Testing the Contribution of WorldView-2 Improved Spectral Resolution for Extracting Vegetation Cover in Urban Environments

Abstract

Detailed spatial data concerning land cover constitutes valuable information not only for urban design and planning but also to support informed decisions toward urban sustainable development. Obtaining such information from satellite imagery, with quality compatible with cartographic and thematic standards, is still a challenging task. Until recently, very high-resolution (VHR) satellites acquired data with high spatial resolution (1 m or less) but with only four spectral bands, typically in the visible and infrared regions. WorldView-2 (WV-2) offers improved spectral capability by acquiring data in an additional set of spectral bands. Using Lisbon as the case study, this research tests the contribution of the new bands of WV-2 sensor for extracting vegetation information in urban landscapes with different levels of plant heterogeneity. The methodology is based on an automated feature extraction procedure, followed by an object-based accuracy assessment. Results show that including the new WV-2 bands coastal and yellow (bands 1 and 8), along with the standard four-band set, increases the overall accuracy by 1–6%. However, the magnitude of improvement depends on the homogeneity of plants species present in the site.

Résumé

Les données spatiales détaillées concernant la couverture terrestre constituent des renseignements précieux pour la planification et le design urbain, mais aussi pour soutenir des décisions éclairées pour un développement urbain durable. Obtenir ces informations à partir d’images satellite, avec qualité compatible avec les normes cartographiques et thématiques, est toujours une tâche difficile. Jusqu’à tout récemment, les satellites à très haute résolution (VHR) fournissaient des données à haute résolution dans le domaine spatial, mais faible résolution dans le domaine spectral. WorldView-2 (WV-2) offre une meilleure capacité spectrale par l’acquisition de données dans un ensemble supplémentaire de bandes spectrales. À l’aide de Lisbonne comme l’étude de cas, cette recherche teste la contribution de la résolution spectrale accrue du capteur WV-2 d’informations sur la végétation dans les paysages urbains avec différents niveaux d’hétérogénéité des plantes. La méthodologie est basée sur une procédure d’extraction automatisée de caractéristiques, suivie d’une évaluation de la précision basée sur les objets. Les résultats montrent qu’y compris les nouvelles bandes de WV-2 côtiers et jaune (bandes 1 et 8), ainsi que de l’ensemble standard de 4 bandes, augmente la précision globale de 1 à 6%. Cependant l’ampleur de l’amélioration dépend de l’hétérogénéité du site vers la couverture végétale.