用灯光发出海底:用自由可用的卫星数据映射浅滩

百慕大沐浴

2020.

研究人员努力用自由的数据和云计算地映射浅水区。

岛屿和大陆海岸线周围的浅水区对人类活动和许多海洋物种的健康非常重要。然而,这些领域不断发展和令人惊奇地挑战和令人挑战的映射。几年来,遥感科学家们曾致力于改变该范式。最近的一项研究领导美国宇航局-Funded研究人员展示了如何通过自由可用的卫星数据和云计算来完成。

几个世纪以来,海洋测量员依靠船载工具 - 第一探测线,然后修复海底或沐浴的深度和形状。从1970年代的美国Landsat卫星开始,最近与欧洲Sentinel卫星更加努力,研究人员一直在慢慢开发从卫星图像中获得的沐浴信息的方法。

不同波长的光渗透到不同的深度,比较短的波长(如蓝色和绿色)更远的波长(近红外,短波红外线)。当水很清楚并且海底是明亮的,科学家可以通过测量卫星观察的反射量来估计深度,然后模拟光应该渗透的光线。

遥感科学家们为浅海地板测绘添加了新工具:美国宇航局的冰,云和陆地海拔卫星2(ICESAT-2)上的先进地形激光高度计系统(ATLAS)。阿特拉斯是一个光子计数的激光器,将激光朝向地球冰,陆和水面的脉冲发出,并从光子反弹的时间源自高度。2019年,科学家德克萨斯大学奥斯汀和克里斯·巴里斯·俄勒冈州立大学使用船舶的声纳组合ICESAT-2测量数据展示如何填补差距,提高沿海浅水地图的精确度。

在2021年,美国宇航局戈达德太空飞行中心的Nathan Thomas和Lola Fatoyinbo以及来自三个国家的同事,通过从Copernicus Sentinel-2的图像交配ICESAT-2测量,以更好的分辨率来衍生沐浴族。该团队在佛罗里达州的佛罗里达州佛罗里达州的比斯坎湾周围映射了26米(85英尺)的深度,以及克里特岛和百慕大岛。

托马斯和同事将他们的卫星衍生的沐浴族与由传统地形调查,多渊索纳尔和航海探测器制成的地图。他们的新地图的分辨率为10米,改善了克里特岛的115米分辨率数据集,以及佛罗里达和百慕大的30米到90米的数据集。佛罗里达州和百慕大的现有数据是跨越63年的许多来源的复合材料,而Icesat-2 / Sentinel-2地图则提供对水下结构的当代评估。

该页面上的图像和动画是由East Carolina大学东卡罗来纳大学的联合作家大卫拉格多马州的组合卫星数据建造的。可视化基于2020年制造的观察结果显示百慕大周围的海底的形状。蓝色较大,海底深度较浅。黄色,绿色和橙色条纹表示Icesat-2的一些立交桥。

“近岸,浅水沐浴物对社会和自然环境非常重要,但公开可用的关于亚水生结构的信息罕见,特别是在高空分辨率,”托马斯说。“我们能够在细节和成像期间在自由的数据集上改进,在10米分辨率下,近岸沐浴墙壁地图。”

努力的关键部分是使用谷歌地球发动机等开源数据,云计算和工具。“随着GEE是一个开放的平台,它给了我们一条手段,我们可以通过它分享我们的方法,”托马斯指出。“其他人可以在稳定的计算环境中使用我们的方法和代码并重复我们的工作。”

对于有限的资金有限公司的岛屿国家和沿海国家和设备有限,开源,基于卫星的沐浴贴图可能特别有用。可靠的映射对于船舶导航,沿海基础设施的开发和保护,水产养殖设施的开发和保护以及近岸栖息地的监测。即使在更多工业化地区,卫星测绘也可以在迅速改变的区域提供更新,具有成本效益的海底视图。

David Lagomasino / East Carolina University的动画和图像,使用ICESAT-2和Sentinel-2数据托马斯,N。等。(2021)

1条评论“用灯光发出海底:用自由的卫星数据映射浅滩”

  1. 文章讲述了分辨率,大概是构成碱基地图的各个像素的水平宽度。

    奇怪的是,未提及的是垂直测量的深度分辨率和不确定性范围!不同的测量方法之间没有提供比较。

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