Spatial Heterogeneity Analysis and Machine Learning-Based Forecasting of Land Subsidence in Ho Chi Minh City: A GWR and ConvLSTM Integrated Approach
DOI:
https://doi.org/10.5281/zenodo.18477050Từ khóa:
Land subsidence, InSAR, Geographically Weighted Regression (GWR),, Machine Learning, Ho Chi Minh City, Ground deformation, Urban planningTóm tắt
This study develops a framework for simulating and forecasting land subsidence in Ho Chi Minh City, specifically focusing on District 12. By utilizing InSAR time-series subsidence data from 2015-2020 alongside influencing factors such as building density, distance to water bodies, and land use types, the research employs Geographically Weighted Regression (GWR) to analyze the underlying subsidence mechanisms. Experimental results demonstrate significant spatial heterogeneity in land deformation, where Land Use and Distance to Water emerge as the most dominant factors, with average regression coefficients of -0.390 and -0.344, respectively. Furthermore, the study proposes an integrated forecasting system architecture leveraging advanced Machine Learning models, including Random Forest, XGBoost, and ConvLSTM deep learning architectures to predict future surface deformation. Risk zonation results derived from K-means clustering provide effective visual tools for urban planning and early warning systems for geological hazards.
Downloads
Tài liệu tham khảo
[1] Cheryl Tay, Eric O. Lindsey, Shi Tong Chin, Jamie W. McCaughey, David Bekaert, Michele Nguyen, Hook Hua, Gerald Manipon, Mohammed Karim, Benjamin P. Horton, Tanghua Li & Emma M. Hill. Sea-level rise from land subsidence in major coastal cities: Nature Sustainability volume 5, pages 1049–1057 (2022). doi: https://10.1038/s41893-022-00947-z
[2] D. Ho Tong Minh, Le Van Trung and T. Le Toan. Mapping ground subsidence phenomena in Ho Chi Minh City through the radar interferometry technique using ALOS PALSAR data. Remote Sensing, vol.7, pp.8543-8562, Jul. 2015;
[3] Dinh HO TONG MINH, Yen-Nhi NGO, Thu Trang LE, Trung Chon LE, Hong Son BUI, Quoc Viet VUONG, Thuy LE TOAN. . Quantifying Horizontal and Vertical Movements in Ho Chi Minh City by Sentinel-1 Radar Interferometry. Preprints 2020, 2020120382. Website: www.preprints.org (Posted: 10 September 2021);
[4] Le Trung Chon, Ho Tong Minh Dinh, Huynh Quyen, Bui Hong Son. “Monitoring land subsidence using InSAR technique. Ho Chi Minh City and Mekong Delta case studies”. NASA -LUCLC Int’l Meeting. Hanoi Feb, 2024
[5] Marie-Noëlle Woillez , Sepehr Eslami Arab, Philip S. J. Minderhoud, Hong-Quan Nguyen. Chapter 9, A question of water; Climate Change in Vietnam, Impacts and Adaptation; A COP26 assessment report of the GEMME Viet Nam Project
[6] Chaofan Zhou, Huili Gong, Beibei Chen, Xiaojuan Li, Jiwei Li, Xu Wang, Mingliang Gao, Yuan Si, Lin Guo, Min Shi, Guangyao Duan. Quantifying the contribution of multiple factors to land subsidence in the Beijing Plain, China with machine learning technology. Geomorphology, Volume 335, 15 June 2019, Pages 48-61. doi: https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2019.03.017
[7] Shi, L., Gong, H., Chen, B., & Zhou, C. (2020). Land Subsidence Prediction Induced by Multiple Factors Using Machine Learning Method. Remote Sensing, 12(24), 4044. doi: https://doi.org/10.3390/rs12244044
[8] Liu, CY., Ku, CY. & Ni, C. Deep learning time-series modeling for assessing land subsidence under reduced groundwater use. Sci Rep 15, 30901 (2025). doi: https://doi.org/10.1038/s41598-025-16454-y
[9] Jianxin Liu, Wenxiang Liu, Fabrice Blanchard Allechy, Zhiwen Zheng, Rong Liu, Kouao Laurent Kouadio, Machine learning-based techniques for land subsidence simulation in an urban area, Journal of Environmental Management,Volume 352, 2024, 120078, ISSN 0301-4797. doi: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2024.12007
[10] Quyết định số 5086/QĐ-UBND ngày 28 tháng 11 năm 2019 của Ủy ban nhân dân Thành phố về Quy chế tích hợp, quản lý, vận hành, khai thác Kho dữ liệu dùng chung của thành phố;
[11] Các website: https://scihub.copernicus.eu (Ảnh Sentinel-1 do Cơ quan Vũ trụ Châu Âu cung cấp); http://www.w3c.org (Các mô hình và chuẩn mở do W3C ban hành); http://www.opengis.org (Các mô hình và chuẩn mở do Open Geospatial Consortium đề xuất).
Lượt tải xuống
Đã Xuất bản
Số
Chuyên mục
Giấy phép

Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép Creative Commons Ghi công 4.0 Quốc tế.
Bản quyền thuộc về tác giả. Tác giả cấp cho Tạp chí Trắc địa – Bản đồ quyền xuất bản lần đầu đối với bài báo. Tất cả các bài báo được Tạp chí công bố được cấp phép theo giấy phép Creative Commons Ghi công 4.0 Quốc tế (CC BY 4.0).
Theo giấy phép CC BY 4.0, độc giả được phép đọc, tải xuống, sao chép, phân phối, in, tìm kiếm và sử dụng lại tác phẩm đã xuất bản, với điều kiện ghi nhận thích hợp tác giả và nguồn xuất bản, cung cấp liên kết đến giấy phép và chỉ rõ những thay đổi đã được thực hiện đối với tác phẩm, nếu có.
Tác giả chịu trách nhiệm xin phép đối với các tài liệu có bản quyền của bên thứ ba được sử dụng trong bản thảo.