Water column optical properties infuence in satellite-derived bathymetry: Study case in Chrissi Island, Greece

Abstract

Satellite-derived bathymetry (SDB) has become increasingly recognised for its effectiveness in acquiring bathymetric data in recent decades. This method heavily relies on water properties to estimate depths accurately, assuming minimal backscatter from the water column and focusing mainly on seabed backscatter. In this study, we explore the potential benefits of incorporating water column properties information by calculating the absorption and scattering coefficients of remote sensing reflectance. By doing so, we aim to differentiate between the direct backscatter of the water column and that of the seabed. Our investigation focuses on Chrissi Island in Greece, known for its clear waters and distinctive geological and environmental features. Using SDB, we analyse changes in seabed morphology throughout the year 2022, revealing seasonal variations that influence water properties.

Die satellitengestützte Bathymetrie (SDB) wurde in den letzten Jahrzehnten zunehmend für ihre Effektivität bei der Erfassung von bathymetrischen Daten anerkannt. Diese Methode stützt sich stark auf die Wassereigenschaften, um die Tiefe genau zu schätzen, wobei sie von einer minimalen Rückstreuung aus der Wassersäule ausgeht und sich hauptsächlich auf die Rückstreuung des Meeresbodens konzentriert. In dieser Studie untersuchen wir die potenziellen Vorteile der Einbeziehung von Informationen über die Eigenschaften der Wassersäule durch Berechnung der Absorptions- und Streukoeffizienten der Fernerkundungsreflexion. Auf diese Weise wollen wir zwischen der direkten Rückstreuung der Wassersäule und derjenigen des Meeresbodens unterscheiden. Unsere Untersuchung konzentriert sich auf die Insel Chrissi in Griechenland, die für ihr klares Wasser und ihre besonderen geologischen und ökologischen Merkmale bekannt ist. Mit Hilfe von SDB analysieren wir die Veränderungen der Morphologie des Meeresbodens im Laufe des Jahres 2022 und zeigen so die jahreszeitlichen Schwankungen auf, die die Wassereigenschaften beeinflussen.