Phân tách tự động vùng nuôi thủy sản sử dụng nguồn ảnh viễn thám độ phân giải cao và thuật toán máy học tại đầm Sam Chuồn -Hà Trung, Thừa Thiên Huế
Nghiên cứu do nhóm tác giả Hà Nam Thắng, Phạm Hữu Tỵ, Trần Thị Thúy Hằng, Kiều Thị Huyền, Trương Văn Đàn - Trường Đại học Nông Lâm, Đại học Huế thực hiện.
Ảnh minh họa
Nuôi trồng thủy sản (NTTS) là hình thức sản xuất thủy sản chính trên các khu vực đầm phá, biển mở, góp phần giải quyết sinh kế và tạo nguồn thu nhập đáng kể cho nông -ngư dân (Naylor et al., 2021). Tuy vậy, sự phát triển quá mức cả về quy mô và số lượng các hình thức NTTS đang đặt ra nhiều thách thức về môi trường, sinh thái, gây ra xung đột giữa phát triển kinh tế với các mục tiêu bảo tồn, phát triển bền vững tại nhiều nơi trên thế giới (Spanou và cs., 2020). Với điều kiện thuận lợi về điều kiện tự nhiên,khí hậu, Việt Nam là quốc gia sản xuất thủy sản nổi tiếng với mức tăng trưởng xuất khẩu đều hàng năm (VASEP, 2021). Đi đôi với sự thành công trong phát triển thủy sản là những câu hỏi cấp thiết về khả năng quản lý diện tích, hình thức, vị trí NTTS nhằm tránh các xung đột tiềm tàng trong tương lai (Oglend, 2020).
Để quy hoạch hoạt động nuôi trồng thủy sản, việc lập bản đồ chính xác vùng nuôi từ ảnh viễn thám là mục tiêu quan trọng. Tuy nhiên, quá trình này còn hạn chế như độ chính xác phân loại dao động theo nhiều địa điểm, ảnh viễn thám sử dụng có độ phân giải chưa cao, phương pháp phân loại phức tạp. Nghiên cứu này sử dụng phương pháp khoanh vùng hướng đối tượng (Object-based Image Analysis -OBIA) và mô hình máy học Random Forest (RF) giúp lập bản đồ phân bố vùng nuôi thủy sản với độ chính xác và độ tin cậy cao từ ảnh PlanetScope (độ phân giải không gian 3 m) tại đầm Sam Chuồn -Hà Trung (thuộc khu hệ đầm phá Tam Giang -Cầu Hai). Tiến hành so sánh khả năng lập bản đồ với hai nguồn dữ liệu đầu vào khác nhau.
Dữ liệu được phân tích và xử lý qua hai bước (Hình 1), bao gồm bước 1 phân tách đối tượng với kĩ thuật OBIA và bước 2 phân loại đối tượng với mô hình RF.
Kết quả cho thấy so với việc chỉ sử dụng tham số hình học (Precision 0,77, hệ số Kappa 0,471) giá trị phổ trung bình (Precision 0,94, hệ số Kappa 0,928) cải thiện rõ rệt độ chính xác trong phân tách vùng nuôi thủy sản. Tổng diện tích vùng nuôi được ước tính khoảng 1.000 ha, trong đó đầm Sam Chuồn có 454 ha và đầm Hà Trung có 546 ha vùng nuôi thủy sản. Nghiên cứu đóng góp công cụ viễn thám mới hỗ trợ quản lý hoạt động thủy sản một cách chính xác và bền vững.
Tạp Chí Khoa học Và công nghệ nông nghiệp Trường Đại học Nông Lâm Huế, Tập 7(2)-2023:3666-3676