Қоқыс ағыны аймақтарын спутниктік қашықтықтан зондтау арқылы алу

Қалдық ағындары – қатты жаңбыр немесе су тасқыны таулы аймақтардағы борпылдақ, құмды топырақты қанықтырып, сұйылту кезінде пайда болатын ағындар. Олар әлем бойынша ерекше топографиясы мен жер бедері бар аймақтарда кең таралған және олардың жойқын күші жекелеген опырылуларға, көшкіндерге немесе су тасқындарына қарағанда кеңірек және ауыр. Қалдық ағындары өздерінің жойқын және көму механизмдері арқылы адам өмірі мен мүлкіне қауіп төндіреді.

Бұрын далалық геологиялық апаттарды зерттеу немесе зерттеуді биік таулары мен қауіпті жолдары бар сирек қоныстанған аудандарда жүргізу қиын болды. Дегенмен, қашықтықтан зондтау әдістерінің кең көру өрісі, деректерді жылдам алу, үздіксіз бақылау және жер бедерінің шектеулерінің болмауы сияқты артықшылықтары бар және соңғы жылдары қоқыс ағыны апаттарын зерттеу саласында кеңінен қолданылып келеді.

△Қоқыс ағынын қашықтықтан зондтау мониторингі

Қоқыс ағыны аймақтарын алу үшін тиісті спектрлік индекстерді пайдаланып, SLIC әдісімен алынған суперпиксельдерде қоқыс ағынын алуды жүзеге асыруға болады.

Алдымен, кескін SLIC әдісін қолдана отырып сегменттеледі. Бұл сегменттелген аймақтардың санын анықтауды және кескін ішіндегі бастапқы нүктелерді осы аймақтарға негізделген біркелкі бөлуді қамтиды. Әрі қарай, бастапқы нүктелер әрбір тағайындалған бастапқы нүктенің маңында қайта таңдалады және сол маңдағы барлық пикселдердің градиент мәндері есептеледі. Содан кейін ең кіші градиенті бар пиксель контур шекарасы нүктесі ретінде орнатылмауы үшін бастапқы нүкте ретінде қайта тағайындалады. Кластерлеу метрикасына негізделген әрбір пиксельге кластерлеу белгісі тағайындалады. Әрбір пиксель бірнеше бастапқы нүктелер арқылы ізделетіндіктен, әрбір пиксельдің айналасындағы бастапқы нүктелерге дейінгі қашықтығы болады. Ең аз қашықтықтағы бастапқы нүкте сол пиксель үшін кластер орталығы ретінде таңдалады. Содан кейін аймақ орталықтары қайта есептеледі және кластерлеу қателік жақындағанша метрикаға негізделген итеративті түрде оңтайландырылады.

(a)K=100

(b)K=300

(c)K=500

△SLIC әдісіне негізделген аймақтық сегменттеу

Сегментация аймақтары жасалғаннан кейін, әрбір сегменттелген аймақ үшін өсімдік индексі NDVI, жақсартылған су индексі PNDWI және әрбір жолақтың спектрлік орташа мәні есептеледі. Суреттегі қоқыс ағыны аймағының визуалды интерпретация аймағына сүйене отырып, қоқыс ағыны аймағындағы әрбір жолақтың өсімдік индексі, су индексі және спектрлік мәндерінің мәндер диапазоны анықталады және зерттеу аймағындағы қоқыс ағыны аймағын бақылау үшін шекті мән белгіленеді.

Ганьсу провинциясы, Ганьнань Тибет автономиялық префектурасы, Чжоуцюй округі, Саньяньюйдегі осы әдіске негізделген инверсия арқылы алынған қоқыс ағынының ауданы туралы ақпарат төмендегі суретте көрсетілген.