Nguyễn Thị Hồng Điệp * , Trần Lệ Phương Linh , Nguyễn Trọng Cần Huỳnh Thị Thu Hương

* Tác giả liên hệ (nthdiep@ctu.edu.vn)

Abstract

The research is aimed to apply cloud removal method on time series MODIS imagery and create MODIS time series images having no cloud dataset in Vinh Long province in 2017. MODIS data are used including MOD09A1 and MOD09Q1 temporal resolutions of 8 days and the spatial resolutions at 500m and 250m in ​​Vinh Long province from 01/01/2016 to 30/12/2017 for cloud cover. The research was applied NDVI time series and unsuppervised classification using the K-means algorithms on ENVI software to remove clouded pixels from MOD09Q1 imgery. The result was created the MODIS cloudless dataset in 2017 (from 01/01/2017 to 01/11/2017) and developed rice cultivation maps in Vinh Long province. The maps were developed before and after classification to be estimated with accuracy assessment of 74.44%. The difference in accuracy assessment betwen before and after cloud removal data that was showed only 2.22%. However, the MODIS imagery with MOD09Q1 data after removal cloud method that can be applied to detect vegetation cover especially for rice cultivation.
Keywords: MODIS imagery, NDVI time series, removal cloud dataset, rice cultivation

Tóm tắt

Đề tài thực hiện nhằm giải quyết vấn đề ảnh hưởng mây trên chuỗi ảnh MODIS đã xử lý mây phạm vi tỉnh Vĩnh Long năm 2017. Bộ dữ liệu MODIS được sử dụng gồm MOD09A1 và MOD09Q1 với độ phân giải thời gian là 8 ngày và độ phân giải không gian lần lượt là 500 m, 250 m bao phủ khu vực tỉnh Vĩnh Long từ ngày 01/01/2016 đến ngày 30/12/2017 được sử dụng để nghiên cứu xử lý mây. Nghiên cứu ứng dụng quy trình loại mây trên sản phẩm MOD09Q1 với sự kết hợp sản phẩm MOD09A1, tiền xử lý ảnh, tạo chuỗi ảnh chỉ số khác biệt thực vật (NDVI) và phân loại phi giám sát theo thuật toán K-means nhằm đánh giá hiệu quả xử lý mây trong xác định hiện trạng. Kết quả thu được bộ dữ liệu MODIS không mây năm 2017 và xây dựng bản đồ hiện trạng đất chuyên trồng lúa tỉnh Vĩnh Long. Bản đồ phân loại sau khi xử lý mây có độ chính xác toàn cục đạt 74,44%. Sự khác biệt không lớn về độ tin cậy của ảnh phân loại trước và sau khi loại mậy chỉ khác biệt khoảng 2,22%. Tuy nhiên, ảnh MODIS với bộ dữ liệu MOD09Q1 sau khi xử lý mây bằng phương pháp được đề cập trong nghiên cứu có khả năng ứng dụng trong công tác theo dõi lớp phủ thực vật đặc biệt là đất trồng lúa.
Từ khóa: Đất trồng lúa, MODIS, NDVI, xử lý mây

Article Details

Tài liệu tham khảo

A. Gafurov and A. Bardossy. 2009. Cloud removal methodology from MODIS snow cover product. Hydrology and Earth System Sciences 13, 1361–1373.

Brakenridge, R., and Anderson, E., 2006. MODIS-based flood detection, mapping and measurement: the potential for operational hydrological applications. In Transboundary floods: reducing risks through flood management (pp. 1-12). Springer, Dordrecht.

Braswell, B. H., Hagen, S. C., Frolking, S. E., and Salas, W. A., 2003. A multivariable approach for mapping sub-pixel land cover distributions usingMISR and MODIS: Application in theBrazilian Amazon region. Remote Sensing of Environment Journal, 87(2), 243–256.

Gu, L., Ren, R., and Zhang, S., 2011. Automatic cloud detection and removal algorithm forMODIS remote sensing imagery. Journal of Software, 6(7), 1289–1296.

Hoan, N.T., Tateishi, R., 2013. Global MODIS 250 m dataset for10 years(2003-2012): User’s Manual. Center forEnvironmental Remote Sensing (CEReS), Chiba University.

Huỳnh Thị Thu Hương, Võ Quang Minh và Lê Anh Tuấn, 2016. Ứng dụng ảnh viễn thám MODIS trong phân vùng canh tác lúa có ảnh hưởng của điều kiện khô hạn và ngập lũkhu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. Số 45a: 52-65.

Kwak, Y., Park, J., Yorozuya, A., and Fukami, K., 2012. Estimation of flood volume inChao Phraya River basin, Thailand, from MODIS images couppled with flood inundation level. Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), 2012 IEEE International, 887–890.

Martinis, S., Twele, A., Strobl, C., Kersten, J., and Stein, E., 2013. A multi-scale flood monitoring system based on fully automaticMODIS and TerraSAR-X processing chains. Remote Sensing, 5(11), 5598–5619.

Nguyễn Ngọc Phi, 2009. Ứng dụng viễn thám theo dõi biến động đất đô thị của thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An. Trung tâm thông tin lưu trữ địa chất. Truy cập ngày 17/01/2018 tại http://idm.gov.vn/nguon_luc/Xuat_ban/2009/a310/a53.htm

Nguyễn Ngọc Thạch, Nguyễn Đình Hoè, Trần Văn Thụy, Uông Đình Khanh và Lại Vĩnh Cẩm, 1997. Viễn thám trong nghiên cứu tài nguyên và môi trường. NXB Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội. 217 trang.

Nguyễn Thị Hà Mi, Võ Quang Minh, 2014. Đánh giá mức độ ảnh hưởng đến canh tác lúa tỉnh An Giang trên cơ sở các kịch bản biến đổi khí hậu khác nhau. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. Chuyên Đề Nông Nghiệp: 42-52

Ủy Ban Nhân Dân Tỉnh Vĩnh Long. 2012.Số: 1613/QĐ-UBND, ngày 03 tháng 10 năm 2012.Quyết Định Phê Duyệt Quy Hoạch Phát Triển Nông Nghiệp Tỉnh Vĩnh Long Đến Năm 2020.

Trần Thị Hiền và Võ Quang Minh, 2014. Biến động hiện trạng phân bố cơ cấu mùa vụ lúa vùngĐồng bằng sông Cửu Long trên cơ sở ảnhviễn thám MODIS.Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ. Số chuyên đề Nông nghiệp, 3: 101-110.

Trần Thị Hiền, Võ Quang Minh, Huỳnh Thị Thu Hương, Trần Thanh Dân, Hồ Văn Chiến, Nguyễn Hữu Anvà Nguyễn Phước Thành, 2013. Theo dõi hiện trạng trà lúaphục vụ cảnh báo dịch hại trên cơ sở sử dụng cộng nghệviễn thám và hệ thống thông tin địa lý GIS. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ. Số chuyên đề: Công nghệ Thông tin (2013): 143-151.

Tucker, C. J., 1979. Red and photographic infrared linear combinations for monitoring vegetation. Remote Sensing of Environment, 8(2), 127–150. https://doi.org/10.1016/0034-4257(79)90013-0

Yang, G., Pu, R., Zhao, C., Huang, W., and Wang, J., 2011. Estimation of subpixel land surface temperature using an endmember index basedtechnique: A case examination onASTER and MODIS temperature products overa heterogeneous area. Remote Sensing of Environment, 115(5), 1202–1219.