Project record of Study of the sedimentation plumes in large delta systems, using field measurements and satellite data

Information

Type

Project

Name

Study of the sedimentation plumes in large delta systems, using field measurements and satellite data

Name @nl

Studie van de sedimentpluimen in grote deltasystemen, met behulp van veldmetingen en satellietgegevens

Description @en

This study focuses on the detection of sediment plumes and sediment contents brought down by large rivers. The knowledge of the main currents and the amount of sediment is important with regard to the development of deltas and consequently with regard to the navigableness of the rivers. The condition of sediment plumes is traditionally examined through direct measurements from a ship. These observations are point tied along the ship's course. This traditional approach doesn't offer a survey of the total condition of the sediment plumes. To come to such an overall picture the observation grid has to be refined in the conventional way, implying that the costs will sharply increase. Due to the synoptic capacity, the use of remote sensing documents could offer a solution. However the question rises to what extent these data can be used to determine the sediment contents and sediment plumes. This question is asked by the companies HAECON N.V. and DEME N.V./Dredging International, for the case of the outlet of the Rio de la Plata (Argentina and Uruguay). Both companies are co-operating to elaborate a project of dredging works to keep the ship's course in the Rio de la Plata open and to control the influence of the dredging operations on the environment. With regard to the theme of this research satellite images with information on the visual reflected light will be needed. This study aims a multiscale approach: - First of all a detailed interpretation has to be set up by means of relatively fine resolution images; this interpretation is a tool for the following up of the dredging-works in the channel. For that it is necessary to correlate the field data with the digital values of the visual bands of the Landsat TM images. This will be done in two periods: one during high discharge of the Rio de la Plata, another during low discharge. The compiled correlations allow to carry out the image classification for both periods. As the branches of the Rio de la Plata reach a maximum depth of about 9 m, the digitised bathymetrical maps will be used to improve the image classification processes. - A second approach is situated on a regional level and will happen by means of medium resolution images (Resurs 01) in order to study the environmental effects of dredging works on the different water catchments at the Rio de la Plata. To obtain an interpretation of the Resurs 01 image a correlation between the Resurs 01 bands and the similar bands of the Landsat TM will be compiled. - A third approach is situated on a global level and wants to observe the course of the sediment plumes in the Atlantic Ocean. For that purpose rough resolution images of the SeaWifs sensor will be used. A comparison will be made between former achieved results and the SeaWifs images. In a last step an error analysis will be made showing to what extent the satellite images and the proposed method give an accurate view on the situation of the suspension material in the Rio de la Plata. At the same time an analysis will be made of costs and benefits comparing the conventional field measure methods and the use of remote sensing methods.

Description @nl

Deze studie is gericht op detectie van sedimentpluimen en sedimentinhoud aangevoerd door grote rivieren. De kennis van de voornaamste stromingen en de hoeveelheid sediment is belangrijk voor de ontwikkeling van delta's en bijgevolg ook de bevaarbaarheid van de rivieren. De toestand van sedimentpluimen wordt traditioneel bestudeerd met rechtstreekse metingen van een schip. Deze waarnemingen leveren een reeks punten langs de koers van het schip. Deze traditionele aanpak brengt geen overzicht van de totale toestand van de sedimentpluimen. Hiervoor zou het waarnemingsraster verfijnd moeten worden, wat op de conventionele manier aanzienlijk duurder uitkomt. Teledetectiedocumenten die een heel gebied bestrijken, bieden hier een oplossing. De vraag rijst echter in welke mate gegevens gebruikt kunnen worden om de sedimentinhoud en sedimentpluimen te bepalen. Deze vraag wordt gesteld door de bedrijven HAECON N.V. en DEME N.V./Dredging International voor de monding van de Rio de la Plata (Argentinië en Uruguay). Beide bedrijven werken samen aan een baggerproject om de vaargeul in de Rio de la Plata vrij te houden en om de invloed van de baggeroperaties op het milieu te controleren. Voor dit onderzoeksthema zullen satellietbeelden met informatie over het zichtbare teruggekaatste licht nodig zijn. Deze studie beoogt een meerschalige aanpak: - Ten eerste dient er een gedetailleerde interpretatie opgezet te worden aan de hand van beelden met relatief fijne resolutie als instrument voor de opvolging van de baggerwerken in het kanaal. Daartoe dienen de veldgegevens met de digitale waarden van de zichtbare banden van de Landsat TM-beelden gecorreleerd te worden. Dit zal in twee periodes geschieden: één tijdens een hoge uitstroming van de Rio de la Plata, een andere tijdens lage uitstroming. Met de gecompileerde correlaties kunnen de beelden voor beide periodes geclassificeerd worden. Waar de vertakkingen van de Rio de la Plata een maximale diepte van ongeveer 9m bereiken, zullen de gedigitaliseerde bathymetrische kaarten gebruikt worden om de beeldclassificatieprocessen te verbeteren. - Een tweede aanpak op "regionaal" niveau zal uitgevoerd worden met beelden van middelhoge resolutie (Resurs-01) om het milieueffect van baggerwerken te bestuderen op de verschillende waterwinningsgebieden van de Rio de la Plata. Om een interpretatie van de Resurs-01 beeld te verkrijgen, zal de correlatie tussen de Resurs-01-banden en de vergelijkbare banden van de Landsat TM gecompileerd worden. - Een derde aanpak op "wereldwijd" niveau is de waarneming van het verloop van sedimentpluimen in de Atlantische Oceaan. Hiertoe zullen beelden met grove resolutie van de SeaWiFS-sensor gebruikt worden. Vroeger bereikte resultaten en de SeaWiFS beelden zullen met elkaar vergeleken worden. De laatste stap is een foutenanalyse die aantoont in hoeverre satellietbeelden en de voorgestelde methode een juist inzicht opleveren in de situaties van materie in suspensie in de Rio de la Plata. Tezelfdertijd zal er een kosten/batenanalyse gemaakt worden waarin de conventionele methoden van veldmetingen en teledetectiemethoden vergeleken worden.

Parent project

Research action SPSD-I: Sustainable management of the North Sea

Start date

1999-6

End date

2000-6