Original Title: Improved Accuracy of Riparian Zone Mapping Using Near Ground Unmanned Aerial Vehicle and Photogrammetry Method
Source: doi.org/10.3390/rs13101997
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការកែលម្អភាពត្រឹមត្រូវនៃការកំណត់ផែនទីតំបន់មាត់ទឹក ដោយប្រើប្រាស់យានគ្មានមនុស្សបើកកម្រិតទាប និងវិធីសាស្ត្រថតរូបតាមអាកាស

ចំណងជើងដើម៖ Improved Accuracy of Riparian Zone Mapping Using Near Ground Unmanned Aerial Vehicle and Photogrammetry Method

អ្នកនិពន្ធ៖ Joan Grau (University of New Brunswick), Kang Liang (University of Manitoba), Jae Ogilvie (University of New Brunswick), Paul Arp (University of New Brunswick), Sheng Li (Agriculture and Agri-Food Canada), Bonnie Robertson (Agriculture and Agri-Food Canada), Fan-Rui Meng (University of New Brunswick)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2021 (Remote Sensing)

វិស័យសិក្សា៖ Remote Sensing / Precision Agriculture

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ វិធីសាស្ត្រប្រពៃណីក្នុងការកំណត់ព្រំដែនតំបន់មាត់ទឹក (Riparian Zones) ដោយប្រើប្រាស់គំរូកម្ពស់ដី (DEMs) ដែលមានគុណភាពទាប ឬការចុះវាស់វែងផ្ទាល់ គឺមានភាពមិនច្បាស់លាស់ និងប្រើប្រាស់ពេលវេលាច្រើន ដែលធ្វើឱ្យពិបាកក្នុងការគ្រប់គ្រងប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ីនៅក្នុងតំបន់កសិកម្ម។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានប្រើប្រាស់យានគ្មានមនុស្សបើក (UAV) និងបច្ចេកទេសថតរូបតាមអាកាស ដើម្បីបង្កើតគំរូកម្ពស់ដី 3D ដោយប្រៀបធៀបជាមួយទិន្នន័យ LiDAR និងវិធីសាស្ត្រប្រពៃណី ដើម្បីកំណត់ព្រំដែនតំបន់មាត់ទឹក។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Traditional Coarse Resolution DEM
គំរូ DEM កម្រិតទាបបែបប្រពៃណី (ទិន្នន័យពីខេត្ត)
ងាយស្រួលរកបាន និងមិនអស់ប្រាក់ (សម្រាប់ទិន្នន័យដែលមានស្រាប់)។ កម្រិតបង្ហាញទាប (Low Resolution) មិនអាចកំណត់ទីតាំងប្រឡាយទឹកតូចៗ ឬលក្ខណៈដីលម្អិតបានទេ ដែលនាំឱ្យមានកំហុសខ្ពស់។ Kappa Coefficient (KC) = ០.២៥ (កម្រិតទាបខ្លាំង មិនសមស្របសម្រាប់ការងារលម្អិត)
LiDAR (1.2 & 6.0 points/m²)
បច្ចេកវិទ្យា LiDAR (កម្រិតបង្ហាញខ្ពស់)
មានភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់បំផុត និងអាចជ្រាបចូលតាមចន្លោះស្លឹកឈើដើម្បីវាស់កម្ពស់ដីពិតបានល្អជាងការថតរូប។ មានតម្លៃថ្លៃខ្លាំង និងតម្រូវឱ្យមានការហោះហើរដោយយន្តហោះធំ ឬឧបករណ៍ពិសេស។ Kappa Coefficient (KC) = ០.៦៣ - ០.៦៤ (កម្រិតល្អប្រសើរ)
UAV Photogrammetry (Proposed Method)
ការថតរូបតាមអាកាសដោយ UAV (យានគ្មានមនុស្សបើក)
តម្លៃសមរម្យ ងាយស្រួលចុះអនុវត្តផ្ទាល់ និងផ្តល់កម្រិតបង្ហាញខ្ពស់ (High Resolution) អាចប្រៀបធៀបនឹង LiDAR បាន។ ជួបបញ្ហានៅពេលមានស្មៅក្រាស់ ឬព្រៃក្រាស់ (វាស់បានត្រឹមចុងស្លឹក) និងត្រូវការកម្លាំងកុំព្យូទ័រខ្លាំងដើម្បីកែច្នៃរូបភាព។ Kappa Coefficient (KC) = ០.៦៣ (កម្រិតល្អ ប្រហាក់ប្រហែលនឹង LiDAR)

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះបង្ហាញថាការប្រើប្រាស់ដ្រូន (UAV) គឺជាជម្រើសដែលមានប្រសិទ្ធភាពសេដ្ឋកិច្ច (Cost-effective) ជាង LiDAR ប៉ុន្តែនៅតែទាមទារការវិនិយោគលើឧបករណ៍មួយចំនួន។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះធ្វើឡើងនៅតំបន់ Ridge Brook ប្រទេសកាណាដា ដែលមានអាកាសធាតុត្រជាក់ និងប្រភេទរុក្ខជាតិខុសពីកម្ពុជា។ ការសិក្សាពឹងផ្អែកលើស្ថានភាពរដូវស្លឹកឈើជ្រុះ និងនិទាឃរដូវ (ដែលស្មៅត្រូវបានសង្កត់ដោយព្រិល) ដើម្បីទទួលបានផ្ទៃដីច្បាស់លាស់ ខណៈដែលកម្ពុជាមានរុក្ខជាតិបៃតងក្រាស់ពេញមួយឆ្នាំ ដែលអាចប៉ះពាល់ដល់ភាពត្រឹមត្រូវនៃ Photogrammetry។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រនេះមានប្រយោជន៍ខ្លាំងសម្រាប់កម្ពុជា ដោយសារវាផ្តល់នូវដំណោះស្រាយដែលមានតម្លៃទាបជាង LiDAR សម្រាប់ការគ្រប់គ្រងធនធានទឹក និងកសិកម្ម។

ទោះបីជាមានបញ្ហាខ្លះជាមួយរុក្ខជាតិក្រាស់ ប៉ុន្តែការប្រើប្រាស់ UAV រួមជាមួយក្បួនដោះស្រាយ VDTCN គឺជាបច្ចេកទេសដ៏ស័ក្តិសមសម្រាប់ធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពផែនទីតំបន់មាត់ទឹកនៅកម្ពុជា ជាពិសេសនៅកម្រិតសហគមន៍ ឬគម្រោងខ្នាតតូច។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ជំហានទី ១: ការរៀបចំឧបករណ៍ និងចំណេះដឹង: និស្សិតគួរស្វែងយល់ពីមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃ Photogrammetry និងការប្រើប្រាស់ដ្រូន (ដូចជា DJI Phantom ឬ Mavic) ព្រមទាំងរៀនប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ GPS RTK ដើម្បីកំណត់ចំណុច Ground Control Points (GCPs)។
  2. ជំហានទី ២: ការប្រមូលទិន្នន័យនៅទីវាល: ជ្រើសរើសទីតាំងដែលមានប្រភពទឹក និងធ្វើការហោះហើរដ្រូនដោយកំណត់កម្រិតត្រួតគ្នា (Overlap) យ៉ាងតិច ៨០%។ គួរចៀសវាងការហោះហើរនៅពេលមានខ្យល់ខ្លាំង ឬពន្លឺថ្ងៃខ្លាំងពេក។
  3. ជំហានទី ៣: ការកែច្នៃរូបភាព (Image Processing): ប្រើប្រាស់កម្មវិធីដូចជា Agisoft Metashape ឬ Pix4D ដើម្បីបង្កើត Digital Surface Model (DSM) និង Orthomosaic ពីទិន្នន័យរូបភាពដែលថតបាន។
  4. ជំហានទី ៤: ការវិភាគទិន្នន័យក្នុង GIS: ប្រើប្រាស់កម្មវិធី ArcGIS ឬ QGIS ដើម្បីអនុវត្តក្បួនដោះស្រាយ Vertical Distance to Channel Network (VDTCN) លើទិន្នន័យ DEM ដែលទទួលបាន ដើម្បីកំណត់តំបន់មាត់ទឹក។
  5. ជំហានទី ៥: ការផ្ទៀងផ្ទាត់លទ្ធផល: ចុះទៅពិនិត្យជាក់ស្តែងនៅទីតាំង ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ថាព្រំដែនដែលកំណត់ដោយកុំព្យូទ័រ ត្រូវគ្នាជាមួយនឹងស្ថានភាពដី និងរុក្ខជាតិជាក់ស្តែងដែរឬទេ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Riparian Zone តំបន់ដីសើមដែលស្ថិតនៅចន្លោះដីគោក និងប្រភពទឹក (ដូចជាទន្លេ ឬអូរ)។ តំបន់នេះមានសារៈសំខាន់ខាងអេកូឡូស៊ីក្នុងការច្រោះយកសារធាតុពុល កាត់បន្ថយការហូរច្រោះដី និងជាជម្រកសម្រាប់រុក្ខជាតិដែលចូលចិត្តទឹក។ ដូចជា "របងការពារធម្មជាតិ" នៅតាមមាត់ទឹក ដែលជួយការពារកុំឱ្យដីបាក់ចូលក្នុងទឹក។
Photogrammetry បច្ចេកវិទ្យាដែលប្រើប្រាស់រូបភាពថតពីលើអាកាសជាច្រើនសន្លឹក (ជាធម្មតាថតដោយ Drone) ដើម្បីវាស់វែង និងបង្កើតជាផែនទី 3D ឬគំរូនៃផ្ទៃដី ដោយគណនាពីការផ្លាស់ប្តូរមុំនៃរូបភាព។ ដូចជាការប្រើភ្នែកទាំងពីររបស់យើងដើម្បីមើលឃើញជម្រៅ និងទ្រង់ទ្រាយរបស់វត្ថុ ដោយយកមកអនុវត្តលើរូបថត។
Vertical Distance to Channel Network (VDTCN) ជាសន្ទស្សន៍ ឬវិធីសាស្ត្រគណនាដែលវាស់កម្ពស់បញ្ឈរនៃចំណុចណាមួយនៅលើដី ធៀបនឹងកម្ពស់នៃបាតអូរ ឬប្រឡាយទឹកដែលនៅជិតបំផុត ដើម្បីព្យាករណ៍ថាដីនោះជាតំបន់ដីសើម ឬតំបន់មាត់ទឹក។ ដូចជាការវាស់ថាតើដីកន្លែងនោះខ្ពស់ជាងទឹកក្នុងអូរប៉ុន្មានម៉ែត្រ ដើម្បីដឹងថាវាងាយលិចទឹកឬអត់។
LiDAR (Light Detection and Ranging) បច្ចេកវិទ្យាវាស់វែងពីចម្ងាយដោយប្រើពន្លឺឡាស៊ែរ។ វាបាញ់កាំរស្មីឡាស៊ែរទៅលើផ្ទៃដីហើយវាស់រយៈពេលដែលពន្លឺផ្លាតត្រឡប់មកវិញ ដើម្បីបង្កើតផែនទីកម្ពស់ដីដែលមានភាពច្បាស់លាស់ខ្ពស់បំផុត សូម្បីតែនៅក្រោមម្លប់ឈើ។ ដូចជាការប្រើប្រព័ន្ធ "Echolocation" របស់សត្វប្រចៀវ ប៉ុន្តែប្រើពន្លឺឡាស៊ែរជំនួសសំឡេង ដើម្បីគូរផែនទីដី។
Digital Elevation Model (DEM) ទិន្នន័យឌីជីថលតំណាងឱ្យកម្ពស់ដីសុទ្ធ (Bare Earth) ដោយមិនរាប់បញ្ចូលដើមឈើ ឬអគារ។ វាត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងសំខាន់ក្នុងការវិភាគលំហូរទឹក និងសណ្ឋានដី។ ដូចជា "ផែនទីផុស" (3D Map) ដែលបង្ហាញតែរូបរាងដីសុទ្ធ គ្មានអ្វីបាំង។
Kappa Coefficient រង្វាស់ស្ថិតិដែលប្រើសម្រាប់វាយតម្លៃកម្រិតនៃភាពត្រឹមត្រូវ ឬភាពស៊ីគ្នា រវាងផែនទីដែលបង្កើតដោយកុំព្យូទ័រ និងទិន្នន័យពិតដែលបានចុះវាស់វែងផ្ទាល់នៅទីតាំង (Ground Truth)។ ជាពិន្ទុដែលផ្តល់ឱ្យកុំព្យូទ័រ ដើម្បីប្រាប់ថាការទាយរបស់វាត្រឹមត្រូវកម្រិតណាធៀបនឹងការពិត។
Structure from Motion (SfM) ក្បួនដោះស្រាយ (Algorithm) ក្នុងកុំព្យូទ័រដែលប្រើដើម្បីបង្កើតគំរូ 3D ពីរូបភាព 2D ជាច្រើនដែលថតជាន់គ្នា (Overlap) ដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ ដូចជាការដើរថតរូបជុំវិញរូបសំណាកមួយ ហើយយកមកផ្គុំគ្នាក្នុងកុំព្យូទ័រដើម្បីបានជារូបរាងដូចរបស់ពិត។
Ground Control Point (GCP) ចំណុចសម្គាល់នៅលើដីដែលមានកូអរដោនេ GPS ច្បាស់លាស់បំផុត។ វាត្រូវបានប្រើដើម្បីតម្រឹមផែនទីដែលថតដោយ Drone ឱ្យមានទីតាំងត្រឹមត្រូវនៅលើផែនទីពិភពលោក។ ដូចជាការដោតបង្គោលដែលមានលេខកូដច្បាស់លាស់ ដើម្បីកុំឱ្យផែនទីរបស់យើងរំកិលខុសទីតាំង។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖