استخراج مناطق تدفق الحطام عن طريق الاستشعار عن بعد بالأقمار الصناعية

تُعرف تدفقات الحطام بأنها سيول جارفة تتشكل عندما تُشبع الأمطار الغزيرة أو الفيضانات التربة الرملية الرخوة في المناطق الجبلية وتُخفف من كثافتها. وتنتشر هذه التدفقات على نطاق واسع في المناطق ذات التضاريس والتكوينات الأرضية الفريدة حول العالم، وتفوق قدرتها التدميرية قدرة الانهيارات الأرضية أو الفيضانات الفردية. وتشكل تدفقات الحطام خطرًا على حياة الإنسان وممتلكاته من خلال آلياتها التدميرية والدفنية.

في الماضي، كان إجراء البحوث أو التحقيقات الجيولوجية الميدانية المتعلقة بالكوارث أمراً صعباً في المناطق قليلة السكان ذات الجبال الشاهقة والطرق الوعرة. إلا أن أساليب المسح بالاستشعار عن بعد تتميز بمزايا عديدة، منها مجال الرؤية الواسع، وسرعة جمع البيانات، والمراقبة المستمرة، وعدم وجود قيود جغرافية، وقد شاع استخدامها في مجال التحقيق في كوارث تدفقات الحطام في السنوات الأخيرة.

△مراقبة تدفق الحطام عن بعد

يمكن إجراء استخراج تدفق الحطام على وحدات البكسل الفائقة التي تم الحصول عليها بواسطة طريقة SLIC باستخدام المؤشرات الطيفية ذات الصلة لاستخراج مناطق تدفق الحطام.

أولًا، تُقسّم الصورة باستخدام طريقة SLIC. يتضمن ذلك تحديد عدد المناطق المُقسّمة وتوزيع نقاط البداية بالتساوي داخل الصورة بناءً على هذه المناطق. بعد ذلك، يُعاد اختيار نقاط البداية ضمن نطاق كل نقطة بداية مُخصصة، وتُحسب قيم التدرج لجميع البكسلات في ذلك النطاق. ثم يُعاد تعيين البكسل ذي أصغر تدرج كنقطة بداية لتجنب تعيينه كنقطة حدودية. تُخصص تسمية تجميع لكل بكسل بناءً على مقياس التجميع. نظرًا لأن كل بكسل يُبحث عنه بواسطة نقاط بداية متعددة، فإن لكل بكسل مسافة إلى نقاط البداية المحيطة به. تُختار نقطة البداية ذات أقصر مسافة كمركز المجموعة لذلك البكسل. ثم يُعاد حساب مراكز المناطق، ويُحسّن التجميع بشكل تكراري بناءً على المقياس حتى يتقارب الخطأ.

(أ) K=100

(ب) K=300

(ج) ك = 500

△تقسيم المنطقة بناءً على طريقة SLIC

بعد إنشاء مناطق التجزئة، يتم حساب مؤشر الغطاء النباتي (NDVI)، ومؤشر المياه المحسّن (PNDWI)، والمتوسط ​​الطيفي لكل نطاق لكل منطقة مجزأة. وبناءً على منطقة التفسير البصري لمنطقة تدفق الحطام في الصورة، يتم تحديد نطاق قيم مؤشر الغطاء النباتي، ومؤشر المياه، والقيم الطيفية لكل نطاق في منطقة تدفق الحطام، ويتم وضع عتبة لمراقبة منطقة تدفق الحطام في منطقة الدراسة.

تظهر في الشكل أدناه معلومات منطقة تدفق الحطام في سانيانيو، مقاطعة تشوتشو، محافظة غانان التبتية ذاتية الحكم، مقاطعة قانسو، والتي تم الحصول عليها عن طريق الانعكاس بناءً على هذه الطريقة.