Δημιουργία Ψηφιακών Βαθυμετρικών Χαρτών με Πολυφασματική Βαθυμετρία
Creators: name: Μαυρίδου, Ρέα-Ευρώπη Παναγιώτη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2013
Subjects: Τηλεπισκόπηση
Βαθυμετρία
Συστήματα Γεωγραφικών Πληροφοριών
Remote sensing
Bathymetry
G.I.S

description: O σκοπός της διατριβής ήταν η δημιουργία ψηφιακών βαθυμετρικών χαρτών με τη χρήση μίας πολυφασματικής δορυφορικής εικόνας. Ως περιοχή μελέτης επιλέχθηκε θαλάσσια περιοχή κοντά στη Νέα Μηχανιώνα και χρησιμοποιήθηκε μία εικόνα του δορυφόρου IKONOS με χωρική διακριτική ικανότητα 1m. Αρχικά έγινε επεξεργασία της εικόνας έτσι ώστε να μειωθούν ραδιομετρικά σφάλματα όπως το λαμπύρισμα της θάλασσας και το σφάλμα που οφείλεται στην ατμόσφαιρα. Κατόπιν με τη βοήθεια γνωστών τιμών βάθους σε συγκεκριμένα σημεία της εικόνας πραγματοποιήθηκε ο υπολογισμός των συντελεστών του βαθυμετρικού μοντέλου Lyzenga χρησιμοποιώντας γραμμική πολλαπλή παλινδρόμηση με εξαρτημένη μεταβλητή το βάθος και ανεξάρτητες το φυσικό λογάριθμο των τιμών ακτινοβολίας σε κάθε δίαυλο της εικόνας. Επειδή τα αποτελέσματα παλινδρόμησης σε ολόκληρη την εικόνα δεν κρίθηκαν στατιστικά ικανοποιητικά, η εικόνα χωρίστηκε σε τρεις περιοχές ανάλογα με τον τύπο του βυθού (βυθός με φύκια, μικτός με φύκια και άμμο και αμμώδης). Η εκτίμηση του μοντέλου υπολογισμού των βαθών έγινε κατόπιν ξεχωριστά για κάθε περιοχή. Στη συνέχεια έγινε εφαρμογή του εκάστοτε μοντέλου που προέκυψε για κάθε περιοχή στο αντίστοιχο τμήμα της εικόνας. Από την εφαρμογή του μοντέλου προέκυψαν ψηφιακοί βαθυμετρικοί χάρτες για κάθε περιοχή. Στους χάρτες που δημιουργήθηκαν το βάθος απεικονίζεται με ψηφιδωτή μορφή σε διαβαθμίσεις του μπλε. Επίσης δημιουργήθηκαν χάρτες διανυσματικής μορφής, όπου η αυξομείωση των βαθών απεικονίζεται με την μορφή ισοβαθών γραμμών. Στην συνέχεια στους χάρτες αυτούς εφαρμόστηκε η τεχνική της χαρτογραφικής ομαλοποίησης για την απαλοιφή του «θορύβου» που εμφανιζόταν έντονος σε όλες τις εικόνες. Οι ομαλοποίηση των εικόνων έγινε με την χρήση χωρικών φίλτρων, τα οποία υπολόγιζαν τη μέση τιμή βάθους για μία γειτονιά ψηφίδων γύρω από κάθε ψηφίδα.
description: Aim of this project was to create bathymetric maps through the use of multispectral remotely sensed data. The study area for this project is located in the coastal area of Nea Michaniona, Thessaloniki, in the northern part of Greece. IKONOS multispectral imagery was used. Prior to the application of a bathymetry model, sun glint removal and a crude atmospheric correction of the remotely sensed data were undertaken. In order to estimate the coefficients in the bathymetric model proposed by Lyzenga (1981), linear multiple regression was applied using as depended variable the known depth of particular pixels in the imagery and as independed variables the natural logarithm of the radiation values in all three visible bands for the same pixels. Since the results for the regression model when applied throughout the study area were statistically not satisfactory, the area was divided in three different parts according to their bottom type (area covered with sea weed, sandy area and area of mixed bottom). The bathymetry method was then performed in each part separately. Three models were calibrated. Subsequently each model was applied in the corresponding part of the study area for depth estimation in every pixel. The application of the models resulted in the production of raster bathymetry maps for each area. In the produced maps, depth is illustrated as a blue colour scale, also vector maps were produced, where the variation in depth is depicted with contour lines. Afterward map filtering was applied to the produced maps in order to eliminate the “noise” effect in them. Focal filters were used to normalize each map.