傳統測量海底水深的方式為利用船載聲學測深儀進行現地勘查，然而對於近岸淺水地區因航行不易難以施測，得力於衛星遙測的快速發展，衛載光達成為潛在的近岸水深量測工具。美國太空總署於2018年9月發射了ICESat-2衛星，搭載先進地表雷射測高酬載(ATLAS)，利用10kHz的高頻率光達測距，提供天底目標物的精確高程。由於其發射綠光可穿透乾淨水體，對於深度20公尺以內的水域能從點雲中萃取水底地形，若結合面狀多光譜衛星影像，則可利用反射光隨水深衰減的特性用以產製水深模型。本項技術結合ICESat-2衛載光達與Sentinel-2多光譜影像，針對南海地區多個島礁進行深度計算並進行內外部檢核，由ICESat-2點狀深度在淺水區(0–15公尺深)經空載光達驗證後精度達0.20-0.47公尺，而由Sentinel-2在同樣深度產製的面狀地形圖精度約0.56至0.97公尺。歸納出該方法可滿足海圖水深置信度C級，理想情況可達A2&B等級。此方法可透過衛星資料在時空上的延伸性，在水質條件允許的前提下，用以計算全球各地淺水地區的水下地形圖。

　　近岸淺水地形對於海岸工程、航行安全與資源探勘至關重要。然而，傳統上對於淺水區(水深20公尺以內)的水下資訊多難以取得，主要歸咎於船隻航行困難、掃描幅寬有限，以及地面測量時人力物力的沈重負擔。此外，一般的單音束或多音束測深儀器常用於測量數十到數百公尺間的水下地形，而空載光達儀器則受限於施測當下的水質條件。為克服上述種種水深測量方法的限制，利用衛星資料的水深測量已在國際間逐步受到重視，該技術稱為衛星水深測量(Satellite-derived bathymetry, SDB)，主要透過比爾朗伯定律的原理，分析太陽光進入水中後反射的消散特徵，建立一套利用衛星多光譜影像所偵測到離水輻射強度來反演水中光徑長度的方法。這種量測方法雖行之有年，但在實務上仍會遇到一些海面狀態所造成的訊號干擾，如波浪、耀光反射以及太陽入射角度的差異，因此在計算上需透過一些控制點的輔助，作為面狀水深模型計算的參考，然而這樣的資訊在大洋中的島礁卻往往難以取得，造成部分區域的資料空缺。

　　美國太空總署在2018年9月發射了ICESat-2衛星，搭載了先進地表雷射測高酬載(ATLAS)，利用光子在發射後經地表反射的時間差與行進速度，經過改正後計算距離，並透過軌道位置反算天底目標物的精確高程。雖然其原始設計任務為量測雲頂、海面、陸域與冰面的高程，不過經科學家們的實證後確認其發射的綠光波段足以穿透乾淨的水體並反映水底地形，正好可作為衛星影像反演水深時的絕佳高程控制點。因此，結合ICESat-2光達的點狀測深以及多光譜衛星影像(如歐洲太空總署Sentinel-2衛星，10公尺解析度)的面狀反演模式，可繪製細緻的淺水地區海底地形，並用以產製電子海圖(ENC)。 

　　在科技部與內政部的支持與協助下，曾國欣副教授與其團隊成員，包含徐筱柔助理、黃智遠副教授、任玄副教授，以及國外的合作團隊如美國太空總署哥達德太空飛行中心、德州農工大學、日本遙測科技中心(RESTEC)等單位，多年來持續利用航空攝影測量、機器學習以及光譜反演等方式計算水下地形，希望能滿足國際海道測量組織(IHO)的精度規範，使船隻在航行過程中有標準化的海圖水深置信度(ZOC)可以依循，確保足夠的餘裕水深。高精度的電子海圖(如A1等級)需能滿足0.5公尺+1%水深的精度要求，而較差的海圖亦須滿足2公尺+5%水深的精度規範。在現場施測不易的情況下，衛星測量為極具潛力的替代方案。曾教授團隊開發出一套半自動的淺水地形產製流程並在南海數個島礁進行內、外部檢核，ICESat-2點狀深度在淺水區(0–15公尺深)經空載光達驗證後精度達0.20-0.47公尺，而由Sentinel-2在同樣深度產製的面狀地形圖精度約0.56至0.97公尺，結合不同演算法與影像篩選，歸納出該方法在水深五公尺內可達海圖水深置信度A2&B等級，其後可滿足C級。此方法可透過衛星資料在時空上的延伸性，在水質條件允許的前提下，用以計算全球各地淺水地區的水下地形圖。