Χαρτογράφηση βυθομετρίας μέσω της τηλεπισκόπησης: Οι εκβολές του ποταμού Βeilun, Γuangxi, Κίνα

Από RemoteSensing Wiki

Εικόνα 1. Η περιοχή μελέτης στην Νότια Κίνα.

Εικόνα 2. QuickBird (band 4, 3, 2)

)Εικόνα 3. Landsat ETM+ (band 4, 3, 2)

Εικόνα 4.Χαρτογράφηση βάθους νερού από εικόνα QuickBird, με ένα κάτω αριστερό τμήμα αντικατεστημένο από την εικόνα ETM+ .

Σκοπός:Αυτό το άρθρο εξετάζει διάφορες σημαντικές μεθόδους χαρτογράφησης της βαθυμετρίας και περιγράφει μια πειραματική διαδικασία προσδιορισμού αυτής από πολλαπλές πηγές δεδομένων τηλεπισκόπησης. Τα Θέματα που πρέπει να εξεταστούν είναι το πως μπορούμε να αξιοποιήσουμε την οχι τόσο καλή ποιότητα φασματικών δεδομένων και την απουσία in-situ μετρήσεων βάθος του νερού.

Περιοχή Μελέτης:Οι εκβολές του ποταμού Berlun βρίσκονται στη νοτιοδυτική περιοχή της Επαρχίας Guangxi στην Κίνα. Ως παράκτια περιοχή το Guangxi δέχεται μεγάλες βροχοπτώσεις και είναι ανοιχτό ως προς τη θάλασσια μάζα. Έτσι,το δέλτα του είναι έντονα επηρεασμένο υδρολογικά από τη δυναμική τόσο του ποταμιού όσο και της θάλασσας με αποτέλεσμα οι εκβολές του να αντιμετωπίζουν ταχεία και συνεχή μορφολογική αλλαγή, οδηγώντας στο σχηματισμό ενός εξαιρετικά πολύπλοκου μορφολογικά βυθού.

Προετοιμασία Δεδομένων: - Ατμοσφαιρική διόρθωση: Η ατμοσφαιρική διόρθωση γίνεται με βάση τον αλγόριθμο που αναπτύχθηκε από τους Gordon et al. (1983) και τους Stumpf και Pennock (1989:

Rw=πLw(λ)/Ed(λ)

β. Γεωμετρική Διόρθωση: Οι δύο Εικόνες διορθώνονται με βάση τοπογραφικούς χάρτες μεγάλης κλίμακας της περιοχής μελέτης και στη συνέχεια μεταφέρεται σε Παγκόσμιο Σύστημα προβολής (WGS84) Επειδή στην περιοχή δεν υπάρχει σταθμός παρατήρησης της στάθμης της θάλασσας και άλλες πηγές για τη διόρθωση των παλιρροϊκών παραμέτρων, με το πλεονέκτημα της σχεδόν ολικής απορρόφησης του εγγύς υπέρυθρου από το καθαρό νερό, χρησιμοποιήθηκε το κανάλι εγγύς υπέρυθρο για την οριοθέτηση νερού-ξηράς.

δ. Εξαγωγή Μοντέλου Βάθους Νερού: Η απορροφητικότητα του νερού κυμαίνεται φασματικά από μπάντα σε μπάντα. Καθώς αυξάνεται το βάθος, η ανακλώμενη ακτινοβολία μειώνεται γρηγορότερα στην φασματική ζώνη υψηλής απορροφητικότητας (π.χ. πράσινη ζώνη) από ό, τι στη ζώνη χαμηλής απορροφητικότητας (π.χ. μπλε ζώνη). Με βάση αυτό, ο Stumpf et al. (2003) ανέπτυξε ένα μοντέλο αναλογίας ανακλάσεως ως ακολούθως

Ζ=m1[ln(nRw(λi))/ln(nRw(λj))]-mo

Στο μοντέλο αυτό, μόνο οι δύο παράμετροι m0 και m1, πρέπει να εκτιμηθούν. Διαδικαστικά, αρχικά διορθώνεται η παλιρροϊκή επίδραση στα τηλεπισκοπικά δεδομένα και έπειτα τότε υπολογίζεται για το μπλε και πράσινο κανάλι οι μέσοι όροι των τιμών των εικονοστοιχείων κατά μήκος των 0-m και -5-m των βαθυμετρικών γραμμών, τα οποία εισήλθαν στο μοντέλου για τον υπολογισμό του συντελεστή εξίσωση m1 και σταθερή m0. Αυτές οι παράμετροι θα τελειοποιηθούν περαιτέρω για την παραγωγή καλύτερων αντιστοιχιών μεταξύ του αποτελέσματος (Ζ) του μοντέλου και των στοιχείων των επι-τόπου δείγματων.

Αποτελέσματα: Μετά τα παραπάνω βήματα και τον συνδυασμό των δύο εικόνων που επεξεργαστηκε η μελέτη έχουμε το αποτέλεσμα της εικόνας 4. H ETM+ εικόνα συμπληρώνει την εικόνα QuickBird λόγω ύπαρξης νέφους στο κάτω αριστερό μέρος της δεύτερης. Η συγκεκριμένη προσέγγιση είναι αποτελεσματική για τη χαρτογράφηση της βυθομετρίας καθαρών και ρηχών υδάτων και είναι πολύ βοηθητική όταν η περιοχή μελέτης είναι απροσπέλαστη για τη συλλογή δεδομένων πεδίου, όπως είναι η περίπτωση στις εκβολές του Beilun.

Πηγή: [http://www.isprs.org/proceedings/XXXVII/congress/8_pdf/13_ThS-19/05.pdf MAPPING BATHYMETRY FROM MULTI-SOURCE REMOTE SENSING IMAGES: A CASE STUDY IN THE BEILUN ESTUARY, GUANGXI, CHINA ]