Semi-automated delineation of positive and negative relief seabed morphologies : from fluid-flow-induced features to coralligenous formations in Flensburg Bay (Germany-Denmark) and Cyprus shelf
| datacite.contributor.RelatedPerson | Κουτσικόπουλος, Κωνσταντίνος | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Γεραγά, Μαρία | |
| datacite.contributor.Supervisor | Παπαθεοδώρου, Γεώργιος | |
| dc.contributor.author | Γιαννακόπουλος, Βασίλειος | |
| dc.contributor.other | Giannakopoulos, Vasileios | |
| dc.date.accessioned | 2025-02-26T08:37:39Z | |
| dc.date.available | 2025-02-26T08:37:39Z | |
| dc.date.issued | 2025-02-25 | |
| dc.degree | masterThesis | |
| dc.description.abstract | A precise determination of seafloor geomorphological features proves essential for understanding geological procedures and marine habitat dynamics. This research demonstrates a methodology to semi-automate the identification and classification of positive and negative seafloor features, based on high-resolution bathymetric information. The methodology was implemented to analyze distinct study locations which included pockmarks and mound-like features in Flensburg Bay (Germany-Denmark) as well as the analysis of coralligenous formations on the Cyprus shelf. It integrates BPI-derived surfaces with mathematical filtering, vertical cutoffs, and morphometric parameter analysis to systematically extract relevant features. The CoMMa toolbox in ArcGIS Pro facilitated this process by automating the integration of key geomorphometric parameters, improving the precision of feature delineation and enabling a more detailed spatial analysis. Coralligenous formations were best identified through a combination of slope, roughness, and confidence scores. Pockmarks were effectively distinguished using the Polsby-Popper Score and local depth gradient variability, while mound-like features required local depth gradient variance and depth range thresholds to enhance classification. The results highlight the effectiveness of semi-automated mapping in reducing manual effort while maintaining classification accuracy. However, the reliance on predefined threshold values necessitates expert validation and further refinement. These predefined threshold values require confirmation and additional development work from experts. This study aims to contribute to marine geology and habitat conservation by improving seafloor feature delineation and advancing methodologies for geomorphological classification. The approach developed in this research demonstrates its versatility across different marine environments, supporting future applications in marine spatial planning, seafloor stability assessments, and habitat conservation initiatives. | |
| dc.description.translatedabstract | Ο ακριβής προσδιορισμός των γεωμορφολογικών χαρακτηριστικών του θαλάσσιου πυθμένα αποδεικνύεται απαραίτητος για την κατανόηση των γεωλογικών διαδικασιών και της δυναμικής των θαλάσσιων οικοτόπων. Αυτή η έρευνα καταδεικνύει μια μεθοδολογία για ημι-αυτοματοποίηση της αναγνώρισης και ταξινόμησης θετικών και αρνητικών χαρακτηριστικών του πυθμένα, με βάση βαθυμετρικές πληροφορίες υψηλής ανάλυσης. Η μεθοδολογία εφαρμόστηκε για την ανάλυση διακριτών τοποθεσιών μελέτης που περιλάμβαναν κρατήρες και υψώματα στον κόλπο Flensburg (Γερμανία-Δανία) καθώς και την ανάλυση κοραλλιογενών σχηματισμών στην Κυπριακή υφαλοκρηπίδα. Ενσωματώνει επίπεδα που προέρχονται από το BPI με μαθηματικό φιλτράρισμα, κάθετες αποκοπές και ανάλυση μορφομετρικών παραμέτρων για να εξάγει συστηματικά σχετικά χαρακτηριστικά. Η εργαλειοθήκη CoMMa στο ArcGIS Pro διευκόλυνε αυτή τη διαδικασία αυτοματοποιώντας την ενοποίηση βασικών γεωμορφομετρικών παραμέτρων, βελτιώνοντας την ακρίβεια της οριοθέτησης χαρακτηριστικών και επιτρέποντας μια πιο λεπτομερή χωρική ανάλυση. Οι κοραλλιογενείς σχηματισμοί αναγνωρίστηκαν καλύτερα μέσω ενός συνδυασμού κλίσης, τραχύτητας και βαθμολογιών εμπιστοσύνης. Οι κρατήρες διακρίθηκαν αποτελεσματικά χρησιμοποιώντας το Polsby-Popper Score και τη μεταβλητότητα τοπικής κλίσης βάθους, ενώ τα υψώματα απαιτούσαν τοπική διακύμανση κλίσης βάθους και όρια εύρους βάθους για την ενίσχυση της ταξινόμησης. Τα αποτελέσματα υπογραμμίζουν την αποτελεσματικότητα της ημι-αυτόματης χαρτογράφησης στη μείωση της χειροκίνητης προσπάθειας, διατηρώντας παράλληλα την ακρίβεια ταξινόμησης. Ωστόσο, η εξάρτηση από προκαθορισμένες τιμές ορίου απαιτεί επικύρωση από ειδικούς και περαιτέρω βελτίωση. Αυτές οι προκαθορισμένες τιμές απαιτούν επιβεβαίωση και πρόσθετη εργασία ανάπτυξης από ειδικούς. Αυτή η μελέτη στοχεύει να συμβάλει στη θαλάσσια γεωλογία και τη διατήρηση των οικοτόπων με τη βελτίωση της οριοθέτησης των χαρακτηριστικών του θαλάσσιου πυθμένα και την προώθηση μεθοδολογιών για γεωμορφολογική ταξινόμηση. Η προσέγγιση που αναπτύχθηκε σε αυτήν την έρευνα καταδεικνύει την ευελιξία της σε διαφορετικά θαλάσσια περιβάλλοντα, υποστηρίζοντας μελλοντικές εφαρμογές στον θαλάσσιο χωροταξικό σχεδιασμό, τις αξιολογήσεις σταθερότητας του θαλάσσιου πυθμένα και τις πρωτοβουλίες διατήρησης των οικοτόπων. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10889/29057 | |
| dc.language.iso | en | |
| dc.subject | Semi-automated mapping | |
| dc.subject | Pockmarks | |
| dc.subject | Coralligenous formations | |
| dc.subject | Geomorphometric analysis | |
| dc.subject | Μultibeam bathymetry | |
| dc.subject.alternative | Ημιαυτόματη χαρτογράφηση | |
| dc.subject.alternative | Κρατήρες | |
| dc.subject.alternative | Κοραλλιγενείς σχηματισμοί | |
| dc.subject.alternative | Γεωμορφομετρική ανάλυση | |
| dc.subject.alternative | Βαθυμετρία πολυδεσμικού βυθόμετρου | |
| dc.title | Semi-automated delineation of positive and negative relief seabed morphologies : from fluid-flow-induced features to coralligenous formations in Flensburg Bay (Germany-Denmark) and Cyprus shelf | |
| dc.title.alternative | Ημιαυτόματη οριοθέτηση θετικών και αρνητικών μορφολογικών ανωμαλιών του πυθμένα : από μορφολογικά χαρακτηριστικά λόγω διαφυγής ρευστών στον κόλπο Flensburg (Γερμανία-Δανία) σε κοραλλιογενείς σχηματισμούς στην υφαλοκρηπίδα της Κύπρου |