Contribution of Multispectral Satellite Imagery

to the Bathymetric Analysis of Coastal sea bottom. Application to Algiers bay (Algeria)

 

Contribution de l’Image Satellite Mulispectrale

pour la Reconnaissance de la bathymétrie côtière. Application à la baie d’Alger (Algérie)

 

F. Houma1*, N. Bachari2, R. Belkessa3, A. Abdellaoui4

[1]Laboratoire ‘’Environnement, Aménagement et Ecosystèmes Littoraux’’, Ecole Nationale des Sciences de la Mer et de l’Aménagement du Littoral.(Ex:ISMAL), Campus Universitaire de Dely Ibrahim Bois des Cars, 16320 Alger, Algérie

2 Faculté des Sciences Biologiques, Université des Sciences et Technologie Houari Boumediene

B.P 32 El Alia 16111 (USTHB). Alger, Algérie

3Ecole Nationale des Sciences de la Mer et des Sciences de la Mer et de l’Aménagement du Littoral.

Campus Universitaire de  Dely Ibrahim Bois des Cars, 16320 Alger, Algérie

4 Université Paris XII Val De Marne, 61 avenue du général de Gaulle 94010 Créteil, France.                

* Corresponding author. E-mail: houmabachari@yahoo.fr;bachari10@yahoo.fr;belkessarabah@yahoo.fr;abdellaouid@yahoo.fr

Received: 26 March 2006; revised version accepted: 24 February 2009

 

Abstract

     The knowledge of the topography of the seafloor is important for several applications. Image satellites of observation of the earth are the result of the interaction of the electromagnetic radiance with the system sea - atmosphere and sensor. To understand these complex phenomena, we have developed an analytic model of radiatif transfer simulation in water coupled to an atmospheric model in order to simulate measure by satellite. The goal of this simulation is to show for every satellite of observation (SPOT, Landsat MSS, LandstatTM) possibilities that can offer in domain of bathymetry. The principle of measure of bathymetry necessarily takes this model of reflectance joining the intensity of radiometric signal measured by the satellite to the depth as a basis; it can call on the physical method that requires the knowledge of all parameters governing this model (optic properties of water, coefficient of reflection of the bottom, transmittance of the atmosphere,). In application, a set of relations figures are gotten to determine the bathymetry of an inshore zone of Algeria. The model provides of image mono channel where each pixel of the maritime domain is represented either by a radiometry in - situ but rather by a calculated depth.  

 

Keywords:    Bathymetry; SPOT XS; Physical modelling; statistical analysis.

 

Résumé 

     La connaissance de la topographie du fond marin est importante pour plusieurs applications. Les images satellites d’observation de la terre sont le résultat de l’interaction du rayonnement électromagnétique avec le système mer- atmosphère et capteur. Pour la détermination de la bathymétrie des zones côtières, nous avons pour cela développé  un modèle physique qui permet de suivre le rayonnement solaire dans sa trajectoire soleil -atmosphère–mer –profondeur- capteur afin de simuler la réflectance marine. Le but de cette  simulation est de montrer pour chaque satellite d’Observation (SPOT, Landsat MSS, Landsat TM) les possibilités qu’ils peuvent offrir en domaine de bathymétrie. Le principe de la mesure bathymétrique se base nécessairement sur ce modèle de reflectance reliant l’intensité du signal radiométrique mesuré par le satellite à la profondeur, il fait appel à la méthode physique qui nécessite la connaissance de tous les paramètres régissant ce modèle (propriétés optiques de l’eau, coefficient de réflexion du fond, transmittance de l’atmosphère,….). En application, un ensemble de relations statistiques est obtenu pour déterminer la bathymétrie d’une zone côtière de l’Algérie. Le modèle fournit des images mono-canal où chaque pixel du domaine maritime est représenté non plus par une radiométrie in- situ mais plutôt par une profondeur calculée.

 

Mots clés : Bathymétrie; SPOT XS; Modèle Physique; Analyse Statistique.


 

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