An Approach to Minimize Atmospheric Correction Error and Improve Physics-Based Satellite-Derived Bathymetry in a Coastal Environment
Notice bibliographique
Résumé
Physics-based radiative transfer model (RTM) inversion methods have been developed and implemented for satellite-derived bathymetry (SDB); however, precise atmospheric correction (AC) is required for robust bathymetry retrieval. In a previous study, we revealed that biases from AC may be related to imaging and environmental factors that are not considered sufficiently in all AC algorithms. Thus, the main aim of this study is to demonstrate how AC biases related to environmental factors can be minimized to improve SDB results. To achieve this, we first tested a physics-based inversion method to estimate bathymetry for a nearshore area in the Florida Keys, USA. Using a freely available water-based AC algorithm (ACOLITE), we used Landsat 8 (L8) images to derive per-pixel remote sensing reflectances, from which bathymetry was subsequently estimated. Then, we quantified known biases in the AC using a linear regression that estimated bias as a function of imaging and environmental factors and applied a correction to produce a new set of remote sensing reflectances. This correction improved bathymetry estimates for eight of the nine scenes we tested, with the resulting changes in bathymetry RMSE ranging from +0.09 m (worse) to −0.48 m (better) for a 1 to 25 m depth range, and from +0.07 m (worse) to −0.46 m (better) for an approximately 1 to 16 m depth range. In addition, we showed that an ensemble approach based on multiple images, with acquisitions ranging from optimal to sub-optimal conditions, can be used to estimate bathymetry with a result that is similar to what can be obtained from the best individual scene. This approach can reduce time spent on the pre-screening and filtering of scenes. The correction method implemented in this study is not a complete solution to the challenge of AC for satellite-derived bathymetry, but it can eliminate the effects of biases inherent to individual AC algorithms and thus improve bathymetry retrieval. It may also be beneficial for use with other AC algorithms and for the estimation of seafloor habitat and water quality products, although further validation in different nearshore waters is required.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».