History of Modern Seafloor Mapping

Makowski, Christopher; Finkl, Charles W.

doi:10.1007/978-3-319-25121-9_1

Cited by 20 publications

(10 citation statements)

References 66 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Order By: Relevance

“…The rich set of acoustic data allowed for an accurate interpretation of the benthic geomorphology of the Vlora gulf [8,9], but has also revealed the presence of numerous wrecks of world wars I and II (Figure 2A-E), underlining how much the submerged landscape of the Valona Gulf is linked to the hostilities of the 20 th century. Historically and still today the Gulf of Valona and particularly the bay, has been the site of intensive and varied human activity, as well documented especially by the photo-mosaic obtained from processing of side-scan sonar data and firstly reported in [8].…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Reading Human Contemporary History from the Submerged Landscape: Representative Seabed Images from the Gulf of Valona (Southern Albania, Mediterranean Sea)

Savini¹,

Corselli²

2017

J Oceanogr Mar Res

View full text Add to dashboard Cite

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Reading Human Contemporary History from the Submerged Landscape: Representative Seabed Images from the Gulf of Valona (Southern Albania, Mediterranean Sea)

Savini¹,

Corselli²

2017

J Oceanogr Mar Res

View full text Add to dashboard Cite

“…Marie Tharp and Dr. Bruce Heezen used early single-beam echosounders to produce the first continuous, three dimensional visualization of the North Atlantic seafloor in 1957 [1–2]. Twenty year later, their World Ocean Floor map provided compelling evidence for the then-radical theory of continental drift and remains a landmark in the field, highlighting the important role of seafloor mapping in the study of natural processes [3–4].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Twenty year later, their World Ocean Floor map provided compelling evidence for the then-radical theory of continental drift and remains a landmark in the field, highlighting the important role of seafloor mapping in the study of natural processes [3–4]. In the decades that followed, single-beam echo sounding and many other technologies, including side-scan sonar, multibeam echosounding, Light Detection and Ranging (LiDAR), and satellite imagery have expanded our capacity to study, map, and understand seafloor environments [1, 5]. Simultaneously, increased human reliance on ocean resources and a growing commitment to ecosystem-based management have created a need for better seafloor maps, including the spatial distribution of marine substrates, geomorphic features, and benthic biodiversity [6–7].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Generating higher resolution regional seafloor maps from crowd-sourced bathymetry

2019

View full text Add to dashboard Cite

Seafloor mapping can offer important insights for marine management, spatial planning, and research in marine geology, ecology, and oceanography. Here, we present a method for generating regional bathymetry and geomorphometry maps from crowd-sourced depth soundings (Olex AS) for a small fraction of the cost of multibeam data collection over the same area. Empirical Bayesian Kriging was used to generate a continuous bathymetric surface from incomplete and, in some areas, sparse Olex coverage on the Newfoundland and Labrador shelves of eastern Canada. The result is a 75m bathymetric grid that provides over 100x finer spatial resolution than previously available for the majority of the 672,900 km 2 study area. The interpolated bathymetry was tested for accuracy against independent depth data provided by Fisheries and Oceans Canada (Spearman correlation = 0.99, p<0.001). Quantitative terrain attributes were generated to better understand seascape characteristics at multiple spatial scales, including slope, rugosity, aspect, and bathymetric position index. Landform classification was carried out using the geomorphons algorithm and a novel method for the identification of previously unmapped tributary canyons at the continental shelf edge are also presented to illustrate some of many potential benefits of crowd-sourced regional seafloor mapping.

show abstract

“…Motivation and Current Challenges 3 in the future [Clark 2017, Ellis 2017 together with the identication and characterization of areas suitable for seaoor mining which also rely on precise bathymetric information [Hein 2009]. However, not until the twentieth century, did technology truly allowed coastal marine scientists to visualize and interpret the topography of benthic environments on a wide scale [Makowski 2016].…”

Section: 3mentioning

confidence: 99%

“…Light attenuation in water is ruled by scattering and absorption. Pure waters (either fresh or salty) are optically pure media totally exempt from any suspended particles; in pure water, light is absorbed only because of interaction of light with molecules and ions [Makowski 2016]. Long visible wavelengths, such as red light, are absorbed rst, short visible wavelengths, like blue, last.…”

Section: Optical Propertiesmentioning

confidence: 99%

Image-based bathymetry mapping for shallow waters

Αγραφιώτης¹

View full text Add to dashboard Cite

Η ακριβής βαθυμετρία και χαρτογράφηση του πυθμένα είναι σημαντική για πλήθος δραστηριοτήτων. Μέσω τεχνικών φωτογραμμετρίας, όρασης υπολογιστών και τηλεπισκόπησης, οι εικόνες μπορούν να παρέχουν μία χαμηλού κόστους εναλλακτική σε σχέση με τα συστήματα SONAR και LiDAR, παρέχοντας παράλληλα και την άκρως σημαντική εικονιστική πληροφορία. Ωστόσο, παρά το χαμηλό τους κόστος, επηρεάζονται άμεσα από τις οπτικές ιδιότητες του νερού και τις συνθήκες φωτισμού. Στα ρηχά νερά, η διάθλαση είναι ο κύριος παράγοντας που επηρεάζει αρνητικά τη γεωμετρία και τη ραδιομετρία των εικόνων, είτε αυτές λαμβάνονται εκτός του νερού, είτε εντός αυτού, και συνεπώς των 3Δ ανακατασκευών που παράγονται από αυτές. Στόχος της διατριβής είναι η ανάπτυξη νέων μεθόδων για τη βελτίωση της ακρίβειας και της δυνατότητας γενίκευσης των τεχνικών φωτογραμμετρίας, όρασης υπολογιστών και τηλεπισκόπησης που έχουν στόχο την 3Δ ανακατασκευή του πυθμένα ρηχών περιοχών, τόσο σε μικρής όσο και σε μεγάλης κλίμακας αποτυπώσεις. Για τη διόρθωση των γεωμετρικών επιδράσεων της διάθλασης, αναπτύχθηκε μία πρωτότυπη μέθοδος που εκμεταλλεύεται τεχνικές μηχανικής μάθησης ώστε να προβλέπει το σωστό βάθος των 3Δ νεφών σημείων που έχουν προκύψει από τεχνικές SfM-MVS, γνωρίζοντας μόνο το φαινόμενο βάθος. Η μέθοδος αυτή αποδεικνύεται εξαιρετικά ακριβής και ικανή να γενικεύει σε διαφορετικές περιοχές και συνθήκες λήψης δεδομένων. Επιπλέον, μία δεύτερη μέθοδος παρουσιάζεται, επεκτείνοντας μία state-of-the-art μέθοδο με στόχο τη διόρθωση των γεωμετρικών επιδράσεων της διάθλασης στις αρχικές εικόνες. Η επέκταση αυτή πενταπλασιάζει τη βυθομετρική ακρίβεια της state-of-the-art μεθόδου και τη μετατρέπει από επαναληπτική σε άμεση, επεκτείνοντας τα επιχειρησιακά της βάθη από τα 7.5 στα 15 μέτρα τουλάχιστον. Μέσω αυτής, παραδίδονται σωστότερες ορθοεικόνες και πιο λεπτομερείς υφές. Αποτελέσματα από πειράματα σε πραγματικά και συνθετικά δεδομένα αποδεικνύουν ότι η ακρίβεια των μεθόδων αυτών είναι εντός των αυστηρών πλαισίων του Διεθνούς Οργανισμού Υδρογραφίας και πως υπερτερούν άλλων state-of-the-art μεθόδων με τις οποίες συγκρίνονται εκτενώς. Για την αντιμετώπιση των ραδιομετρικών επιδράσεων της διάθλασης και συγκεκριμένα του φαινομένου των caustics, μία νέα μέθοδος προτείνεται, η οποία σε αντίθεση με τις μεθόδους που παρουσιάζονται στη βιβλιογραφία, δεν περιορίζεται από τη μορφή του ανάγλυφου του πυθμένα. Η μέθοδος εκμεταλλεύεται τεχνικές βαθιάς μηχανικής μάθησης και τη γεωμετρία της 3Δ σκηνής μέσω των χαρτών βάθους και διορθώνει το φαινόμενο στην εικόνα, αντικαθιστώντας μόνο τα «προβληματικά» εικονοστοιχεία με τιμές από τα αντίστοιχα της συνταυτισμένης εικόνας. Έτσι, διορθώνεται η εικόνα μόνο με πραγματική πληροφορία. Ύστερα από πειράματα σε πραγματικά δεδομένα, αποδεικνύεται ότι οδηγεί σε αύξηση των συνταυτίσεων μεταξύ των εικόνων και σε ένα πιο πλήρες 3Δ νέφος. Επιπλέον, παρουσιάζεται το πρώτο σύνολο εικόνων με caustics το οποίο είναι διαθέσιμο στην επιστημονική κοινότητα μαζί με αληθή δεδομένα εικόνων και ταξινόμησης. Όλες οι μέθοδοι που αναπτύχθηκαν στη διατριβή, δεν περιορίζονται από τα συστήματα και τους αισθητήρες λήψης καθώς τα πειράματα που διεξήχθησαν απέδειξαν ότι λειτουργούν κάτω από πλήθος συνθηκών και δεδομένων.

show abstract

History of Modern Seafloor Mapping

Cited by 20 publications

References 66 publications

Reading Human Contemporary History from the Submerged Landscape: Representative Seabed Images from the Gulf of Valona (Southern Albania, Mediterranean Sea)

Reading Human Contemporary History from the Submerged Landscape: Representative Seabed Images from the Gulf of Valona (Southern Albania, Mediterranean Sea)

Generating higher resolution regional seafloor maps from crowd-sourced bathymetry

Image-based bathymetry mapping for shallow waters

Contact Info

Product

Resources

About