Original Title: Remote Sensing and Forest Carbon Monitoring—a Review of Recent Progress, Challenges and Opportunities
Source: doi.org/10.11947/j.JGGS.2022.0212
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការវាស់ស្ទង់ពីចម្ងាយ និងការត្រួតពិនិត្យកាបូនព្រៃឈើ៖ ការពិនិត្យឡើងវិញនូវវឌ្ឍនភាព បញ្ហាប្រឈម និងឱកាសថ្មីៗ

ចំណងជើងដើម៖ Remote Sensing and Forest Carbon Monitoring—a Review of Recent Progress, Challenges and Opportunities

អ្នកនិពន្ធ៖ Chengquan HUANG (University of Maryland), Weishu GONG (University of Maryland), Yong PANG (Chinese Academy of Forestry)

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2022 Journal of Geodesy and Geoinformation Science

វិស័យសិក្សា៖ Environmental Science

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ អត្ថបទនេះពិនិត្យមើលទៅលើបញ្ហាប្រឈមក្នុងការវាយតម្លៃ និងត្រួតពិនិត្យបរិមាណកាបូនក្នុងព្រៃឈើឱ្យបានច្បាស់លាស់ ដែលជាតម្រូវការចាំបាច់សម្រាប់កិច្ចព្រមព្រៀងអាកាសធាតុសកល និងយន្តការទីផ្សារកាបូន (REDD+)។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះគឺជាការពិនិត្យឡើងវិញ (Review) យ៉ាងទូលំទូលាយនូវវិធីសាស្ត្រប៉ាន់ប្រមាណកាបូនព្រៃឈើ និងការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យាវាស់ស្ទង់ពីចម្ងាយ (Remote Sensing)។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Process-based Models
ម៉ូដែលផ្អែកលើដំណើរការអេកូឡូស៊ី
អាចទស្សន៍ទាយពីសក្ដានុពលនៃកាបូននាពេលអនាគតក្រោមសេណារីយ៉ូនៃការប្រែប្រួលអាកាសធាតុ និងការគ្រប់គ្រងព្រៃឈើ។ មានភាពមិនច្បាស់លាស់ខ្ពស់នៅកម្រិតភាពច្បាស់ (Spatial resolution) ទាប ហើយមិនទាន់មានភាពចាស់ទុំគ្រប់គ្រាន់សម្រាប់ប្រព័ន្ធ MRV នោះទេ។ មានប្រយោជន៍សម្រាប់ការប៉ាន់ប្រមាណលំហូរកាបូនក្នុងតំបន់ទូលំទូលាយ ប៉ុន្តែលទ្ធផលប្រែប្រួលខ្លាំងទៅតាមទិន្នន័យបញ្ចូល។
Inventory-based Methods (NFI)
វិធីសាស្ត្រផ្អែកលើបញ្ជីសារពើភណ្ឌព្រៃឈើ (ការចុះវាស់ផ្ទាល់)
ផ្តល់នូវភាពត្រឹមត្រូវ និងភាពជឿជាក់ខ្ពស់បំផុតសម្រាប់ជីវម៉ាសលើដី (Aboveground biomass) និងដើរតួជាទិន្នន័យយោង (Ground truth) ដ៍សំខាន់។ ចំណាយថវិកា និងពេលវេលាច្រើន ហើយខ្វះទិន្នន័យតាមដានរយៈពេលវែងសម្រាប់ដី និងកាបូនក្នុងឈើងាប់នៅកម្រិតថ្នាក់ជាតិ។ ជាប្រភពទិន្នន័យចម្បង និងសុក្រឹតបំផុតសម្រាប់ការប៉ាន់ប្រមាណកាបូនថ្នាក់ជាតិ (ឧ. ប្រព័ន្ធ FIA នៅសហរដ្ឋអាមេរិក)។
Optical Remote Sensing (Landsat/Sentinel-2)
ការវាស់ស្ទង់ពីចម្ងាយដោយអុបទិក
មានទិន្នន័យប្រវត្តិសាស្ត្រយូរអង្វែង អាចប្រើប្រាស់ដោយឥតគិតថ្លៃ និងល្អសម្រាប់ការគូសផែនទីការផ្លាស់ប្តូរគម្របព្រៃឈើ។ មិនអាចវាស់រចនាសម្ព័ន្ធព្រៃឈើ៣វិមាត្របានទេ ហើយសញ្ញាច្រើនតែឆ្អែត (Saturates) នៅពេលវាស់តំបន់ព្រៃដែលមានជីវម៉ាសក្រាស់។ អាចតាមដានព្រៃឈើក្នុងកម្រិតភាពច្បាស់ក្រោមហិកតាអស់ជាច្រើនទសវត្សរ៍ ប៉ុន្តែត្រូវបន្សំជាមួយ LiDAR/SAR ដើម្បីវាស់ជីវម៉ាស។
LiDAR & SAR (GEDI, ICESat-2, Sentinel-1)
ប្រព័ន្ធវាស់ស្ទង់រ៉ាដា និងឡាស៊ែរ
អាចជ្រាបកាត់ពពក (SAR) និងផ្តល់រចនាសម្ព័ន្ធបញ្ឈរ ព្រមទាំងកម្ពស់ដើមឈើ (LiDAR) បានយ៉ាងច្បាស់ដោយមិនងាយឆ្អែតសញ្ញា។ LiDAR (ដូចជា GEDI) ចាប់យកបានត្រឹមជាគំរូតាមខ្សែគន្លង (Track samples) ដែលតម្រូវឲ្យមានក្បួនដោះស្រាយស្មុគស្មាញដើម្បីធ្វើការតភ្ជាប់ជាផែនទីពេញលេញ។ ផ្តល់នូវភាពជាក់លាក់កម្រិតខ្ពស់ដែលមិនធ្លាប់មានសម្រាប់ការប៉ាន់ប្រមាណជីវម៉ាសព្រៃឈើ។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការសិក្សានេះពឹងផ្អែកខ្លាំងលើការប្រើប្រាស់ទិន្នន័យផ្កាយរណបសាធារណៈដោយឥតគិតថ្លៃ ប៉ុន្តែទាមទារធនធានកុំព្យូទ័រធំ និងទិន្នន័យផ្ទាល់ពីដីដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

អត្ថបទសិក្សានេះភាគច្រើនផ្អែកលើទិន្នន័យ និងប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យនៅក្នុងសហរដ្ឋអាមេរិក (FIA, NAFD) កាណាដា និងអឺរ៉ុប។ សម្រាប់ប្រទេសកម្ពុជា ឬតំបន់ត្រូពិច ដែលមានប្រភេទព្រៃស្រោងស្មុគស្មាញ និងខ្វះខាតទិន្នន័យប្រវត្តិសាស្ត្រនៃការវាស់វែងលើដី ការអនុវត្តក្បួនដោះស្រាយទាំងនេះដោយផ្ទាល់អាចនឹងមិនឆ្លុះបញ្ចាំងពីស្ថានភាពជាក់ស្តែងនោះទេ ប្រសិនបើគ្មានការសម្របសម្រួល (Calibration) ជាមួយទិន្នន័យក្នុងស្រុក។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

វិធីសាស្ត្រវាស់ស្ទង់ពីចម្ងាយនេះមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់សម្រាប់កម្ពុជា ជាពិសេសក្នុងការជួយគាំទ្រដល់គម្រោងអភិរក្សព្រៃឈើ និងទីផ្សារកាបូន។

ការរួមបញ្ចូលទិន្នន័យផ្កាយរណបឥតគិតថ្លៃកម្រិតខ្ពស់ ជាមួយនឹងការចុះប្រមូលទិន្នន័យផ្ទាល់លើដី នឹងផ្តល់អំណាចដល់កម្ពុជាក្នុងការបង្កើតប្រព័ន្ធត្រួតពិនិត្យ (MRV) ដែលមានតម្លាភាព និងគួរឱ្យទុកចិត្តដើម្បីទាញយកប្រយោជន៍ពីហិរញ្ញប្បទានអាកាសធាតុ។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាពីមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃឧបករណ៍វាស់ស្ទង់ពីចម្ងាយ: ស្វែងយល់ពីភាពខុសគ្នារវាងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអុបទិកសកម្ម និងអសកម្ម ដោយផ្តោតលើការប្រៀបធៀបទិន្នន័យពី Landsat, Sentinel-2 (Optical) ជាមួយ Sentinel-1 (SAR) និងការឆ្លើយតបរបស់វាទៅនឹងរចនាសម្ព័ន្ធព្រៃឈើ។
  2. ស្វែងយល់ពីគោលការណ៍ណែនាំរបស់ IPCC សម្រាប់ការគណនាកាបូន: អាន និងស្រាវជ្រាវអំពីគោលការណ៍របស់ IPCC Guidelines (Tier 1, 2, 3) ដើម្បីយល់ពីរបៀបបំប្លែងទិន្នន័យគម្របព្រៃឈើ និងការផ្លាស់ប្តូរដីធ្លីទៅជាទំហំនៃលំហូរកាបូន (Carbon Fluxes) និងការគណនាជីវម៉ាស។
  3. អនុវត្តការវិភាគទិន្នន័យខ្នាតធំដោយប្រើ Cloud Computing: រៀនសរសេរកូដ (JavaScript ឬ Python) នៅលើ Google Earth Engine (GEE) ដើម្បីដំណើរការទិន្នន័យ Time-series រកមើលការបាត់បង់គម្របព្រៃឈើ ដោយមិនចាំបាច់ទាញយកទិន្នន័យរាប់តេហ្គាបៃមកកុំព្យូទ័រផ្ទាល់ខ្លួន។
  4. ពិសោធន៍ជាមួយទិន្នន័យ 3D ពីប្រព័ន្ធ LiDAR: ចូលទៅកាន់ប្រព័ន្ធរបស់ NASA ដើម្បីទាញយកទិន្នន័យពី GEDIICESat-2 សម្រាប់តំបន់ព្រៃឈើណាមួយនៅកម្ពុជា ហើយអនុវត្តការទាញយកកម្ពស់ដើមឈើ និងរចនាសម្ព័ន្ធព្រៃឈើបញ្ឈរ។
  5. អនុវត្តការគូសផែនទីជីវម៉ាសដោយផ្សារភ្ជាប់ជាមួយទិន្នន័យលើដី: ប្រើប្រាស់ក្បួន Machine Learning (e.g., Random Forest) ដើម្បីបង្កើតផែនទីជីវម៉ាស ដោយរួមបញ្ចូលទិន្នន័យពីផ្កាយរណប (Optical + SAR + LiDAR) ជាមួយនឹងទិន្នន័យវាស់វែងផ្ទាល់ពីដី (Ground Truth Data) សម្រាប់ធ្វើ Model Calibration and Validation

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Aboveground biomass សំដៅលើម៉ាស់ឬទម្ងន់សរុបនៃផ្នែកទាំងអស់របស់រុក្ខជាតិមានជីវិត (ដូចជា ដើម មែក ស្លឹក) ដែលដុះនៅពីលើផ្ទៃដី ដែលជាកន្លែងផ្ទុកកាបូនដ៏សំខាន់បំផុតនៅក្នុងប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ីព្រៃឈើ។ ដូចជាទម្ងន់សរុបនៃសាច់ឈើទាំងអស់នៅក្នុងព្រៃដែលអាចមើលឃើញ និងថ្លឹងបានដោយមិនបាច់គិតពីឫសនៅក្រោមដី។
LiDAR បច្ចេកវិទ្យាវាស់ស្ទង់ដោយពន្លឺ (Light Detection and Ranging) ដែលប្រើប្រាស់ចង្កោមពន្លឺឡាស៊ែរបាញ់ពីផ្កាយរណប ឬយន្តហោះមកលើផែនដី ដើម្បីវាស់កម្ពស់ដើមឈើ និងបង្កើតជារចនាសម្ព័ន្ធព្រៃឈើជាទម្រង់ ៣ វិមាត្រ (3D)។ ដូចជាសត្វប្រចៀវបញ្ចេញសំឡេងហើយស្តាប់អេកូត្រលប់មកវិញដើម្បីដឹងពីទីតាំងឧបសគ្គ តែបច្ចេកវិទ្យានេះប្រើពន្លឺឡាស៊ែរដើម្បីវាស់កម្ពស់ដើមឈើ។
Synthetic Aperture Radar (SAR) រ៉ាដាវាស់ស្ទង់ពីចម្ងាយដែលប្រើរលកអាកាស (Microwave) អាចបាញ់ទម្លុះពពក ភ្លៀង ឬស្លឹកឈើក្រាស់ៗ ដើម្បីថតយករូបភាពផ្ទៃដី និងប្រមូលព័ត៌មានពីរចនាសម្ព័ន្ធព្រៃឈើ ទោះបីជានៅពេលយប់ ឬរដូវវស្សាក៏ដោយ។ ដូចជាម៉ាស៊ីនថតកាំរស្មីអ៊ិច (X-ray) នៅមន្ទីរពេទ្យដែលអាចមើលឆ្លុះសាច់ឃើញឆ្អឹង ដោយមិនខ្វល់ពីសម្លៀកបំពាក់ដែលបាំងពីក្រៅ។
MRV (Measurement, Reporting, and Verification) ប្រព័ន្ធនៃការវាស់វែង ការរាយការណ៍ និងការផ្ទៀងផ្ទាត់ ដែលជាស្តង់ដារអន្តរជាតិសម្រាប់គណនា និងបញ្ជាក់ថា តើគម្រោងព្រៃឈើមួយពិតជារក្សាកាបូនបានប៉ុន្មាន ដើម្បីធានាតម្លាភាពក្នុងការលក់ឥណទានកាបូន (Carbon Credits)។ ដូចជាអ្នកសវនករចុះមកពិនិត្យបញ្ជីគណនេយ្យក្រុមហ៊ុន ដើម្បីបញ្ជាក់ថាប្រាក់ចំណេញមានពិតប្រាកដមែនឬអត់ មុននឹងអនុញ្ញាតឱ្យគេវិនិយោគ។
Gross Primary Production (GPP) បរិមាណកាបូនសរុប (គិតជាអត្រា) ដែលរុក្ខជាតិស្រូបយកពីបរិយាកាសតាមរយៈដំណើរការរស្មីសំយោគដើម្បីបង្កើតជាថាមពលសម្រាប់លូតលាស់។ ដូចជាប្រាក់ខែសរុប (Gross Salary) ដែលអ្នករកបាន មុនពេលទូទាត់កាត់កងពន្ធ និងចំណាយប្រចាំថ្ងៃផ្សេងៗ។
Process-based models កម្មវិធីកុំព្យូទ័រដែលធ្វើត្រាប់តាមច្បាប់ធម្មជាតិនិងជីវរូបវិទ្យា (ដូចជាការស្រូបពន្លឺ ការរំហួតទឹក ការដកដង្ហើមរបស់រុក្ខជាតិ) ដើម្បីទស្សន៍ទាយថាតើព្រៃឈើនឹងស្តុកកាបូនបានប៉ុន្មានក្នុងលក្ខខណ្ឌអាកាសធាតុប្រែប្រួល។ ដូចជាហ្គេម SimCity ដែលអាចគណនាថាទីក្រុងនឹងរីកចម្រើនយ៉ាងណា ប្រសិនបើយើងផ្តល់ផ្លូវ និងទឹកគ្រប់គ្រាន់ឱ្យប្រជាជន។
Carbon Flux លំហូរឬការផ្លាស់ទីនៃកាបូនចុះឡើងរវាងបរិយាកាស (ខ្យល់) និងប្រព័ន្ធអេកូឡូស៊ីលើដី (ព្រៃឈើ ដី) ដូចជាពេលរុក្ខជាតិស្រូបកាបូនចូល (Carbon Uptake) និងពេលមានភ្លើងឆេះព្រៃដែលបញ្ចេញកាបូនទៅវិញ (Carbon Emission)។ ដូចជាចរន្តទឹកចេញចូលក្នុងអាងស្តុកទឹក ដែលមានទឹកហូរចូលតំណាងឱ្យការស្រូបកាបូន និងទឹកហូរចេញតំណាងឱ្យការភាយកាបូនចូលខ្យល់វិញ។
Allometric equations សមីការគណិតវិទ្យាដែលត្រូវបានបង្កើតឡើងដើម្បីប៉ាន់ប្រមាណបរិមាណជីវម៉ាស ឬទម្ងន់របស់ដើមឈើទាំងមូល ដោយផ្អែកលើការវាស់វែងទំហំរាងកាយងាយៗដូចជា អង្កត់ផ្ចិតគល់ឈើ និងកម្ពស់ដើម។ ដូចជារូបមន្តទស្សន៍ទាយទម្ងន់របស់មនុស្សម្នាក់ ដោយគ្រាន់តែដឹងពីកម្ពស់ និងទំហំចង្កេះរបស់គាត់ដោយមិនបាច់ដាក់គាត់ផ្ទាល់លើជញ្ជីង។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖