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Als Bathymetrie (von altgriechisch βαθύς bathýs, deutsch ‚tief‘ und μέτρον métron, deutsch ‚Maß‘) oder Gewässervermessung bezeichnet man die Vermessung der topographischen Gestalt der Gewässerbetten, Meeresböden wie beispielsweise Seegründe. Dies kann beispielsweise durch ein genau gesteuertes Boot oder Vermessungsschiff geschehen.
Als Teilgebiet von Hydrographie und Geodäsie dient die Bathymetrie der Erzeugung von Geländemodellen und Karten, aus denen das Tiefenprofil der Ozeane ersichtlich wird.