Pengekstrakan penderiaan jauh satelit bagi kawasan aliran serpihan

Aliran serpihan merupakan deras yang terbentuk apabila hujan lebat atau banjir menenggelamkan dan mencairkan tanah berpasir yang longgar di kawasan pergunungan. Aliran serpihan tersebar luas di kawasan yang mempunyai topografi dan bentuk muka bumi yang unik di seluruh dunia, dan kuasa pemusnahannya lebih luas dan teruk berbanding runtuhan individu, tanah runtuh atau banjir. Aliran serpihan menimbulkan ancaman kepada nyawa dan harta benda manusia melalui mekanisme pemusnah dan penimbunannya.

Pada masa lalu, penyelidikan atau penyiasatan bencana geologi lapangan sukar dijalankan di kawasan yang jarang penduduknya dengan pergunungan yang tinggi dan jalan raya yang berbahaya. Walau bagaimanapun, kaedah tinjauan penderiaan jauh mempunyai kelebihan medan pandangan yang luas, pemerolehan data yang pantas, pemerhatian berterusan dan tiada sekatan rupa bumi, dan telah digunakan secara meluas dalam bidang penyiasatan bencana aliran serpihan dalam beberapa tahun kebelakangan ini.

△Pemantauan penderiaan jauh aliran serpihan

Pengekstrakan aliran serpihan boleh dilakukan pada superpiksel yang diperoleh melalui kaedah SLIC menggunakan indeks spektrum yang berkaitan untuk mengekstrak kawasan aliran serpihan.

Pertama, imej disegmentasikan menggunakan kaedah SLIC. Ini melibatkan penentuan bilangan kawasan yang disegmentasikan dan pengagihan titik benih secara sekata dalam imej berdasarkan kawasan ini. Seterusnya, titik benih dipilih semula dalam lingkungan setiap titik benih yang ditetapkan, dan nilai kecerunan semua piksel dalam lingkungan tersebut dikira. Piksel dengan kecerunan terkecil kemudiannya ditugaskan semula sebagai titik benih untuk mengelakkannya ditetapkan sebagai titik sempadan kontur. Label pengelompokan diberikan kepada setiap piksel berdasarkan metrik pengelompokan. Oleh kerana setiap piksel dicari oleh berbilang titik benih, setiap piksel mempunyai jarak ke titik benih di sekelilingnya. Titik benih dengan jarak minimum dipilih sebagai pusat kluster untuk piksel tersebut. Pusat kawasan kemudiannya dikira semula, dan pengelompokan dioptimumkan secara berulang berdasarkan metrik sehingga ralat menumpu.

（a）K=100

（b）K=300

（c）K=500

△Segmentasi wilayah berdasarkan kaedah SLIC

Selepas kawasan segmentasi dijana, indeks tumbuh-tumbuhan NDVI, indeks air PNDWI yang dipertingkatkan, dan nilai purata spektrum setiap jalur dikira untuk setiap kawasan yang tersegmentasi. Berdasarkan kawasan interpretasi visual kawasan aliran serpihan pada imej, julat nilai untuk indeks tumbuh-tumbuhan, indeks air, dan nilai spektrum setiap jalur di kawasan aliran serpihan ditentukan, dan ambang ditetapkan untuk memantau kawasan aliran serpihan di kawasan kajian.

Maklumat kawasan aliran serpihan di Sanyanyu, Daerah Zhouqu, Wilayah Autonomi Tibet Gannan, Wilayah Gansu, yang diperoleh melalui penyongsangan berdasarkan kaedah ini ditunjukkan dalam rajah di bawah.