngược của hai phân cực HH và
VV có sự thay đổi khác nhau theo các giai đoạn
tăng trưởng của cây lúa, đặc biệt là tỷ số phân cực
HH/VV tăng cao vào giai đoạn giữa mùa vụ. Do
đó, có thể dựa vào tỷ số phân cực của ảnh
TerraSAR-X thu nhận tại một thời điểm vào giữa
vụ lúa và sử dụng phương pháp ngưỡng để thành
lập bản đồ phân bố lúa. Việc sử dụng ảnh radar hai
phân cực để giám sát và thành lập bản đồ lúa cho
kết quả khá tốt khi so sánh với số liệu thống kê
diện tích trồng lúa của Phòng Nông nghiệp và Phát
triển Nông thôn huyện Chợ Mới. Ảnh TerraSAR-X
có độ phân giải không gian cao nên có thể thành
lập bản đồ lúa chi tiết và chính xác hơn các ảnh
radar phân cực luân phiên khác như ENVISAT
ASAR-APP [10].
[5] Kim, Y.H., Hong, S.Y., Choe, E.Y, and
Lee, H.Y., 2010: Monitoring of the Paddy Rice
Growth by Radar Scatterometer Characteristics.
The 9th International of the East and SouthEast
Asia Federation of soil science societies, 638-639.
[6] Kim, Y.H., Hong, S.Y. and Lee, H., 2008:
Radar Backscattering Measurement of a Paddy
Rice Field using Multi-frequency (L, C and X) and
Full-polarization. Geoscience and Remote Sensing
Symposium, IGARSS 2008. IEEE International.
Volume: 4, IV, 553-556.
[7] Lam Dao, N., Le Toan, T. and Floury, N.,
2005: The Use of SAR Data for Rice Crop
Monitoring - A Case Study of Mekong River Delta
- Vietnam, The 26th Asian Conference on Remote
Sensing, Ha Noi, Vietnam.
Lời cảm ơn: Nghiên cứu này được thực hiện
trong khuôn khổ nhiệm vụ RICEMAN - Nghiên
cứu giám sát lúa và rừng ngập mặn bằng công nghệ
viễn thám ở khu vực phía Nam Việt Nam. Đây là
nhiệm vụ hợp tác quốc tế về KH&CN theo Nghị
định thư giữa Chính phủ Cộng hòa Liên bang Đức
(đại diện bởi Bộ Nghiên cứu và Giáo dục CHLB
Đức - BMBF) và Chính phủ Cộng hòa Xã hội Chủ
nghĩa Việt Nam (đại diện bởi Bộ Khoa học và
Công nghệ - MOST).
[8] Lam Dao, N., Apan, A., Young, F., Le
Van, T., Le Toan, T. and Bouvet, A., 2007: Rice
monitoring using ENVISAT ASAR data:
Preliminary results of a case study in the Mekong
River Delta, Vietnam, The 28th Asian Conference
on Remote Sensing, Kurla Lumpur, Malaysia.
[9] Lam Dao, N., Le Toan, T., Bouvet, A.,
Apan, A., Young, F. and Le Van, T., 2008: Rice
crop mapping in the Mekong River Delta using
multi-temporal ENVISAT ASAR data, Tuyển tập
Viện Địa lý Tài nguyên Tp. Hồ Chí Minh.
TÀI LIỆU DẪN
[1] Bouvet, A., Le Toan, T., Tan, B., Bingbai,
L., Wei, H. and Pingping, Z., 2005: Assessment of
ENVISAT ASAR alternating polarisation data for
rice mapping in Jiangsu province, China, The 2005
Dragon Symposium "Mid-Term results", Santorini,
Greece.
[10] Lam Dao, N., 2009: Rice crop monitoring
using new generation synthetic aperture radar
(SAR) imagery, University of Southern
Queensland, Australia.
[11] Le Toan, T., Ribbes, F., Wang, L. F.,
Floury, N., Ding, K. H., Kong, J. A., Fujita, M. and
Kurosu, T., 1997: Rice crop mapping and
monitoring using ERS-1 data based on experiment
[2] Brisco, B, and Brwon, R. J., 1998:
Agricultural applications with radar. In: F. M.
Henderson & A. J. Lewis (Eds), Principles and
190
and modelling results, IEEE Trans. Geosci.
Remote Sensing, 35, 41-56.
[13] Shi, Z. and Fung, K. B., 1994: A
Comparison of Digital Speckle Filters, IGARSS 94.
[12] Lopes, A., Touzi, R. and Nezry, E., 1990:
[14] Suga, Y. and Konishi, T., 2008: Rice crop
Adaptive speckle filters and scene heterogeneity, monitoring using X, C and L band SAR data.
IEEE Trans. Geosci. Remote Sensing, 28, Remote Sensing for Agriculture, Ecosystems, and
992-1000.
Hydrology X. Proc. of SPIE Vol. 7104, 710410.
SUMMARY
Rice crop mapping in the Mekong River Delta using TerraSAR-X radar remote sensing data
Vietnam is one of the biggest rice exporting country in the world in which the Mekong Delta accounts for over half of
the country's rice production. Rice is the dominant plant grown in Vietnam and Asia. Therefore, it becomes necessary to
monitor and estimate rice acreage in a large area for the management and planning of the managers.
The advantage of radar data is small dependence on atmospheric conditions and penetrating cloud cover. Use of
imaging radars is independent of solar radiation so that imagery can be obtained at any time during day and night for
continuous monitoring rice crops. The study used radar remote sensing data TerraSAR-X with dual polarisation HH&VV
(band X, wavelength of 3.1 cm) and StripMap mode with very high spatial resolution (3 m) for monitoring and mapping
distribution of rice-growing areas in Cho Moi district of An Giang province. The relationship between backscattering
coefficient of TerraSAR-X images with the growth of rice plants was analysed in this research study. The backscattering
coefficients of the two polarisations HH and VV change in the rice growing stages. Backscattering coefficient of HH
polarisation is higher than VV polarisation from 20 days after sowing. In the last stage of rice crop, backscattering
coefficients of HH and VV polarisation is close to each other and relatively stable. Especially, in the middle stage of crop,
backscattering coefficient of VV was significantly reduced and then increased again, thus the polarisation ratio of HH/VV
increased highly in this stage. Using the single-date HH&VV ratio image acquired in the middle of the crop and
thresholding method, the distribution of rice-growing areas are mapped in order to support for crop monitoring and
management precisely and detailed at district and commune levels. The study used dual-polarisation TerraSAR-X
imagery for monitoring and mapping of rice provided good results when compared to statistics of rice area in Cho Moi
District.
191
7 trang
12/01/2024
18400
Free
Bạn đang xem tài liệu "Thành lập bản đồ lúa vùng đồng bằng sông Cửu Long sử dụng tư liệu viễn thám Radar Terrasar-X", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- thanh_lap_ban_do_lua_vung_dong_bang_song_cuu_long_su_dung_tu.pdf
