Original Title: MODIS Vegetation Continuous Fields tree cover needs calibrating in tropical savannas
Source: doi.org/10.5194/bg-19-1377-2022
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការប៉ាន់ប្រមាណគម្របដើមឈើដោយប្រើប្រាស់ MODIS Vegetation Continuous Fields ត្រូវការការកែសម្រួល (Calibration) នៅក្នុងតំបន់វាលស្មៅត្រូពិច (Tropical Savannas)

ចំណងជើងដើម៖ MODIS Vegetation Continuous Fields tree cover needs calibrating in tropical savannas

អ្នកនិពន្ធ៖ Rahayu Adzhar (UK Centre for Ecology & Hydrology), Douglas I. Kelley (UK Centre for Ecology & Hydrology), Ning Dong (Imperial College London), Charles George (UK Centre for Ecology & Hydrology), Mireia Torello Raventos, Elmar Veenendaal, Ted R. Feldpausch, Oliver L. Phillips, Simon L. Lewis, Bonaventure Sonké, Herman Taedoumg, Beatriz Schwantes Marimon, Tomas Domingues, Luzmila Arroyo, Gloria Djagbletey, Gustavo Saiz, France Gerard

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2022, Biogeosciences

វិស័យសិក្សា៖ Biogeosciences / Earth Observation

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ផលិតផលអង្កេតផែនដី MODIS VCF ត្រូវបានគេប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយដើម្បីប៉ាន់ស្មានគម្របព្រៃឈើ ប៉ុន្តែភាពត្រឹមត្រូវរបស់វាមានការថយចុះនៅក្នុងតំបន់ដែលមានរុក្ខជាតិដុះស្តើង ដូចជាវាលស្មៅត្រូពិច (Tropical Savannas) ដែលនាំឱ្យមានបញ្ហាក្នុងការវាយតម្លៃម៉ូដែលអេកូឡូស៊ី និងការស្រូបយកកាបូន។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ អ្នកស្រាវជ្រាវបានប្រៀបធៀបទិន្នន័យពីផ្កាយរណប (MODIS VCF និង Landsat TCC) ជាមួយនឹងទិន្នន័យវាល (In situ data) ពីគម្រោង TROBIT ដោយពិចារណាលើវិសមភាពលំហ (Spatial disparity) និងការចែកចាយរបស់ដើមឈើ ដើម្បីបង្កើតជាសេណារីយ៉ូកែសម្រួល។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
MODIS VCF (Collection 6)
ការប៉ាន់ស្មានគម្របព្រៃឈើដោយប្រើ MODIS VCF (ស៊េរី ៦)
ផ្តល់ទិន្នន័យគ្របដណ្តប់ទូទាំងសកលលោកប្រចាំឆ្នាំដោយស្វ័យប្រវត្តិ ដែលមានភាពងាយស្រួលសម្រាប់ការស្រាវជ្រាវតាមដានបម្រែបម្រួលបរិស្ថាន។ ប៉ាន់ស្មានទាបជាងការពិតយ៉ាងខ្លាំងនូវទំហំគម្របដើមឈើនៅក្នុងតំបន់វាលស្មៅត្រូពិច និងតំបន់ដែលមានរុក្ខជាតិដុះស្តើង។ វាក៏មានបញ្ហាជាមួយនឹងកម្រិតកម្ពស់ដើមឈើគោល (៥ម៉ែត្រ) ផងដែរ។ ប៉ាន់ស្មានទំហំគម្របព្រៃឈើទាបជាងការពិតចន្លោះពី ៧% ទៅ ២៩% សម្រាប់សេណារីយ៉ូដែលមិនមានការជាន់គ្នា (Unenforced overlap)។
Landsat TCC (version 4)
ការប៉ាន់ស្មានគម្របព្រៃឈើដោយប្រើ Landsat TCC (ជំនាន់ទី ៤)
មានគុណភាពបង្ហាញ (Spatial Resolution) ខ្ពស់រហូតដល់ ៣០ម៉ែត្រ ដែលអាចផ្តល់ព័ត៌មានលម្អិតជាង MODIS VCF។ ដោយសារតែវាត្រូវបានបណ្តុះបណ្តាលដោយប្រើទិន្នន័យពី MODIS VCF វាក៏មានការចម្លងកំហុសឆ្គងនៃការប៉ាន់ស្មានទាបជាងការពិតដូចគ្នាសម្រាប់តំបន់វាលស្មៅត្រូពិច។ ប៉ាន់ស្មានទំហំគម្របព្រៃឈើទាបជាងការពិតរហូតដល់ ៨២% នៅក្នុងតំបន់វាលស្មៅ នៅពេលដែលការជាន់គ្នានៃដំបូលឈើមិនត្រូវបានអនុវត្ត។
Bayesian Inference Calibration (Proposed)
វិធីសាស្ត្រកែសម្រួលដោយប្រើប្រាស់ Bayesian Inference (វិធីសាស្ត្រស្នើឡើង)
ជួយកែលម្អភាពត្រឹមត្រូវនៃទិន្នន័យផ្កាយរណប ដោយពិចារណាលើវិសមភាពលំហ (Spatial mismatch) និងភាពជាន់គ្នានៃដំបូលឈើ (Canopy overlap)។ ទាមទារទិន្នន័យវាលជាក់ស្តែង (In-situ data) ដែលពិបាករក និងអាចបង្កើតភាពមិនច្បាស់លាស់នៅពេលអនុវត្តលើតំបន់ដែលមិនមានទិន្នន័យវាស់វែងផ្ទាល់។ ជួយបង្កើនអត្រាគម្របព្រៃឈើដែលបានវាយតម្លៃនៅក្នុងគ្រប់ចំណាត់ថ្នាក់នៃតំបន់វាលស្មៅ (Savanna classes) ដែលបង្ហាញថាការកែសម្រួលគឺពិតជាចាំបាច់។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះប្រើប្រាស់កម្មវិធី និងទិន្នន័យផ្កាយរណបដោយឥតគិតថ្លៃ ប៉ុន្តែទាមទារការចំណាយខ្ពស់លើការចុះប្រមូលទិន្នន័យវាល និងត្រូវការកម្លាំងកុំព្យូទ័រសម្រាប់ដំណើរការម៉ូដែលស្ថិតិ។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ទិន្នន័យវាលដែលប្រើក្នុងការសិក្សានេះត្រូវបានប្រមូលពីតំបន់អាហ្វ្រិក អូស្ត្រាលី និងអាមេរិកខាងត្បូង ដោយគ្មានទិន្នន័យពីតំបន់អាស៊ីអាគ្នេយ៍ឡើយ។ អ្នកស្រាវជ្រាវបានគូសបញ្ជាក់ថា អាស៊ីអាគ្នេយ៍គឺជាតំបន់អាទិភាពខ្ពស់ដែលត្រូវការការប្រមូលទិន្នន័យវាលបន្ថែម ដើម្បីកាត់បន្ថយភាពមិនច្បាស់លាស់នៃម៉ូដែល។ នេះមានសារៈសំខាន់ណាស់សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ព្រោះការយកទិន្នន័យពិភពលោកមកប្រើដោយមិនមានការកែសម្រួលតាមបរិបទក្នុងស្រុក អាចបណ្តាលឱ្យមានកំហុសធ្ងន់ធ្ងរក្នុងការវាយតម្លៃគម្របព្រៃឈើ។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រកែសម្រួលទិន្នន័យផ្កាយរណបនេះមានសក្តានុពល និងសារៈប្រយោជន៍យ៉ាងធំធេងសម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ក្នុងការសិក្សាអំពីធនធានធម្មជាតិ និងបរិស្ថានវិទ្យា។

សរុបមក ប្រសិនបើសាកលវិទ្យាល័យ ឬវិទ្យាស្ថានស្រាវជ្រាវនៅកម្ពុជាអាចប្រមូលទិន្នន័យវាលក្នុងស្រុកមកធ្វើការកែសម្រួល (Calibrate) ទិន្នន័យផ្កាយរណបតាមវិធីសាស្ត្រនេះ វានឹងជួយកែលម្អគុណភាពនៃការស្រាវជ្រាវអេកូឡូស៊ីនៅកម្ពុជាឱ្យដល់កម្រិតអន្តរជាតិ។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះស្តីពីទិន្នន័យផ្កាយរណប: ស្វែងយល់ពីប្រភព និងរបៀបទាញយកទិន្នន័យ MODIS VCF (ស៊េរី ៦) និង Landsat TCC ព្រមទាំងទិន្នន័យចំណាត់ថ្នាក់គម្របដី (MCD12Q1) តាមរយៈប្រព័ន្ធ Google Earth Engine រួចទាញយកទិន្នន័យសម្រាប់តំបន់ព្រៃល្បោះនៅកម្ពុជា។
  2. រៀបចំផែនការប្រមូលទិន្នន័យវាល (In-situ Data Collection): ជ្រើសរើសទីតាំងតំបន់ព្រៃល្បោះ (ឧទាហរណ៍៖ ដែនជម្រកសត្វព្រៃគូលែនព្រហ្មទេព) ដើម្បីវាស់វែងសន្ទស្សន៍ផ្ទៃដំបូលឈើ (Canopy Area Index - CAI) តាមស្តង់ដារពិធីការវាស់វែង ដោយវាស់មុខកាត់ដើមឈើ (DBH) និងទំហំរង្វង់ដំបូលឈើ។
  3. បង្កើតសេណារីយ៉ូនៃការចែកចាយដំបូលឈើ (Overlap and Clumping Scenarios): ប្រើប្រាស់កម្មវិធី R ដើម្បគណនា និងបំប្លែងទិន្នន័យ CAI ដែលវាស់បាន ទៅជាតម្លៃប្រូបាប៊ីលីតេនៃគម្របព្រៃឈើ ដោយពិចារណាលើភាពជាន់គ្នានៃដំបូលឈើ និងបំរែបំរួលទីតាំង (Spatial disparity) រវាងទិន្នន័យវាល និងភីកសែលផ្កាយរណប។
  4. អនុវត្តការកែសម្រួលម៉ូដែលដោយប្រើ Bayesian Inference: សរសេរកូដនៅក្នុងកម្មវិធី R ដោយប្រើប្រាស់កញ្ចប់ rstan ដើម្បីដំណើរការម៉ូដែល Metropolis-Hastings Markov chain Monte Carlo (MCMC) សម្រាប់ប្រៀបធៀប និងស្វែងរកកម្រិតអថេរដែលសមស្របបំផុតសម្រាប់ការកែសម្រួលកំហុសទិន្នន័យផ្កាយរណប។
  5. គូសផែនទី និងវាយតម្លៃលទ្ធផល (Mapping and Validation): ប្រើប្រាស់កញ្ចប់ raster នៅក្នុងកម្មវិធី R ដើម្បីគូសផែនទីគម្របព្រៃឈើនៅកម្ពុជាសាជាថ្មី (Post-calibration map) រួចធ្វើការប្រៀបធៀបភាពខុសគ្នារវាងទិន្នន័យដើម និងទិន្នន័យដែលបានកែសម្រួល ដើម្បីសរសេរជារបាយការណ៍ស្រាវជ្រាវចុងក្រោយ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
MODIS Vegetation Continuous Fields (MODIS VCF) គឺជាទិន្នន័យផ្កាយរណបប្រចាំឆ្នាំដែលផ្តល់ព័ត៌មានអំពីភាគរយនៃផ្ទៃដីដែលគ្របដណ្តប់ដោយដើមឈើនៅទូទាំងពិភពលោក ក្នុងទំហំភីកសែល ២៥០ម៉ែត្រ។ វាត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយដើម្បីតាមដានការប្រែប្រួលព្រៃឈើ និងបញ្ចូលទៅក្នុងម៉ូដែលអាកាសធាតុដើម្បីវាយតម្លៃអេកូឡូស៊ី។ ដូចជាកាមេរ៉ាថតពីលើមេឃដែលប្រាប់យើងថា ក្នុងដីមួយឡូតិ៍ធំ មានដើមឈើដុះគ្របដណ្តប់ប៉ុន្មានភាគរយនៃផ្ទៃដីនោះ។
Canopy Area Index (CAI) គឺជារង្វាស់ផ្ទាល់នៅទីវាលដែលគណនាដោយយកផ្ទៃក្រឡាសរុបនៃម្លប់ដើមឈើនីមួយៗ មកចែកជាមួយនឹងទំហំផ្ទៃដីសរុប ដើម្បីរកមើលថាតើដើមឈើក្នុងតំបន់នោះមានសភាពក្រាស់ ឬស្តើងកម្រិតណា។ ដូចជាការយកឆ័ត្រច្រើនមកត្រដាងលើដី រួចវាស់ថាតើផ្ទៃឆ័ត្រទាំងអស់នោះបាំងជិតដីអស់ប៉ុន្មានភាគរយ។
Landsat Tree Canopy Cover (TCC) គឺជាទិន្នន័យវាយតម្លៃគម្របព្រៃឈើពីផ្កាយរណប Landsat ដែលមានភាពច្បាស់លាស់ខ្ពស់រហូតដល់ ៣០ម៉ែត្រ ប៉ុន្តែវាត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយរៀនសូត្រពីទិន្នន័យ MODIS VCF ហេតុនេះវាអាចចម្លងកំហុសពីគ្នាបានយ៉ាងងាយស្រួលប្រសិនបើមានការវាយតម្លៃខុសពីដើម។ ដូចជាផែនទីដែលគូរឡើងវិញឱ្យមានភាពច្បាស់ជាងមុន ប៉ុន្តែនៅតែពឹងផ្អែកលើព័ត៌មានពីផែនទីចាស់ដដែល ដើម្បីគូរវាឡើង។
Enforced clumping គឺជាការបង្កើតសេណារីយ៉ូក្នុងម៉ូដែលដើម្បីដោះស្រាយបញ្ហាទំហំខុសគ្នារវាងភីកសែលផ្កាយរណប និងទំហំដីវាស់វែងផ្ទាល់ ដោយសន្មត់បង្ខំថាដើមឈើទាំងអស់ដុះផ្តុំគ្នានៅម្ខាងនៃភីកសែល ដើម្បីមើលពីរបៀបដែលភាពលម្អៀងនៃលំហប៉ះពាល់ដល់ការវាស់វែង។ ដូចជាការសន្មត់ថាមនុស្សក្នុងបន្ទប់មួយមិនបានឈររាយប៉ាយទេ គឺឈរប្រជ្រៀតគ្នាផ្តុំនៅជ្រុងម្ខាងនៃបន្ទប់។
Enforced overlap គឺជាការគណនាក្នុងម៉ូដែលដែលសន្មត់ថា ដំបូលដើមឈើជាច្រើនបានដុះត្រួតស៊ីគ្នា (ជាន់គ្នា) យ៉ាងខ្លាំង ដែលធ្វើឱ្យការមើលពីលើអាកាសឃើញទំហំគម្របឈើខុសពីការបូកបញ្ចូលទំហំដំបូលដើមនីមួយៗផ្ទាល់។ ដូចជាការដាក់ចានត្រួតលើគ្នា ទោះបីជាមានចានច្រើនក៏ដោយ ក៏យើងមើលពីលើឃើញតែទំហំប៉ុនចានមួយ ឬធំជាងបន្តិចប៉ុណ្ណោះ។
Bayesian inference គឺជាវិធីសាស្ត្រស្ថិតិដែលប្រើប្រាស់ទិន្នន័យថ្មី (ទិន្នន័យវាស់ផ្ទាល់នៅទីវាល) ដើម្បីយកទៅកែតម្រូវ និងប៉ាន់ស្មានកម្រិតលម្អៀងនៃទិន្នន័យចាស់ (ទិន្នន័យផ្កាយរណប) ឱ្យកាន់តែមានភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ ដោយធ្វើការវាស់ស្ទង់ភាពប្រាកដប្រជានៃការព្យាករណ៍។ ដូចជាការទាយអាយុរបស់មនុស្សម្នាក់ រួចយើងប្តូរការទាយនោះឱ្យកាន់តែច្បាស់នៅពេលយើងរកឃើញព័ត៌មានបន្ថែមថាគាត់រៀនចប់ឆ្នាំណា។
Gap correction factor (GCF) គឺជាមេគុណ (ក្នុងឯកសារនេះប្រើតម្លៃ ០.៨) ដែលគេគុណនឹងទំហំដំបូលឈើ ដើម្បីដកចេញនូវចន្លោះប្រហោងតូចៗរវាងស្លឹកឈើ និងមែកឈើ ដើម្បីឱ្យការវាស់វែងគម្របដំបូលឈើកាន់តែឆ្លុះបញ្ចាំងពីការពិតដែលផ្កាយរណបចាប់បាន។ ដូចជាការវាស់ទំហំសំណាញ់ដោយគិតតែពីសរសៃចំណង ដោយមិនរាប់បញ្ចូលប្រហោងចន្លោះខ្យល់នៃសំណាញ់នោះទេ។
Allometric relationships គឺជារូបមន្តគណិតវិទ្យាដែលប្រើសម្រាប់ទាញរកទំនាក់ទំនងរវាងផ្នែកផ្សេងៗរបស់រុក្ខជាតិ ឧទាហរណ៍ ការប្រើទំហំមុខកាត់គល់ឈើ (DBH) ដើម្បីទាយរកទំហំនៃរង្វង់ដំបូលមែកឈើខាងលើដោយមិនបាច់ឡើងវាស់ផ្ទាល់។ ដូចជាការទាយរកកម្ពស់របស់មនុស្សម្នាក់ ដោយគ្រាន់តែវាស់ប្រវែងបាតជើងរបស់គាត់។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖