Báo Cáo Trích rút đường mực nước từ ảnh landsat

TÓM TẮT : Công nghệ và kỹ thuật viễn thám ngày nay là một trong những công cụ hỗ trợ đắc lực cho việc nghiên cứu khoa học nói chung, và ngành hải dương nói riêng. Từ dữ liệu ảnh vệ tinh, các thông tin hữu ích như đường mực nước có thể được trích rút cho một không gian rộng lớn với cùng một thời khoảng. Với các thông tin đường mực nước, sau khi đã hiệu chỉnh dao động triều ta sẽ có được dữ liệu đường bờ, một trong những dữ liệu đầu vào quan trọng trong việc tính toán diễn biến đường bờ bằng cách tích hợp viễn thám và GIS hoặc bằng mô hình số trị. Dựa trên tính chất các band phổ của các loại ảnh Landsat, bài báo trình bày phương pháp trích rút đường mực nước khu vực Phan Thiết trong vòng 40 năm từ các ảnh vệ tinh năm 1973, 1976, 1990 và 2002. Kết quả thu được tương đối phù hợp với thông tin đường mực nước từ ảnh.
Từ khóa: đường mực nước, band ảnh, Landsat, Phan Thiết.


1. GIỚI THIỆU


Sự thay đổi đường bờ là một trong những vấn đề được các nhà khoa học, các nhà kỹ sư cũng như các nhà quản lý ven bờ đặc biệt quan tâm. Ngoài những nguyên nhân do các yếu tố nội sinh như tác động từ thay đổi địa tầng, dòng chảy, dao động mực nước, bão, sóng, gió thì các yếu tố ngoại sinh do tác động của con người cũng góp phần đóng kể. Các nhà nghỉ cận kề bờ biển, các công trình kè cảng cũng góp phần làm biến đổi bờ biển. Do đó, việc theo dõi và giám sát khu vực ven biển là rất cần thiết.
Nhờ có nền khoa học công nghệ phát triển, việc phát hiện các khu vực ven biển xói lở hay bồi tụ được thực hiện khá nhanh chóng. Ngoài những đo đạc thực địa truyền thống thu thập dữ liệu đường bờ, ngày nay chúng ta có những phương pháp ít tốn kém hơn nhờ vào kỹ thuật GPS và viễn thám. Đường bờ được xác định từ đường mực nước có sự hiệu chỉnh dao động thủy triều. Đường mực nước có thể dễ dàng bằng những ảnh kỹ thuật số [4, 7], từ những máy quay kỹ thuật số như hệ thống Argus của Hội Địa lý Hoa Kỳ, Hà Lan và Úc châu, hoặc từ những ảnh máy bay, ảnh vệ tinh. Với máy ảnh kỹ thuật số và GPS, dữ liệu đường mực nước thu được trong phạm vi cục bộ vài trăm met. Với hệ thống máy quay kỹ thuật số ta có thể thu thập dữ liệu đến vài kilomet. Và với ảnh máy bay hoặc ảnh vệ tinh, đường mực nước của khu vực rộng lớn từ vài chục đến vài trăm kilomet có thể thu được một cách nhanh chóng. Sau những bước hiệu chỉnh dao động triều, đường mực nước sẽ tạo thành dữ liệu đường bờ hữu ích, có thể đưa vào tính toán tốc độ diễn biến đường bờ bằng mô hình số toán hoặc GIS.
Để xác định đường mực nước cho khu vực lớn bằng kỹ thuật viễn thám, cách tiếp cận bằng viễn thám quang học tương đối dễ hơn so với viễn thám radar. Hiện nay có rất nhiều phương pháp khác nhau để phân ranh hai lớp đất và nước. Đối với ảnh Landsat, phương pháp phổ biến nhất là sử dụng ảnh tỷ số B5/B2 [5, 8]. Bên cạnh đó, một số tác giả cũng sử dụng giá trị ngưỡng của band 6 (B6) hoặc B7 đối với ảnh Landsat MSS, và B5 hoặc B7 đối với ảnh TM và
+ETM [2, 6]. Đôi khi cũng có thể kết hợp giá trị ngưỡng của B5 với ảnh tỷ số B2/B4 cũng có thể phân lớp đất với nước [1]. Trong bài báo này, phương pháp cải tiến dùng để trích rút
đường mực nước từ ảnh Landsat được đưa ra. Phương pháp này dựa trên tính chất phổ của các



band ảnh Landsat. Khu vực nghiên cứu là vùng biển Phan Thiết có chiều dài khoảng 60km từ
tọa độ 10o44’55.44’’Bắc đến 10o59’58.53’’Bắc, 108o0’59.26’’Đông đến 108o20’52.82’’Đông.