Accessibility and usability of Landsat 8 data for the purpose of satellite-drived bathymetry of the South Baltic near-shore waters on the example of Gulf of Gdańsk

• Autorzy: Zwolak Karolina , Marchel Łukasz , Skóra Marcin , Przybysz Radosław , Jóźwiak Rafał , Tomaszewska Kinga

Identyfikatory

DOI

10.2478/sjpna-2020-000

Warianty tytułu

PL

Dostępność danych obrazowych Landsat 8 i możliwość ich wykorzystania w algorytmach batymetrii satelitarnej dla wód przybrzeżnych południowego Bałtyku na przykładzie Zatoki Gdańskiej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the analysis of accessibility and usability of Landsat 8 Satellite Imagery for the purpose of Satellite Derived Bathymetry (SGB) products generation of the area of near-shore waters of the Polish coast. General assumptions of the SDB, Landsat program and factors affecting the products generation process have been described in details. Examples of SDB results, generated using both GIS software and Matlab, are presented on the example of chosen areas of Gulf of Gdańsk. The advantages and disadvantages of the SDB method are presented in the discussion and conclusion part with the proposed directions for the future works.

PL

W artykule przedstawiono analizę dostępności i użyteczności zdjęć satelitarnych Landsat 8 na potrzeby generacji produktów batymetrii satelitarnej obszaru wód przybrzeżnych polskiego wybrzeża. Ogólne założenia SDB, programu Landsat i czynniki wpływające na proces wytwarzania produktów zostały szczegółowo opisane. Przykłady wyników SDB, wygenerowanych przy użyciu zarówno oprogramowania GIS, jak i Matlaba, przedstawiono na przykładzie wybranych akwenów Zatoki Gdańskiej. Zalety i wady metody oraz proponowane kierunki przyszłych prac przedstawiono w części podsumowującej.

Słowa kluczowe

EN

satellite derived bathymetry; Landsat 8; bathymetric survey

PL

batymetria satelitarna; Landsat 8; sondaż batymetryczny

• Wydawca: Akademia Marynarki Wojennej im. Bohaterów Westerplatte
• Czasopismo: Scientific Journal of Polish Naval Academy
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 61 nr 1-2 (220/221)
• Strony: 29--46
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Zwolak Karolina

• Polish Naval Academy, Faculty of Navigation and Naval Weapons, Śmidowicza 69 Str., 81-127 Gdynia, Poland

autor

Marchel Łukasz

• Polish Naval Academy, Faculty of Navigation and Naval Weapons, Śmidowicza 69 Str., 81-127 Gdynia, Poland

autor

Skóra Marcin

• Polish Naval Academy, Faculty of Navigation and Naval Weapons, Śmidowicza 69 Str., 81-127 Gdynia, Poland

autor

Przybysz Radosław

• Polish Naval Academy, Faculty of Navigation and Naval Weapons, Śmidowicza 69 Str., 81-127 Gdynia, Poland

autor

Jóźwiak Rafał

• Polish Naval Academy, Faculty of Navigation and Naval Weapons, Śmidowicza 69 Str., 81-127 Gdynia, Poland

autor

Tomaszewska Kinga

• 3rd Ship Flotilla, Rondo Bitwy pod Oliwą 1 Str., 81-103 Gdynia, Poland

Bibliografia

• [1] Biuro Hydrograficzne Marynarki Wojennej, Locja Bałtyku 502, Gdynia 2008 [Sailing Directions. Balitic Pilot — available in Polish].
• [2] Chybicki A., Mapping South Baltic Near-shore bathymetry using Sentinel-2 observations, ‘Polish Maritime Research’, 2017, Vol. 24, No. 3 (95), pp. 15–25, DOI: 10.1515/pomr-2017-0086.
• [3] Department of the Interior U.S. Geological Survey, Landsat 8 (L8) Data Users Handbook, Version 5.0, November 2019.
• [4] Håkanson L. (ed.), Charakterystyka fizycznogeograficzna zlewiska Morza Bałtyckiego [The physical and geographical characteristics of Baltic Sea watershed], trans. A. Jankowski, G. Jankowski, ‘Środowisko Morza Bałtyckiego’, 1991, 1.
• [5] International Hydrographic Organization, Intergovernmental Oceanographic Commission, The IHO-IOC GEBCO Cook Book, IHO Publication B-11, Monaco, Sep. 2018, 416 pp – IOC Manuals and Guides 63, France, September 2018.
• [6] Leppäranta M., Myrberg K., Physical Oceanography of the Baltic Sea, 2009, Springer.
• [7] Lyzenga D., Passive Remote-Sensing Techniques for Mapping Water Depth and Bottom Features, ‘Applied Optics’, 1978, Vol. 17, Issue 3, pp. 379-383, DOI: 10.1364/AO.17.000379.
• [8] Lyzenga D., Malinas N., Tanis F. J., Multispectral bathymetry using a simple physically based algorithm, ‘IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing’, 2006, Vol. 44, Issue 8, pp. 2251–2259, DOI: 10.1109/TGRS.2006.872909.
• [9] Lyzenga D., Remote sensing of bottom reflectance and water attenuation parameters in shallow water using aircraft and LANDSAT data, ‘International Journal of Remote Sensing’, 1981, Vol. 2, pp. 71–82, DOI: 10.1080/01431168108948342.
• [10] Pe’eri S., Freire R., Klemm A., Nyberg J., Satellite-Derived Bathymetry: Performance and Production, 2016, Canadian Hydrographic Conference, May 16–19, 2016 Halifax, NS.
• [11] Pe’eri S., Madore B., Nyberg J., Snyder L., Parrish C., Smith S., Identifying Bathymetric Differences over Alaska’s North Slope using a Satellite-derived Bathymetry Multi-temporal Approach, ‘Journal of Coastal Research’, 2016, No. 76 (sp 1), pp. 56–63, DOI: 10.2112/SI76-006.
• [12] Pe’eri S., Parrish C., Azuike C., Alexander L., Armstrong A., Satellite Remote Sensing as Reconnaissance Tool for Assessing Nautical Chart Adequacy and Completeness, ‘Marine Geodesy’, 2014, Vol. 37, Issue 3, pp. 293-314, DOI: 10.1080/01490419.2014.902880.
• [13] Philpot W., Bathymetric mapping with passive multispectral imagery, ‘Applied Optics’, 1989, Vol. 28., Issue 8, pp. 1569-1578, DOI: 10.1364/AO.28.001569.
• [14] Stumpf R., Holderied K., Sinclair M., Determination of water depth with high resolution satellite imagery over variable bottom types, ‘Limnology and Oceanography’, 2003, Vol. 48, pp. 547– 556, DOI: 10.4319/lo.2003.48.1_part_2.0547.
• [15] Sylvain J., Guillaume M., Minghelli-Roman A., Deville Y., Chami M., Lafrance B., Serfaty V., Hyperspectral remote sensing of shallow waters: Considering environmental noise and bottom intra-class variability for modeling and inversion of water reflectance, ‘Remote Sensing of Environment’, 2017, Vol. 200, pp. 352–367, DOI: 10.1016/j.rse.2017.08.020.