Ứng dụng Earth Engine App giám sát đường bờ sông, suối, kênh, rạch hỗ trợ quản lý tài nguyên nước, giám sát thiên tai và quy hoạch đô thị

1. Quy trình công nghệ/ Hình ảnh thiết bị:

Quy trình vận hành gồm 4 bước chính:

- Thu thập dữ liệu: Tự động tải ảnh vệ tinh Landsat 8/9 (từ 2013-nay) kết hợp dữ liệu GIS nền (sông, suối, kênh, rạch; đê bao, kè bảo vệ bờ sông và vị trí sạt lở) và vùng nghiên cứu (địa giới hành chính hoặc đa giác do người dùng vẽ).

- Xử lý ảnh & trích xuất: Loại bỏ mây và bóng mây, tạo ảnh trung vị, tính toán chỉ số nước AWEI và áp dụng thuật toán Otsu để tách biên nước, xác định đường bờ sông, suối, kênh, rạch.

- Phân tích biến động: So sánh đường bờ sông, suối, kênh, rạch theo chuỗi thời gian để tính toán sự thay đổi chiều dài và diện tích xói lở/bồi tụ.

- Hiển thị & xuất báo cáo: Trực quan hóa kết quả lên bản đồ/biểu đồ và xuất dữ liệu ra định dạng chuẩn (*.CSV, *.GeoJSON) theo yêu cầu người dùng.

2. Lĩnh vực áp dụng:

Quản lý tài nguyên nước và môi trường (Sở Nông nghiệp & Môi trường).

Quy hoạch đô thị và xây dựng (Sở Quy hoạch - Kiến trúc, Sở Xây dựng).

Phòng chống thiên tai và tìm kiếm cứu nạn (Ban Chỉ huy Phòng chống thiên tai & Tìm kiếm cứu nạn).

Nghiên cứu khoa học và đào tạo trong lĩnh vực Viễn thám & GIS.

3. Mô tả CN/TB:

Ứng dụng Earth Engine App là giải pháp giám sát đường bờ sông thông minh, hoạt động trực tuyến trên trình duyệt web mà không cần cài đặt phần mềm. Các tính năng nổi bật bao gồm:

- Giám sát đa thời gian: Cho phép người dùng tùy chọn giai đoạn phân tích, loại ảnh vệ tinh và khu vực quan tâm (theo phường hoặc vùng vẽ tùy ý) để theo dõi diễn biến đường bờ.

- Bản đồ tương tác chuyên sâu: Tích hợp đa lớp dữ liệu như bản đồ nền vệ tinh, ranh giới hành chính, mạng lưới sông rạch, hệ thống đê bao/kè và các vị trí sạt lở trọng điểm.

- Thống kê tự động: Tự động tính toán và hiển thị biểu đồ biến động chiều dài đường bờ, diện tích sạt lở/bồi tụ theo chuỗi thời gian.

- Xuất dữ liệu chuẩn hóa: Hỗ trợ trích xuất kết quả phân tích ra các định dạng tương thích với các phần mềm chuyên ngành (ArcGIS, QGIS) và Excel để phục vụ làm báo cáo.

4. Thông số kỹ thuật:

Nền tảng phát triển: Google Earth Engine (Cloud Computing).

Ngôn ngữ lập trình: JavaScript (Earth Engine API).

Dữ liệu đầu vào: Ảnh vệ tinh Landsat 8, Landsat 9 (độ phân giải 30 m, chu kỳ cập nhật 16 ngày).

Thuật toán lõi: Chỉ số AWEI (Automated Water Extraction Index), thuật toán phân ngưỡng Otsu.

Độ chính xác tại TP. Thủ Đức: Độ chính xác toàn cục đạt 0,89; Hệ số Kappa đạt 0,78.

Hiệu năng: Điểm SEO và Accessibility đạt >80/100 (theo PageSpeed Insights).

5. Ưu điểm CN/TB:

Không tốn chi phí hạ tầng: Chạy hoàn toàn trên đám mây của Google, không yêu cầu máy tính cấu hình cao để xử lý ảnh vệ tinh.

Dữ liệu cập nhật liên tục & miễn phí: Tận dụng kho dữ liệu ảnh vệ tinh khổng lồ và miễn phí của Landsat, cho phép giám sát trên diện rộng với chi phí gần như bằng 0.

Tính sẵn sàng cao: Truy cập mọi lúc mọi nơi qua trình duyệt web, giao diện thân thiện, dễ sử dụng cho cả người không chuyên về viễn thám.

Độ tin cậy cao: Đã được kiểm chứng độ chính xác bằng dữ liệu thực địa và các phương pháp thống kê khoa học.