Original Title: Towards an operational lidar resource inventory process in Australian softwood plantations
Source: www.isprs.org
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ឆ្ពោះទៅរកដំណើរការសារពើភ័ណ្ឌធនធានតាមរយៈប្រព័ន្ធ Lidar ប្រតិបត្តិការនៅក្នុងចម្ការឈើទន់របស់ប្រទេសអូស្ត្រាលី

ចំណងជើងដើម៖ Towards an operational lidar resource inventory process in Australian softwood plantations

អ្នកនិពន្ធ៖ R. Turner (Department of Industry and Investment New South Wales), C. Stone, A. Kathuria, T. Penman

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2010

វិស័យសិក្សា៖ Forestry / Remote Sensing

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ អ្នកគ្រប់គ្រងចម្ការឈើចាប់អារម្មណ៍លើបច្ចេកវិទ្យា Lidar តាមអាកាសសម្រាប់ការធ្វើសារពើភ័ណ្ឌធនធានឈើ ប៉ុន្តែនៅតែមិនប្រាកដពីរបៀបអនុវត្តវាឱ្យបានល្អបំផុត។ ការសិក្សានេះវាយតម្លៃ និងប្រៀបធៀបបច្ចេកទេសវិភាគទិន្នន័យ Lidar ផ្សេងៗដើម្បីផ្តល់ការណែនាំសម្រាប់កម្មវិធីប្រតិបត្តិការនាពេលអនាគត។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានប្រើប្រាស់ទិន្នន័យ Lidar តាមអាកាសនៅលើផ្ទៃដីចម្ការស្រល់ ៥,០០០ ហិកតា ដោយប្រៀបធៀបវិធីសាស្ត្រទាញយកទិន្នន័យតាមពីរទម្រង់ចម្បង។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Area-based Analysis (ABA) - Plot polygons
ការវិភាគផ្អែកលើផ្ទៃដី (Area-based Analysis) - ដោយប្រើពហុកោណដីឡូត៍
មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ក្នុងការវិភាគទិន្នន័យចំណុច ឬភីកសែលយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដើម្បីទាញយកស្ថិតិអធិប្បាយក្នុងតំបន់ណាមួយ។ មិនបានបង្ហាញពីព្រំដែនធម្មជាតិនៃដើមឈើនីមួយៗ ដែលធ្វើឱ្យពិបាកក្នុងការបកស្រាយរូបភាពផ្ទាល់ភ្នែកធៀបនឹងទិន្នន័យវាស់ផ្ទាល់។ ម៉ូដែល Regression trees ផ្តល់តម្លៃ R-squared: កម្ពស់អតិបរមា 0.95, កម្ពស់មធ្យម 0.94, ដង់ស៊ីតេ 0.85, និងបរិមាណឈើសរុប 0.81។
Object-based Image Analysis (OBIA) - Local maxima
ការវិភាគរូបភាពផ្អែកលើវត្ថុ (OBIA) - ការរកចំណុចកំពូលក្នុងតំបន់ (Local maxima)
មានភាពសាមញ្ញក្នុងការគណនា និងលឿនជាងក្បួនអាល់កូរីតបែងចែកដំបូលរុក្ខជាតិស្មុគស្មាញ (detects tree apices)។ ងាយរងឥទ្ធិពលពីទំហំផ្ទៃស្វែងរក (search window) ធៀបនឹងទំហំដើមឈើ ដែលទាមទារការកំណត់ទំហំដោយប្រុងប្រយ័ត្នដើម្បីជៀសវាងការរាប់លើស ឬខ្វះ។ ផ្តល់តម្លៃ R-squared: កម្ពស់អតិបរមា 0.97, ដង់ស៊ីតេ 0.88, និងអាចកំណត់ដើមឈើត្រូវគ្នាបានពី 65% ទៅ 77%។
Object-based Image Analysis (OBIA) - Canopy segmentation (SMIC)
ការវិភាគរូបភាពផ្អែកលើវត្ថុ (OBIA) - ការបែងចែកដំបូលរុក្ខជាតិដោយប្រើ SMIC
ដើរតាមព្រំដែនធម្មជាតិនៃដើមឈើ (crown edges) ដែលជួយឱ្យងាយស្រួលផ្ទៀងផ្ទាត់ និងផ្តល់ទិន្នន័យទំហំដំបូលដើមឈើនីមួយៗបានច្បាស់លាស់។ ដំបូលរុក្ខជាតិធំៗអាចមានចន្លោះប្រហោង ដែលទាមទារការព្យាបាលរូបភាពជាមុន (CITS smoothing) ដើម្បីកាត់បន្ថយកំហុសឆ្គងពីការបែងចែក។ ម៉ូដែលប្រើ SMIC ជាមួយ CITS smoothed CHM អនុវត្តបានល្អបំផុត ដោយកំណត់ដើមឈើត្រូវគ្នាបាន 65% ទៅ 85%។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះទាមទារការវិនិយោគខ្ពស់លើឧបករណ៍ប្រមូលទិន្នន័យពីអាកាស និងការប្រើប្រាស់កម្មវិធីកុំព្យូទ័រជំនាញសម្រាប់ការវិភាគទិន្នន័យធំៗ (Big Data)។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅក្នុងចម្ការស្រល់ (Pinus radiata) ក្នុងរដ្ឋ New South Wales ប្រទេសអូស្ត្រាលី ដែលមានសណ្ឋានដី និងទម្រង់ដំបូលរុក្ខជាតិខុសប្លែកពីប្រទេសកម្ពុជា។ សម្រាប់កម្ពុជា ប្រភេទឈើកសិ-ឧស្សាហកម្មដូចជា កៅស៊ូ ម៉ៃសាក់ ឬព្រៃត្រូពិច មានទម្រង់ដំបូលស្មុគស្មាញ និងក្រាស់ជាង ដែលធ្វើឱ្យក្បួនអាល់កូរីតទាំងនេះតម្រូវឱ្យមានការកែតម្រូវ (Calibration) សាជាថ្មី ដើម្បីរក្សាភាពត្រឹមត្រូវ។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកទេសវាយតម្លៃធនធានតាមរយៈប្រព័ន្ធ Lidar តាមអាកាសនេះ មានសក្តានុពលខ្ពស់ក្នុងការផ្លាស់ប្តូរមុខមាត់ការធ្វើសារពើភ័ណ្ឌព្រៃឈើ និងកសិ-ឧស្សាហកម្មនៅកម្ពុជា។

ទោះបីជាការហោះហើរ Lidar មានតម្លៃថ្លៃក៏ដោយ ក៏វាផ្តល់ទិន្នន័យអចិន្ត្រៃយ៍ដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ដែលអាចប្រើប្រាស់លើសពីវិស័យព្រៃឈើ ដល់ការគ្រប់គ្រងទឹក និងហេដ្ឋារចនាសម្ព័ន្ធ។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. ស្វែងយល់ពីមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃ Lidar និង GIS: សិក្សាពីការប្រើប្រាស់ទិន្នន័យ Lidar Point Cloud (LAS format) និងរៀនដំឡើងកម្មវិធីកូដបើកចំហរ (Open-source) ដូចជា QGIS និង GRASS GIS ដើម្បីដំណើរការទិន្នន័យភូមិសាស្ត្រ។
  2. អនុវត្តការបង្កើតម៉ូដែលដំបូលរុក្ខជាតិ (CHM): ទាញយកទិន្នន័យ Lidar សាកល្បងដោយឥតគិតថ្លៃ (ឧ. ពី OpenTopography) បន្ទាប់មកអនុវត្តបង្កើតម៉ូដែលផ្ទៃដី Digital Terrain Model (DTM) និង Canopy Height Model (CHM) ដោយប្រើកញ្ចប់ spatial packages in RENVI
  3. សាកល្បងក្បួនអាល់កូរីតរាប់ចំនួនដើមឈើ: សរសេរកូដនៅក្នុង R software ដោយប្រើបច្ចេកទេស Local Maxima Algorithm លើទិន្នន័យ CHM ដែលបានបង្កើត ដើម្បីសាកល្បងរាប់ចំនួនដើមឈើ (Tree detection) ដោយសាកល្បងប្តូរទំហំ Window Sizes ផ្សេងៗគ្នា (ឧ. 3x3, 5x5 pixels)។
  4. កសាងម៉ូដែលតំរែតំរង់ (Regression Modeling): រៀនប្រើប្រាស់ក្បួន Random Forest និង Regression Trees នៅក្នុង R ដោយបញ្ចូលទិន្នន័យ Lidar metrics (ដូចជា កម្ពស់អតិបរមា) ដើម្បីព្យាករណ៍បរិមាណឈើធៀបនឹងទិន្នន័យគំរូ។
  5. កែសម្រួលសម្រាប់បរិបទប្រទេសកម្ពុជា: ប្រមូលទិន្នន័យពីចម្ការសាកល្បងក្នុងស្រុក (ឧ. ចម្ការកៅស៊ូ ឬចម្ការឈើដាំខ្នាតតូច) ដោយប្រើ Drone ដែលមានបំពាក់ LiDAR Sensor ខ្នាតតូច រួចធ្វើការផ្ទៀងផ្ទាត់ (Calibrate) វិធីសាស្ត្រ Canopy Segmentation (SMIC) ឱ្យត្រូវនឹងទម្រង់ដើមឈើនៅកម្ពុជា។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Area-based analysis (ABA) គឺជាវិធីសាស្ត្រវិភាគទិន្នន័យ Lidar ដែលប្រើប្រាស់ព្រំដែនដីឡូត៍សិប្បនិម្មិត (ជារង្វង់ ឬក្រឡាចត្រង្គ) ដើម្បីស្រង់យកទិន្នន័យចំណុច (point cloud) និងគណនាជាស្ថិតិអធិប្បាយ (ដូចជាកម្ពស់មធ្យម ឬកម្រិតស្តង់ដារ) នៅក្នុងតំបន់កំណត់នោះដោយមិនគិតពីដើមឈើនីមួយៗ។ ដូចជាការបោះសំណាញ់ទៅលើហ្វូងត្រី ហើយរាប់ចំនួន និងថ្លឹងទម្ងន់ត្រីទាំងអស់ដែលមានក្នុងសំណាញ់នោះតែម្តង ដោយមិនខ្វល់ពីរូបរាងត្រីនីមួយៗ។
Object-based image analysis (OBIA) គឺជាវិធីសាស្ត្រវិភាគរូបភាពដែលបែងចែកទិន្នន័យរូបភាព Lidar ទៅជា "វត្ថុ" តូចៗដាច់ដោយឡែកពីគ្នា (ដូចជាដំបូលដើមឈើនីមួយៗ) ដើម្បីទាញយកទិន្នន័យពីរូបរាង ទំហំ និងគម្លាតរបស់វា ដែលធ្វើឱ្យវាងាយស្រួលផ្ទៀងផ្ទាត់ជាមួយទិន្នន័យវាស់ផ្ទាល់។ ដូចជាការគូសរង្វង់ព័ទ្ធជុំវិញមុខមនុស្សម្នាក់ៗក្នុងរូបថតជុំគ្នា ដើម្បីសម្គាល់ថាអ្នកណាជាអ្នកណា រួចទើបវាយតម្លៃពីកម្ពស់ ឬទំហំរបស់ពួកគេ។
Canopy Height Model (CHM) គឺជាម៉ូដែលទិន្នន័យ 3D តំណាងឱ្យកម្ពស់សុទ្ធរបស់រុក្ខជាតិ (ដំបូលព្រៃឈើ) ដែលបានមកពីការយកកម្ពស់សរុបនៃផ្ទៃខាងលើ (Vegetation Elevation Model) ដកជាមួយនឹងកម្ពស់ផ្ទៃដីខាងក្រោម (Digital Terrain Model)។ ដូចជាការវាស់កម្ពស់ក្មេងដែលកំពុងឈរលើកៅអី ដោយយកកម្ពស់សរុបពីក្បាលដល់ដី ដកនឹងកម្ពស់កៅអីចេញ ដើម្បីបានកម្ពស់ពិតរបស់ក្មេងនោះ។
local maxima គឺជាក្បួនអាល់កូរីតសម្រាប់រកទីតាំងដើមឈើ ដោយស្វែងរកចំណុច ឬភីកសែលដែលមានកម្ពស់ខ្ពស់បំផុត (តំណាងឱ្យចុងកំពូលដើមឈើ) នៅក្នុងរង្វង់ ឬផ្ទៃស្វែងរកណាមួយ (search window) ដែលបានកំណត់។ ដូចជាការឈរមើលពីលើអាកាសចុះមកក្រោម ហើយរាប់តែចំណុចកំពូលនៃឆ័ត្រនីមួយៗ ដើម្បីដឹងថាតើមានមនុស្សប៉ុន្មាននាក់កំពុងកាន់ឆ័ត្រដើរនៅខាងក្រោម។
rumple index គឺជារង្វាស់នៃភាពស្មុគស្មាញ និងភាពគគ្រើមនៃដំបូលរុក្ខជាតិ ដែលគណនាដោយយកក្រឡាផ្ទៃពិតនៃដំបូលរុក្ខជាតិ (canopy surface area) មកចែកជាមួយនឹងក្រឡាផ្ទៃដីរាបស្មើខាងក្រោម (ground area)។ វាជួយប្រាប់ពីភាពក្រាស់ ឬរដិបរដុបនៃទម្រង់ព្រៃឈើ។ ដូចជាការប្រៀបធៀបក្រណាត់ដែលជ្រីវជ្រួញ (មានក្រឡាផ្ទៃធំជាង) ទៅនឹងក្រណាត់ដែលរាបស្មើ ធៀបនឹងទំហំផ្ទៃតុតែមួយដែលវាគ្របដណ្តប់។
Spatially and Morphologically Isolated Crest (SMIC) គឺជាដំណើរការបែងចែករូបភាពដំបូលព្រៃឈើ (segmentation) ដែលប្រើប្រាស់ក្បួនចម្រោះ (filters) ដើម្បីកំណត់ព្រំដែនដំបូលដើមឈើដែលមានរាងប៉ោងឡើងលើ ជួយញែកដើមឈើនីមួយៗចេញពីគ្នាទោះបីជាវាដុះកៀកគ្នាក៏ដោយ។ ដូចជាការប្រើពុម្ពដើម្បីកាត់នំខេកធំមួយ ទៅជានំខេកតូចៗនីមួយៗតាមទម្រង់កំពូលប៉ោងរបស់វា។
discrete return lidar ជាប្រភេទប្រព័ន្ធ Lidar ដែលបញ្ចេញពន្លឺឡាស៊ែរ និងកត់ត្រាការចំណាំងផ្លាតត្រឡប់មកវិញជាចំណុចដាច់ៗពីគ្នា (ឧទាហរណ៍ ចំណាំងផ្លាតទី១ប៉ះស្លឹក ទី២ប៉ះមែក និងចុងក្រោយប៉ះដី) ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមើលឃើញរចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុងនៃដំបូលព្រៃឈើ។ ដូចជាការបោះកូនបាល់តូចៗជាច្រើនចូលក្នុងគុម្ពោតព្រៃ ខ្លះទង្គិចស្លឹកហើយលោតមកវិញ ខ្លះទៀតធ្លាក់ដល់ដីទើបលោតមកវិញ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យយើងដឹងពីជម្រៅរបស់គុម្ពោតព្រៃនោះ។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖