Use of Radarsat-2 ultra-fine images in horticulture–intensive farming: land use detection and crop discrimination

Abstract

Horticulture is the study of herbaceous plants destined for human consumption that can be consumed with or without industrial processes. Because of the growing pattern of horticulture crops, remote sensing is a useful tool to monitor their seasonal production. The use of all-weather synthetic aperture radar (SAR) images allows global monitoring of these crops. Radar high-resolution satellite imagery is preferred because it is less expensive and more convenient than airborne imagery. The new Radarsat-2 platform with an ultra-fine beam 3 m resolution mode offers new possibilities in land use detection and land cover crop discrimination for plots of one acre or less. This study reviews the use of Radarsat-2 images and compares ultra-fine beam and quad-polarized Radarsat-2 imagery to evaluate the effectiveness of the ultra-fine mode versus the quad-polarized mode for small-plot crop discrimination.

L'horticulture a pour objet l’étude des plantes herbacées destinées à la consommation humaine et pouvant être consommées avec ou sans recours à des procédés industriels. Dans le contexte de la croissance des cultures horticoles, la télédétection est un outil utile pour effectuer le suivi de leur production tout au long de la saison. L'utilisation d'images radar à synthèse d'ouverture (RSO) indépendantes des conditions météorologiques permet d'effectuer le suivi à l’échelle du globe de ces types de culture. Les images satellite radar de haute résolution sont privilégiées dû à leur faible coût comparativement aux images aéroportées et au fait qu'elles sont plus pratiques. La nouvelle plateforme de RADARSAT-2 avec un mode faisceau ultra-fin de 3 mètres de résolution offre de nouvelles possibilités pour l'utilisation du sol et la discrimination du couvert de cultures dans le cas des parcelles d'un acre ou moins. Dans cet article, on étudie l‘utilisation des images de RADARSAT-2 et on compare les images à faisceau ultra-fin et en polarisation quadruple de RADARSAT-2 pour évaluer l'efficacité du mode ultra-fin par rapport au mode en polarisation quadruple dans la détermination des cultures sur petite parcelle.

[Traduit par la Rédaction]

Acknowledgements

The authors would like to thank Fred Campbell for helpful editorial comments on the manuscript. The SOAR program at CSA and MDA are acknowledged for providing the Radarsat-2 data. Many helpful comments and technical exchanges, which contributed to this paper, were received at the Kananaskis workshop on SAR and agriculture organized by Canadian-GEO.