Photogrammetry and image processing techniques for beach monitoring

• Sánchez-García, Elena ^[1] ; Balaguer-Beser, Ángel ^[1] ; Pardo-Pascual, Josep Eliseu ^[1]
  1. [1] Universidad Politécnica de Valencia

     Universidad Politécnica de Valencia

     Valencia, España

     
• Localización: Revista de teledetección: Revista de la Asociación Española de Teledetección, ISSN 1133-0953, Nº. Extra 56, 2020 (Ejemplar dedicado a: Applications of Copernicus Sentinel Satellites; V-XI), págs. 175-180
• Idioma: inglés
• DOI: 10.4995/raet.2020.14107
• Títulos paralelos:
  • Técnicas de fotogrametría y tratamiento de imágenes para a monitorización de playas
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• Resumen
  • español

    El límite tierra-agua varía en función de la posición del nivel del mar y de la forma del perfil de playa que continuamente queda modelado por las olas incidentes. Intentar modelizar la respuesta de un paisaje tan voluble geomorfológicamente como las playas requiere disponer de múltiples medidas registradas con suficiente precisión para poder reconocer su respuesta frente a la acción de los distintos agentes geomórficos. Para ello resulta esencial disponer de diferentes sistemas de monitorización capaces de registrar de forma sistemática la línea de costa con exactitud y efectividad. Se requieren nuevos métodos y herramientas informáticas que permitan capturar, caracterizar y analizar eficientemente la información con el objeto de obtener indicadores con significación geomorfológica de calidad. En esto radica el objetivo de la presente tesis doctoral, centrándose en el desarrollo de herramientas y procedimientos eficientes para la monitorización costera mediante el uso de imágenes satelitales y fotografías terrestres. El trabajo aporta soluciones de procesamiento de imágenes de satélite y fotogramétricas a científicos, ingenieros y gestores costeros, proporcionando resultados que evidencian la gran utilidad de estas técnicas viables y de bajo coste para la monitorización costera. Mediante ellas se puede convertir información pública existente y de libre acceso (imágenes satelitales, datos de video cámaras o fotografías de la ciudadanía) en datos de alta calidad para el monitoreo de los cambios morfológicos de las playas, y lograr así una consiguiente gestión sostenible de los recursos costeros.

  • English

    The land-water boundary varies according to the sea level and the shape of a beach profile that is continuously modelled by incident waves. Attempting to model the response of a landscape as geomorphologically volatile as beaches requires multiple precise measurements to recognize responses to the actions of various geomorphic agents. It is therefore essential to have monitoring systems capable of systematically recording the shoreline accurately and effectively. New methods and tools are required to efficiently capture, characterize, and analyze information – and so obtain geomorphologically significant indicators. This is the aim of the doctoral thesis, focusing on the development of tools and procedures for coastal monitoring using satellite images and terrestrial photographs. The work brings satellite image processing and photogrammetric solutions to scientists, engineers, and coastal managers by providing results that demonstrate the usefulness of these viable and lowcost techniques. Existing and freely accessible public information (satellite images, video-derived data, or crowdsourced photographs) can be converted into high quality data for monitoring morphological changes on beaches and thus help achieve a sustainable management of coastal resources.

• Referencias bibliográficas
  • Almonacid-Caballer, J. 2014. Extraction of shorelines with sub-pixel precision from Landsat images (TM, ETM+, OLI) [Obtención de líneas...
  • Almonacid-Caballer, J., Sánchez-García, E., PardoPascual, J.E., Balaguer-Beser, A.A., PalomarVázquez, J. 2016. Evaluation of annual mean shoreline...
  • Andriolo, U., Sánchez-García, E., Taborda, R. 2016a. Using surfcam online streaming images for nearshore hydrodynamics characterization. 4as...
  • Andriolo, U., Taborda, R., Sánchez-García, E. 2016b. Measuring wave runup and intertidal beach topography from online streaming surfcam. X...
  • Andriolo, U. 2018. Nearshore hydrodynamics and morphology derived from video imagery. PhD dissertation, University of Lisbon, pp. 197.
  • Andriolo, U., Sánchez-García, E., Taborda, R. 2019. Operational use of surfcam online streaming images for coastal morphodynamic studies....
  • Baztan J., Chouinard O., Jorgensen B., Tett P., Vanderlinden J-P., Vasseur L. 2015. Coastal Zones. Solutions for the 21st Century, pp. 376.
  • Crossland, C.J., Kremer, H.H., Lindeboom, H.J., Marshall Crossland, J.I., Le Tissier, M.D.A. 2005. Coastal fluxes in the antropocene: The...
  • Harley, M., Kinsela, M., Sánchez-García, E., Vos, K. 2019. Shoreline change mapping using crowdsourced smartphone images. Coastal Engineering,...
  • Hermosilla, T., Wulder, M.A., White, J.C., Coops, N.C., Pickell, P.D., Bolton, D.K. 2019. Impact of time on interpretations of forest fragmentation:...
  • IPCC, 2018. Summary for Policymakers. In: Global warming of 1.5°C. An IPCC Special Report on the impacts of global warming of 1.5°C above...
  • Jaramillo, C., Sánchez-García, E., MartínezSánchez, J., González, M., Palomar-Vázquez, J.M., 2020. Sub-pixel satellite derived shorelines...
  • Kraus, N.C., Larson, M., Kriebel, D.L. 1991. Evaluation of beach erosion and accretion predictors. Coastal Sediments '91, American Society...
  • Nicholls, R.J., Wong, P.P., Burkett, V., Codignotto, J., Hay, J., McLean, R., Saito, Y. 2007. Coastal systems and low-lying areas. In Parry,...
  • Palomar-Vázquez, J.M., Almonacid-Caballer, J., PardoPascual, J.E., Sánchez-García, E. 2018. SHOREX: a new tool for automatic and massive extraction...
  • Pardo-Pascual, J.E., Sánchez-García, E., AlmonacidCaballer, J., Palomar-Vázquez, J., Priego, E., Fernández-Sarría, A., Balaguer-Beser, A....
  • Pye, K., Blott, S.J. 2008. Decadal-scale variation in dune erosion and accretion rates: an investigation of the significance of changing storm...
  • Sanjaume E., Pardo-Pascual, J.E. 2005. Erosion by human impact on the Valencian coastline. Journal of Coastal Research, 49, 76-82.
  • Sánchez-García, E., Balaguer-Beser, A., Pardo-Pascual, J.E. 2017. C-Pro: A Coastal Projector monitoring system using terrestrial photogrammetry...
  • Sánchez-García, E., Balaguer-Beser, A., AlmonacidCaballer, J., Pardo-Pascual, J.E. 2019a. A new adaptive image interpolation method to define...
  • Sánchez-García, E., Briceño, I., Palomar-Vázquez, J., Pardo-pascual, J., Cabezas-Rabadán, C., BalaguerBeser, A. 2019b. Beach monitoring project...
  • Sánchez-García, E., Palomar-Vázquez, J., Pardopascual, J., Almonacid-Caballer, J., CabezasRabadán, C., Gómez-Pujol, L. 2020. An efficient...