Application of ArcGIS Pro to Develop an Automated Tool for Monitoring Surface Water Dynamics: A Case Study of the Trà Khúc River in Quảng Ngãi Province (1995–2024)
DOI:
https://doi.org/10.5281/10.5281/zenodo.15795281Keywords:
ArcGIS Pro, Landsat, change, tool, water surfaceAbstract
Monitoring surface water changes over time is essential for understanding river morphology and supporting sustainable water resource management, especially under the impacts of climate change. This study presents the development of an automated tool using ArcGIS Pro to extract and analyze surface water dynamics from Landsat optical imagery. The Green/SWIR band ratio method was applied to identify surface water across four selected years between 1995 and 2024 in the Trà Khúc River, located in Quảng Ngãi City, Vietnam. The results indicate significant morphological changes, particularly in the river’s lower reaches. From 1995 to 2005, the river experienced a notable narrowing trend due to sediment deposition and the formation of sandbars. In contrast, the 2005–2015 period saw surface water expansion, largely attributed to dredging activities that caused bank erosion. This expansion trend continued through 2024, with increased water coverage over low-lying sandbars. The effectiveness of the developed tool demonstrates the potential of remote sensing in monitoring hydrological changes, offering timely insights for river management and climate adaptation strategies
Downloads
References
Tùng, T. T. “Phân tích diễn biến hình thái cửa sông Trà Khúc, tỉnh Quảng Ngãi”. Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, Trường Đại học Thủy lợi. Số 14, trang 91-96, 2006.
[2] Hoang, V.C., Bảo, L.X., Hitoshi, T. “Phân tích diễn biến hình thái cửa Đại-Sông Trà Khúc và Cửa Lở-Sông Vệ, Quảng Ngãi theo thời đoạn dài hạn bằng ảnh vệ tinh”. Tuyển tập Hội nghị khoa học thường niên năm 2017. Trang 12-14, 2017.
[3] Tùng, N.B.; Đức, Đ.Đ.; Anh, T.N.; Thủy, N.H.; Nhung, Đ.T.H.; Nhung, P.T.H.; Cường, V.M. “Đánh giá ảnh hưởng của hồ chứa Nước Trong đến hạ lưu sông Trà Khúc trong trường hợp khẩn cấp”. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2022. Số 741, trang 85–97, 2022.
[4] Ngọc, N.T.B., Tình, T.V., Hưng, V.D., Tú, T.T. “Đánh giá tác động biến đổi khí hậu đến tài nguyên nước lưu vực sông Trà Khúc, tỉnh Quảng Ngãi”. Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2023. Số 751, trang 28-41, 2023.
[5] Xu, H. “Modification of normalised difference water index (NDWI) to enhance open water features in remotely sensed imagery”. International Journal of Remote Sensing. Vol. 27(14), pages 3025–3033, 2006.
[6] Nhân, N.T., Bảo, L.T. “Ứng dụng phương pháp otsu chiết tách mặt nước trong giám sát thay đổi ranh giới Hồ Dầu Tiếng trên nền tảng Google Earth Engine”. Tạp chí khoa học đất. Số 69, trang 7-11, 2022.
[7] McFeeters, S. K. “The use of the Normalized Difference Water Index (NDWI) in the delineation of open water features”. International Journal of Remote Sensing. Vol.17, no. 7, pages 1425–1432, 1996.
[8] Alesheikh, A., Nouri, N. “Coastline change detection using remote sensing”. International Journal of Environmental Science and Technology. Vol. 4, no.1 , pages 61-66, 2007.
[9] Maribeth, H., Price. “Switching to ArcGIS Pro from ArcMap”. ESRI Press, Redlands, California. Pages 1-182, 2019.
[10] Nhân, N.T., Bảo, L.T. “Xây dựng công cụ và hệ thống giám sát đất nhiễm mặn tại tỉnh Bến Tre”. Tạp chí khí tượng thuỷ văn 2024. Số 759, trang 87-95, 2024.
[11] Hui-Fuang Ng, Cheng-Wai Kheng, and Jim-Min Lin. “A Weighting Scheme for Improving Otsu Method for Threshold Selection”. Journal of Computers (Taiwan). Vol. 27, no.2 , pages 12-21, 2016.
[12] Pritam, C. and Prasenjit, A. “Shoreline change and sea level rise along coast of Bhitarkanika wildlife sanctuary, Orissa: An analytical approach of remote sensing and statistical techniques”. International journal of geomatics and geosciences. Vol. 1, no.3, pages 436-455, 2010.
[13] Long, L.T., Nhân, N.T. “Ứng dụng ảnh radar Sentinel-1 giám sát tình hình sạt lở và bồi tụ tại tỉnh Cà Mau giai đoạn 2015-2024 trên nền tảng Google Earth Engine”. Tạp chí Khí tượng Thủy văn. Số 765, trang 27-38, 2024.
[14] Lê Thiên Bảo, Trần Văn Bắc, Nguyễn Trọng Nhân. “Xây dựng công cụ phân tích thay đổi hình thái vùng cửa sông sử dụng ảnh Landsat: Áp dụng thí điểm Cửa Đại trên sông Trà Khúc”. Tạp chí khí tượng thuỷ văn. Số 769, trang 44-56, 2025.
[15] Thanh Nhị. “Khơi dậy lợi thế của sông Trà Khúc”. Báo Quảng Ngãi điện tử. Truy cập ngày 12/5/2025 tại https://baoquangngai.vn/channel/2025/202209/khoi-day-loi-the-cua-song-tra-khuc-3135990/.
[16] Lan, V.T.T., Kỳ, N.Đ., Dân, L.N. “Quản lý hạn hán, sa mạc hoá vùng nam trung bộ trong bối cảnh biến đổi khí hậu”. Nhà xuất bản Khoa học tự nhiên và Công nghệ. Trang 1-282, 2012.
[17] Trâm, Đ.T.M., Nhân, N.T. “Ứng dụng Google Earth Engine trong phân tích thay đổi của hiện tượng "đảo nhiệt đô thị" trên địa bàn thành phố Quảng Ngãi giai đoạn 1995 – 2021, đề xuất một số giải pháp trong quy hoạch và phát triển”. Kỷ yếu hội thảo ứng dụng GIS toàn quốc 2022. Trang 308-315, 2022.
Downloads
Published
Issue
Section
License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
CC 4.0
