Date of Award

11-2023

Document Type

Thesis

Degree Name

Master of Science in Space Science (MSSS)

Department

Physics

First Advisor

Dr. Mritunjay Kumar Singh

Abstract

Bathymetry is the study of the bed under the water's surface, giving us the water's depth. The Thesis will be about studying the coastal area of the UAE by using satellite images that can help access large regions of the UAE Coast. Also, by using a history of 5 years of satellite visible bands and NIR images, we can see the change of depth near the coastal. The benefit of that study will help to build ship baths through shallow water and to go in and out of ports of UAE. Early warnings of the sea level increasing near the urban areas near the coastal zone by Global warming is the main reason for the increase of sea level, which will change the depth of the location of fishing in the UAE sea. A coastal bathymetry study will help clarify the best place for fishing areas. All these studies can be done by remote sensing satellites in the visible range and NIR (Near Infrared).
Knowledge of bathymetry is crucial for maritime applications, such as shipping, dredging, navigation, and engineering constructions. Marine applications have received help from recent advancements in satellite navigation technology, which can use multispectral bands to retrieve water depth information. Hence, this proposes to develop a coastal bathymetric map of areas of the UAE coast using optical satellite data and analyze the quality and accuracy of the derived bathymetric map. To derive the bathymetry of water areas, different algorithms are used in mapping the bathymetry. This project will use the linear band ratio (Ratio of Green and Blue bands) to derive the bathymetry map for Al Fujairah port and Delma Island using sentinel 2 Level 1C imagery. Multiple tools were used in the Sentinel Application Platform (SNAP) to derive the bathymetry of the two areas. The bathymetry derivation process implemented A set of procedures, including atmospheric correction, resampling, land masking, sun de-glint, and dark object subtraction. The Sen2coral processor was then used to manually confirm the steps using the software's sun de-glint and bathymetry deriving plugins.

Arabic Abstract


قياس أعماق سواحل دولة الامارات باستخدام بيانات الاستشعار عن بعد

قياس الأعماق هو دراسة الطبقة تحت سطح الماء، مما يعطينا عمق الماء. ستدور الأطروحة حول دراسة المنطقة الساحلية لدولة الإمارات العربية المتحدة باستخدام صور الأقمار الصناعية التي يمكن أن تساعد في الوصول إلى مناطق واسعة من ساحل الإمارات العربية المتحدة. وأيضا باستخدام تاريخ 5 سنوات من صور الأقمار الصناعية يمكننا رؤية تغير العمق بالقرب من الساحل. الفائدة من تلك الدراسات ستساعد في بناء موانئ السفن من خلال الدراسة للعمق ، مما سيساعد السفن على الدخول والخروج من الموانئ. دولة الإمارات العربية المتحدة، يعتبر الإنذار المبكر بارتفاع مستوى سطح البحر بالقرب من المناطق الحضرية القريبة من المنطقة الساحلية بسبب ظاهرة

الاحتباس الحراري هو السبب الرئيسي لزيادة مستوى سطح البحر والذي سيغير العمق، وموقع الصيد في بحر الإمارات. ومن خلال زيادة عدد السكان في دولة الإمارات العربية المتحدة، ستساعد دراسات قياس الأعماق الساحلية في توضيح أفضل مكان لمناطق الصيد. ويمكن إجراء كل هذه الدراسات عن طريق أقمار الاستشعار عن بعد في النطاق المرئي والأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR). تعد معرفة قياس الأعماق أمراً بالغ الأهمية للتطبيقات البحرية، مثل الشحن والتجريف والملاحة والإنشاءات الهندسية. وقد تلقت التطبيقات البحرية المساعدة من التطورات الحديثة في تكنولوجيا الملاحة عبر الأقمار الصناعية، والتي يمكن أن تستخدم نطاقات متعددة الأطياف لاستعادة معلومات عمق المياه. ومن ثم، يقترح هذا تطوير خريطة الأعماق الساحلية لمناطق ساحل الإمارات العربية المتحدة باستخدام بيانات الأقمار الصناعية الضوئية وتحليل جودة ودقة خريطة الأعماق المشتقة. لاشتقاق قياس الأعماق للمناطق المائية، يتم استخدام خوارزميات مختلفة في رسم خرائط قياس الأعماق. سيستخدم هذا المشروع نسبة النطاق الخطي (نسبة النطاقين الأخضر والأزرق) لاشتقاق خريطة قياس الأعماق لميناء الفجيرة وجزيرة دلما باستخدام صور Sentinel (2) المستوى (C1). تم استخدام أدوات متعددة في منصة تطبيق Sentinel (SNAP) لاشتقاق قياس الأعماق في المنطقتين. نفذت عملية اشتقاق قياس الأعماق مجموعة من الإجراءات، بما في ذلك تصحيح الغلاف الجوي، وإعادة أخذ العينات، وإخفاء الأرض، وإزالة بريق الشمس، وطرح الأجسام المظلمة. تم بعد ذلك استخدام معالج Sen2coral لتأكيد الخطوات يدويًا باستخدام المكونات الإضافية المشتقة من برنامج إزالة بريق الشمس وقياس الأعماق .

Download
COinS