การสกัดพื้นที่ดินถล่มโดยใช้การสำรวจระยะไกลจากดาวเทียม

กระแสน้ำพัดพาเศษดินและหิน (Debris flows) คือกระแสน้ำเชี่ยวที่เกิดขึ้นเมื่อฝนตกหนักหรือน้ำท่วมทำให้ดินทรายร่วนในพื้นที่ภูเขาอิ่มตัวและเจือจางลง กระแสน้ำเหล่านี้พบได้ทั่วไปในภูมิภาคที่มีลักษณะภูมิประเทศและสภาพดินที่เป็นเอกลักษณ์ทั่วโลก และมีพลังทำลายล้างรุนแรงกว่าการถล่มของดิน การเกิดดินถล่ม หรือน้ำท่วมทั่วไป กระแสน้ำพัดพาเศษดินและหินเป็นภัยคุกคามต่อชีวิตและทรัพย์สินของมนุษย์ผ่านกลไกการทำลายล้างและการฝังกลบ

ในอดีต การวิจัยหรือการตรวจสอบภัยพิบัติทางธรณีวิทยาภาคสนามทำได้ยากในพื้นที่ที่มีประชากรเบาบาง มีภูเขาสูง และถนนอันตราย อย่างไรก็ตาม วิธีการสำรวจระยะไกลมีข้อดีคือ มุมมองกว้าง การเก็บข้อมูลรวดเร็ว การสังเกตการณ์ต่อเนื่อง และไม่มีข้อจำกัดด้านภูมิประเทศ จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจสอบภัยพิบัติจากดินถล่มในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

△การตรวจสอบการไหลของเศษดินและหินด้วยระบบตรวจวัดระยะไกล

การสกัดพื้นที่ดินถล่มสามารถทำได้บนซูเปอร์พิกเซลที่ได้จากวิธี SLIC โดยใช้ดัชนีสเปกตรัมที่เกี่ยวข้องเพื่อแยกพื้นที่ดินถล่มออกมา

ขั้นแรก ภาพจะถูกแบ่งส่วนโดยใช้วิธี SLIC ซึ่งเกี่ยวข้องกับการกำหนดจำนวนพื้นที่ที่แบ่งส่วนและกระจายจุดเริ่มต้น (seed points) อย่างสม่ำเสมอภายในภาพตามพื้นที่เหล่านั้น ถัดไป จุดเริ่มต้นจะถูกเลือกใหม่ภายในบริเวณใกล้เคียงของจุดเริ่มต้นที่กำหนดไว้แต่ละจุด และคำนวณค่าความชันของพิกเซลทั้งหมดในบริเวณนั้น พิกเซลที่มีค่าความชันน้อยที่สุดจะถูกกำหนดใหม่เป็นจุดเริ่มต้นเพื่อหลีกเลี่ยงการถูกกำหนดให้เป็นเส้นขอบ ป้ายกำกับคลัสเตอร์จะถูกกำหนดให้กับแต่ละพิกเซลตามเมตริกคลัสเตอร์ เนื่องจากแต่ละพิกเซลถูกค้นหาโดยจุดเริ่มต้นหลายจุด แต่ละพิกเซลจึงมีระยะห่างจากจุดเริ่มต้นโดยรอบ จุดเริ่มต้นที่มีระยะห่างน้อยที่สุดจะถูกเลือกเป็นศูนย์กลางคลัสเตอร์สำหรับพิกเซลนั้น จากนั้นศูนย์กลางของพื้นที่จะถูกคำนวณใหม่ และการจัดคลัสเตอร์จะได้รับการปรับให้เหมาะสมซ้ำๆ ตามเมตริกจนกว่าข้อผิดพลาดจะลู่เข้า

(ก) K=100

(ข) K=300

(c) K=500

△การแบ่งส่วนภูมิภาคโดยใช้วิธี SLIC

หลังจากสร้างขอบเขตการแบ่งส่วนแล้ว จะคำนวณดัชนีพืชพรรณ NDVI ดัชนีน้ำที่ปรับปรุงแล้ว PNDWI และค่าเฉลี่ยสเปกตรัมของแต่ละแถบคลื่นสำหรับแต่ละขอบเขตที่แบ่งส่วนไว้ จากนั้นจึงกำหนดช่วงค่าของดัชนีพืชพรรณ ดัชนีน้ำ และค่าสเปกตรัมของแต่ละแถบคลื่นในบริเวณดินถล่ม โดยพิจารณาจากพื้นที่ที่ตีความด้วยสายตาว่าเป็นบริเวณดินถล่มในภาพ และกำหนดค่าเกณฑ์เพื่อเฝ้าระวังบริเวณดินถล่มในพื้นที่ศึกษา

พื้นที่ข้อมูลการไหลของเศษดินในซานหยานหยู อำเภอโจวฉู่ เขตปกครองตนเองทิเบตกานหนาน มณฑลกานซู ที่ได้จากการวิเคราะห์ย้อนกลับตามวิธีการนี้ แสดงอยู่ในรูปด้านล่าง