Original Title: Extending Forest Inventories and Monitoring Programmes Using Remote Sensing: A Review
Source: worldsensorium.com
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការពង្រីកការធ្វើជំរឿនព្រៃឈើ និងកម្មវិធីត្រួតពិនិត្យដោយប្រើប្រាស់ប្រព័ន្ធតេឡេតាមដាន (Remote Sensing)៖ ការពិនិត្យឡើងវិញ

ចំណងជើងដើម៖ Extending Forest Inventories and Monitoring Programmes Using Remote Sensing: A Review

អ្នកនិពន្ធ៖ Daniel McInerney (European Commission Joint Research Centre, Italy), Juan Suarez (Forest Research, Scotland, UK), Maarten Nieuwenhuis (UCD Forestry, University College Dublin, Ireland)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2011, Irish Forestry

វិស័យសិក្សា៖ Forestry and Remote Sensing

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ឯកសារនេះដោះស្រាយពីបញ្ហាប្រឈមក្នុងការត្រួតពិនិត្យ និងវាយតម្លៃធនធានព្រៃឈើលើផ្ទៃដីធំទូលាយប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព និងតម្លាភាព ដោយពិនិត្យលើការរឹតត្បិតនៃការប្រើប្រាស់រូបថតពីលើអាកាស (aerial photography) និងការចុះធ្វើជំរឿនផ្ទាល់លើទីតាំងចាស់ៗដែលមានតម្លៃថ្លៃ និងចំណាយពេលយូរ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះប្រើប្រាស់វិធីសាស្ត្រពិនិត្យឡើងវិញឯកសារ (Literature Review) លើបច្ចេកវិទ្យាតេឡេតាមដាន និងការអនុវត្តជាក់ស្តែងក្នុងវិស័យព្រៃឈើ។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Optical Satellite Imagery + kNN (MSFI)
រូបភាពផ្កាយរណបអុបទិករួមជាមួយក្បួន k-Nearest Neighbour
អាចគ្របដណ្តប់ផ្ទៃដីបានធំទូលាយ មានតម្លៃទាបក្នុងការគ្របដណ្តប់ក្នុងមួយឯកតាផ្ទៃដី និងអាចធ្វើបច្ចុប្បន្នភាពទិន្នន័យបានញឹកញាប់ដើម្បីតាមដានការផ្លាស់ប្តូរ។ រងការរំខានដោយសារពពក (Cloud cover) ជារឿយៗ និងពិបាកក្នុងការបែងចែកចម្ការព្រៃឈើវ័យក្មេងពីប្រភេទដីប្រើប្រាស់ផ្សេងៗទៀត។ ទទួលបានកម្រិតលម្អៀង (RMSE) ប្រហែល 50-59% សម្រាប់ការប៉ាន់ស្មានមាឌឈើ និងក្រឡាផ្ទៃគោល (Basal area) ក្នុងមួយហិកតានៅកម្រិតភិចស៊ែល។
Airborne LiDAR
បច្ចេកវិទ្យាឡាស៊ែរស្កេនពីលើអាកាស
ផ្តល់ទិន្នន័យរចនាសម្ព័ន្ធព្រៃឈើជាទម្រង់ 3D លម្អិតខ្លាំង មានសមត្ថភាពវិភាគทะលុះគម្របព្រៃ និងអាចវាស់កម្ពស់ដើមឈើបានយ៉ាងច្បាស់។ មានតម្លៃខ្ពស់ខ្លាំងក្នុងការប្រមូលទិន្នន័យ (អាស្រ័យលើកម្រិតលម្អិតនៃចំណុចស្កេន) និងទាមទារបច្ចេកទេសកែច្នៃទិន្នន័យស្មុគស្មាញ។ លទ្ធផលប៉ាន់ស្មានកម្ពស់ដើមឈើនិងទម្រង់មកុដព្រៃពី LiDAR មានភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ និងអាចប្រៀបធៀបដោយផ្ទាល់ទៅនឹងការវាស់វែងជាក់ស្តែង។
Terrestrial LiDAR
បច្ចេកវិទ្យាឡាស៊ែរស្កេនផ្ទាល់ដី
ផ្តល់រង្វាស់លម្អិតនៃដើមឈើនីមួយៗពីក្រោមមកុដព្រៃឈើ ដូចជាអង្កត់ផ្ចិត កម្រិតត្រង់នៃដើម និងរចនាសម្ព័ន្ធឈើងាប់។ មានបញ្ហាបាំងរាំងខ្ទប់ (Occlusion) ដែលតម្រូវឱ្យមានការស្កេនពីទីតាំងច្រើនដើម្បីផ្គុំបញ្ចូលគ្នា និងចំណាយពេលយូរក្នុងការអនុវត្ត។ បង្កើតគំរូទិន្នន័យ 3D ដ៏មានសត្យានុម័តពេញលេញ សម្រាប់គាំទ្រដល់ការធ្វើជំរឿននិងវាស់វែងគុណភាពនៃដើមឈើនីមួយៗក្នុងកម្រិតលម្អិតបំផុត។
Synthetic Aperture Radar (SAR)
រ៉ាដាថតរូបភាពសំយោគពីផ្កាយរណប
មិនរងផលប៉ះពាល់ពីអាកាសធាតុ អាចថតទម្លុះពពក ភ្លៀង និងថតបានទាំងយប់ទាំងថ្ងៃ។ ទិន្នន័យមានភាពស្មុគស្មាញខ្លាំងក្នុងការកែច្នៃ និងទាមទារអ្នកជំនាញកម្រិតខ្ពស់ដើម្បីបកស្រាយរូបភាពរ៉ាដា។ ត្រូវបានប្រើប្រាស់កាន់តែខ្លាំងសម្រាប់ការទាញយកព័ត៌មានកម្ពស់ដើមឈើ និងរចនាសម្ព័ន្ធព្រៃឈើក្នុងតំបន់ដែលមានពពកច្រើន។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអនុវត្តប្រព័ន្ធតេឡេតាមដាន (Remote Sensing) សម្រាប់ការងារព្រៃឈើ ទាមទារការវិនិយោគគួរឱ្យកត់សម្គាល់លើប្រព័ន្ធកុំព្យូទ័រ កម្មវិធី និងការចុះវាស់វែងផ្ទាល់ ស្របពេលដែលការកើនឡើងនៃគុណភាពរូបភាពទាមទារសមត្ថភាពផ្ទុកនិងកែច្នៃកាន់តែខ្ពស់។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះផ្អែកលើការស្រាវជ្រាវភាគច្រើននៅតំបន់អឺរ៉ុបនិងអាមេរិកខាងជើង (អៀរឡង់ អង់គ្លេស ស្កែនឌីណាវី) ដែលមានអាកាសធាតុតំបន់ត្រជាក់ និងប្រភេទព្រៃដាំឯកសណ្ឋាន (ឧ. Sitka spruce)។ សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ចំណុចនេះមានសារៈសំខាន់ណាស់ ព្រោះព្រៃឈើកម្ពុជាជាប្រភេទព្រៃត្រូពិចចំរុះដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធស្មុគស្មាញ មានរុក្ខជាតិច្រើនប្រភេទ និងរងឥទ្ធិពលពពកខ្លាំងនៅរដូវវស្សា ដែលតម្រូវឱ្យមានការកែតម្រូវគំរូទិន្នន័យជាថ្មី (Local re-calibration) មុននឹងយកមកប្រើប្រាស់។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រនៅក្នុងឯកសារនេះមានសក្តានុពលខ្ពស់ និងជាភាពចាំបាច់បំផុតសម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ក្នុងការធ្វើជំរឿនព្រៃឈើថ្នាក់ជាតិ និងគាំទ្រដល់គម្រោងអភិរក្សនានា។

ការធ្វើសមាហរណកម្មបច្ចេកវិទ្យាតេឡេតាមដាន និងការចុះវាស់វែងផ្ទាល់ នឹងជួយកម្ពុជាសន្សំសំចៃថវិកាក្នុងការធ្វើជំរឿនធនធានព្រៃឈើ ព្រមទាំងផ្តល់ទិន្នន័យត្រឹមត្រូវដើម្បីទទួលបានអត្ថប្រយោជន៍អតិបរមាពីគម្រោងអភិរក្សបរិស្ថាន។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះភូមិសាស្ត្រនិងតេឡេតាមដាន: និស្សិតត្រូវចាប់ផ្តើមរៀនប្រើប្រាស់កម្មវិធី QGISArcGIS និងអនុវត្តការទាញយករូបភាពផ្កាយរណបឥតគិតថ្លៃ (ដូចជា Landsat, Sentinel-2) ពីគេហទំព័រ USGS Earth ExplorerCopernicus Open Access Hub
  2. ហ្វឹកហាត់ផ្នែកសរសេរកូដ និង Machine Learning: ត្រូវរៀនសរសេរកូដ PythonR ជាពិសេសការស្វែងយល់ពីក្បួន k-Nearest Neighbour (kNN) និង Random Forest ដើម្បីចេះវិភាគទំនាក់ទំនងនិងបង្កើតម៉ូដែលព្យាករណ៍រវាងទិន្នន័យវាស់វែងផ្ទាល់ និងសញ្ញាពីផ្កាយរណប។
  3. អនុវត្តប្រើប្រាស់ថ្នាលវិភាគទិន្នន័យធំ (Cloud Computing): បង្កើតគណនីនិងប្រើប្រាស់ Google Earth Engine (GEE) ដើម្បីដំណើរការវិភាគទិន្នន័យផ្កាយរណបខ្នាតធំលើប្រព័ន្ធ Cloud ដោយមិនតម្រូវឱ្យមានកុំព្យូទ័រផ្ទាល់ខ្លួនដែលមានកម្លាំងធំដុំនោះទេ។
  4. សិក្សាពីការរៀបចំផែនការវាស់វែងព្រៃឈើផ្ទាល់ទីតាំង: ហ្វឹកហាត់ចុះប្រមូលទិន្នន័យព្រៃឈើក្នុងតំបន់ជាក់ស្តែង (ប្រើប្រាស់ GPS ឧបករណ៍វាស់កម្ពស់ស្ទង់មុំ និងកាសែតវាស់អង្កត់ផ្ចិតដើមឈើ) ដើម្បីប្រើប្រាស់ជាទិន្នន័យយោង (Ground Truth Data) សម្រាប់ផ្ទៀងផ្ទាត់ជាមួយទិន្នន័យផ្កាយរណប។
  5. អភិវឌ្ឍគម្រោងស្រាវជ្រាវខ្នាតតូច (Mini-Project): ចាប់ផ្តើមគម្រោងវាស់វែងគម្របព្រៃឈើ ឬការប៉ាន់ស្មានជីវម៉ាស (Biomass) លើតំបន់ព្រៃសហគមន៍ណាមួយនៅកម្ពុជា ដោយធ្វើសមាហរណកម្មទិន្នន័យចុះវាស់វែងផ្ទាល់ រួមជាមួយទិន្នន័យ Optical ឬគំរូ 3D ពី Airborne LiDAR (ប្រសិនបើមាន)។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
LiDAR បច្ចេកវិទ្យាវាស់ស្ទង់ចម្ងាយដោយប្រើកាំរស្មីឡាស៊ែរ ដើម្បីបង្កើតជាទម្រង់ 3D នៃផ្ទៃដី និងមកុដព្រៃឈើ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យគេវាស់កម្ពស់និងរចនាសម្ព័ន្ធដើមឈើបានយ៉ាងច្បាស់។ ដូចជាការបាញ់ពន្លឺពិលទៅប៉ះវត្ថុហើយរង់ចាំវាស់ពេលវេលាដែលពន្លឺផ្លាតត្រឡប់មកវិញ ដើម្បីដឹងថាវត្ថុនោះនៅឆ្ងាយប៉ុនណា និងមានរាងសណ្ឋានដូចម្តេច។
k-Nearest Neighbour (kNN) ក្បួនដោះស្រាយស្ថិតិដែលធ្វើការទស្សន៍ទាយតម្លៃនៃតំបន់ដែលមិនមានទិន្នន័យវាស់វែងផ្ទាល់ ដោយផ្អែកលើការយកមធ្យមភាគនៃទិន្នន័យពីទីតាំងដែលនៅជិតៗ និងមានលក្ខណៈចំណាំងផ្លាតពន្លឺស្រដៀងគ្នាបំផុត។ ដូចជាការទស្សន៍ទាយពីអត្តចរិតរបស់មនុស្សម្នាក់ ដោយគ្រាន់តែសង្កេតមើលទៅលើមិត្តភ័ក្តិជិតស្និទ្ធបំផុតរបស់គាត់ចំនួន ៣ ទៅ ៤ នាក់។
Canopy Height Model (CHM) គំរូទិន្នន័យឌីជីថលដែលបង្ហាញពីកម្ពស់របស់មកុដព្រៃឈើធៀបនឹងផ្ទៃដី ដែលទទួលបានតាមរយៈការដកកម្ពស់ផ្ទៃដី (DTM) ចេញពីកម្ពស់ផ្ទៃខាងលើបង្អស់នៃគម្របព្រៃ (DSM)។ ដូចជាការយកកម្ពស់សរុបនៃផ្ទះគិតទាំងដំបូល ទៅដកនឹងកម្ពស់ខឿនផ្ទះ ដើម្បីចង់ដឹងថាតួផ្ទះពិតប្រាកដមានកម្ពស់ប៉ុន្មាន។
Synthetic Aperture Radar (SAR) ប្រព័ន្ធតេឡេតាមដានសកម្មពីផ្កាយរណបដែលបញ្ចេញរលកសញ្ញារ៉ាដាដើម្បីថតរូបភាពលើផែនដី ដែលមានលក្ខណៈពិសេសអាចថតទម្លុះពពក និងភ្លៀងបាន ហើយអាចថតបានទាំងយប់ទាំងថ្ងៃ។ ដូចជាសត្វប្រចៀវដែលបញ្ចេញសំឡេង (Echolocation) ដើម្បីហោះហើរនិងរកចំណីក្នុងទីងងឹតបានយ៉ាងស្ទាត់ជំនាញដោយមិនបាច់ពឹងផ្អែកលើពន្លឺព្រះអាទិត្យ។
Multi-Source National Forest Inventory (MSFI) វិធីសាស្ត្រធ្វើជំរឿនព្រៃឈើថ្នាក់ជាតិដោយរួមបញ្ចូលទិន្នន័យវាស់វែងផ្ទាល់ពីកន្លែងជាក់ស្តែង ជាមួយនឹងរូបភាពផ្កាយរណប និងទិន្នន័យភូមិសាស្ត្រផ្សេងៗទៀតដើម្បីបង្កើនភាពច្បាស់លាស់នៅទូទាំងផ្ទៃប្រទេស និងកាត់បន្ថយការចំណាយ។ ដូចជាការចម្អិនម្ហូបមួយចានដែលតម្រូវឱ្យមានការផ្សំគ្រឿងទេសពីប្រភពច្រើនផ្សេងៗគ្នាចូលគ្នា ដើម្បីឱ្យមានរសជាតិឆ្ងាញ់និងពេញលេញជាជាងប្រើគ្រឿងតែមួយមុខ។
Basal Area រង្វាស់នៃផ្ទៃមុខកាត់សរុបរបស់ដើមឈើទាំងអស់ក្នុងមួយហិកតា (គិតត្រឹមកម្ពស់ទ្រូង) ដែលជាសូចនាករសម្រាប់វាយតម្លៃពីដង់ស៊ីតេ មាឌ និងបរិមាណធនធានឈើក្នុងតំបន់ណាមួយ។ ដូចជាការគណនាទំហំផ្ទៃក្រឡាសរុបនៃសសរទាំងអស់នៅក្នុងបន្ទប់ ដើម្បីដឹងថាសសរទាំងនោះស៊ីកន្លែងអស់ប៉ុន្មាន។
Optical Satellite Imagery រូបភាពដែលថតពីផ្កាយរណបដោយប្រើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពន្លឺព្រះអាទិត្យដែលជះផ្លាតត្រឡប់ពីផ្ទៃផែនដី ប៉ុន្តែវាមានចំណុចខ្សោយត្រង់ថាមិនអាចថតឆ្លុះកាត់ពពក ឬថតនៅពេលយប់បានទេ។ ដូចជាការប្រើប្រាស់កាមេរ៉ាទូរស័ព្ទដៃធម្មតាដើម្បីថតរូប ដែលត្រូវការឱ្យមានពន្លឺគ្រប់គ្រាន់ ហើយមិនមានអ្វីបាំងនៅពីមុខកាមេរ៉ាទើបថតឃើញរូបច្បាស់។
Pixel ឯកតាតូចបំផុតនៃរូបភាពផ្កាយរណប ដែលផ្ទុកព័ត៌មានចំណាំងផ្លាតពន្លឺ (Spectral data) នៃផ្ទៃដី ដោយភិចស៊ែលនីមួយៗតំណាងឱ្យទំហំផ្ទៃដីជាក់លាក់ណាមួយ (ឧទាហរណ៍ ១០ម៉ែត្រ គុណ ១០ម៉ែត្រ)។ ដូចជាក្រឡាការ៉ូនីមួយៗនៅលើកម្រាលឥដ្ឋ ដែលបន្តុបភ្ជាប់ចូលគ្នាបង្កើតបានជាកម្រាលឥដ្ឋទាំងមូល។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖