การประเมินความเสียหายของเมืองจากแผ่นดินไหวและการสู้รบด้วยการตรวจจับ การเปลี่ยนแปลงค่าโคฮีเรนซ์ร่วมกับภาพถ่ายดาวเทียมเซนทิเนล-1
คำสำคัญ:
การตรวจจับการเปลี่ยนแปลงค่าโคฮีเรนซ์ , การประเมินความเสียหายของเมือง , แผ่นดินไหว, ความขัดแย้งระหว่างรัสเซียและยูเครนบทคัดย่อ
วัตถุประสงค์และที่มา : ภัยพิบัติก่อให้เกิดความสูญเสียต่อชีวิตและทรัพย์สิน รวมทั้งความเสียหายทางเศรษฐกิจ การประเมินความเสียหายหลังเกิดภัยพิบัติจึงมีความจำเป็นเพื่อสนับสนุนการบริหารจัดการหลังการเกิดภัยพิบัติ การให้ความช่วยเหลือด้านมนุษยธรรม และการบรรเทาสาธารณภัย การวิจัยนี้เป็นการประยุกต์ใช้วิธีการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงค่าโคฮีเรนซ์ร่วมกับภาพถ่ายดาวเทียมเซนทิเนล-1 ในการประเมินความเสียหายของเมืองซึ่งเกิดจากภัยพิบัติทางธรรมชาติและภัยพิบัติที่มีสาเหตุจากมนุษย์ ประกอบด้วย เมืองอันทักยาในจังหวัดฮาทัยทางตอนใต้ของประเทศตุรกีซึ่งได้รับผลกระทบจากเหตุการณ์แผ่นดินไหวเมื่อวันที่ 6 กุมภาพันธ์ 2023 และเมืองมารีอูปอลทางภาคตะวันออกเฉียงใต้ของประเทศยูเครนซึ่งได้รับผลกระทบจากความขัดแย้งระหว่างประเทศรัสเซียและประเทศยูเครน ตั้งแต่วันที่ 24 กุมภาพันธ์ 2022 จนกระทั่งเมืองถูกควบคุมโดยรัสเซียในช่วงปลายเดือนพฤษภาคม 2022
วิธีดำเนินการวิจัย : ภาพถ่ายดาวเทียมเซนทิเนล-1 ในช่วงเวลาสามเดือนก่อนเกิดเหตุการณ์ของพื้นที่ศึกษาแต่ละแห่งถูกนำมาสร้างเป็นภาพค่าโคฮีเรนซ์เฉลี่ยก่อนเกิดเหตุการณ์ ส่วนภาพถ่ายดาวเทียมภาพแรกหลังจากแผ่นดินไหวในเมืองอันทักยาและภาพถ่ายดาวเทียมจำนวน 9 ภาพหลักจากเหตุการณ์ในเมืองมารีอูปอลถูกนำมาสร้างเป็นภาพค่าโคฮีเรนซ์หลังเกิดเหตุการณ์ ภาพค่าโคฮีเรนซ์หลังเกิดเหตุการณ์แต่ละภาพจะถูกจับคู่กับภาพค่าโคฮีเรนซ์เฉลี่ยก่อนเกิดเหตุการณ์โดยใช้มาตราส่วนลอการิทึมในการคำนวณหาการเปลี่ยนแปลงของค่าโคฮีเรนซ์ของพื้นที่เมืองในพื้นที่ศึกษาแต่ละแห่ง
ผลการวิจัย : ค่าโคฮีเรนซ์ของเมืองอันทักยาลดลงอย่างมากหลังจากเกิดแผ่นดินไหว ส่วนเมืองมารีอูปอลนั้นมีค่าโคฮีเรนซ์ลดลงเล็กน้อยในช่วงแรกหลังจากวันที่เมืองเริ่มถูกโจมตี จากนั้นมีการเปลี่ยนแปลงมากขึ้นในช่วงกลางเดือนมีนาคมถึงพฤษภาคม 2022 และส่วนที่มีความเปลี่ยนแปลงมากที่สุดเกิดขึ้นบริเวณกลางเมืองและบริเวณเขตอุตสาหกรรมอาซอฟสทัล ทั้งนี้ ยังปรากฏความเปลี่ยนแปลงกระจายอยู่ทั่วไปในพื้นที่เมือง จากผลการวิจัยพบว่า พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหวในเมืองอันทักยาคิดเป็นร้อยละ 44.58 ของพื้นที่เมืองทั้งหมด แบ่งเป็น เสียหายเล็กน้อยร้อยละ 26.50 เสียหายปานกลาง ร้อยละ 12.53 และเสียหายรุนแรงร้อยละ 5.55 และพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความขัดแย้งระหว่างประเทศรัสเซียและประเทศยูเครน ในเมืองมารีอูปอลคิดเป็นร้อยละ 43.15 ของพื้นที่เมืองทั้งหมด แบ่งเป็น เสียหายเล็กน้อยร้อยละ 26.01 เสียหายปานกลางร้อยละ 12.20 และเสียหายรุนแรงร้อยละ 4.94
สรุปผลการวิจัย : พื้นที่ศึกษาทั้งสองแห่งได้รับผลกระทบจากภัยพิบัติในรูปแบบที่ต่างกัน พื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากแผ่นดินไหวในเมืองอันทักยาคิดเป็นพื้นที่ 8.82 ตารางกิโลเมตร จากพื้นที่ทั้งหมด 19.79 ตารางกิโลเมตร และพื้นที่ที่ได้รับผลกระทบจากความขัดแย้งในเมืองมารีอูโปลคิดเป็นพื้นที่ 41.11 ตารางกิโลเมตร จากพื้นที่ทั้งหมด 95.28 ตารางกิโลเมตร ทั้งนี้ วิธีการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงค่าโคฮีเรนซ์ร่วมกับภาพถ่ายดาวเทียมเซนทิเนล-1 สามารถประเมินความเสียหายของพื้นที่เมืองในได้อย่างรวดเร็ว โดยเป็นวิธีที่เหมาะสำหรับการตรวจจับการเปลี่ยนแปลงในพื้นที่เมืองแต่ไม่เหมาะกับการประยุกต์ใช้ในพื้นที่ที่มีพืชพรรณปกคลุม
References
Aimaiti, Y., Sanon, C., Koch, M., Baise, L. G., & Moaveni, B. (2022). War Related Building Damage Assessment in Kyiv, Ukraine, Using Sentinel-1 Radar and Sentinel-2 Optical Images. Remote Sensing, 14(24), 6239.
Balz, T., Washaya, P., & Jendryke, M. (2018). Urban change monitoring using globally available sentinel-1 imagery. In 2018 International Workshop on Big Geospatial Data and Data Science (BGDDS) (pp. 1-4). IEEE.
Boloorani, A. D., Darvishi, M., Weng, Q., & Liu, X. (2021). Post-War Urban Damage Mapping Using InSAR: The Case of Mosul City in Iraq. ISPRS International Journal of Geo-Information, 10(3), 140.
Bouaraba, A., Borghys, D., Belhadj-Aissa, A., Acheroy, M., Milisavljevic, N., & Closson, D. (2012). Coherent change detection performance using high-resolution SAR images. Progress in Electromagnetic Research.
Closson, D., & Milisavljevic, N. (2017). InSAR coherence and intensity changes detection. Mine Action-The Research Experience of the Royal Military Academy of Belgium.
Damini, A., Mantle, V., & Davidson, G. (2013). A new approach to coherent change detection in VideoSAR imagery using stack averaged coherence. In 2013 IEEE Radar Conference (RadarCon13) (pp. 1-5). IEEE.
Dell'Acqua, F., & Gamba, P. (2012). Remote sensing and earthquake damage assessment: Experiences, limits, and perspectives. Proceedings of the IEEE, 100(10), 2876-2890.
Ge, P., Gokon, H., & Meguro, K. (2020). A review on synthetic aperture radar-based building damage assessment in disasters. Remote Sensing of Environment, 240, 111693.
Gunasekera, R., Ishizawa Escudero, O. A., Daniell, J. E., Pomonis, A., Macabuag, J. L. D. C., Brand, J., Schaefer, A., Romero, R., Esper, S., Otálora, S. G., Khazai, B., & Cox, K. D. (2023). Global Rapid Post-Disaster Damage Estimation (GRADE) Report : February 6, 2023 Kahramanmaraş Earthquakes - Türkiye Report.
Putri, A. F. S., Widyatmanti, W., & Umarhadi, D. A. (2022). Sentinel-1 and Sentinel-2 data fusion to distinguish building damage level of the 2018 Lombok Earthquake. Remote Sensing Applications: Society and Environment, 26, 100724.
Şeşetyan, K., Stucchi, M., Castelli, V., & Gómez Capera, A. A. (2023). Kahramanmaraş-Gaziantep Türkiye M7. 7 Earthquake, 6 February 2023 (04: 17 GMT+ 03: 00) Large historical earthquakes of the earthquake-affected region: a preliminary report.
Washaya, P., & Balz, T. (2018). SAR coherence change detection of urban areas affected by disasters using sentinel-1 imagery. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 42, 1857-1861.
Washaya, P., Balz, T., & Mohamadi, B. (2018). Coherence change-detection with sentinel-1 for natural and anthropogenic disaster monitoring in urban areas. Remote Sensing, 10(7), 1026.
Downloads
เผยแพร่แล้ว
How to Cite
ฉบับ
บท
License
Copyright (c) 2024 คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยบูรพา
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Burapha Science Journal is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International (CC BY-NC-ND 4.0) licence, unless otherwise stated. Please read our Policies page for more information
