Potato Crop Classification in the “Potato Belt” Area of New

23 Pages·2008·1.01 MB·English

by  William Jones

CCrroopp IInnvveennttoorryy MMaappppiinngg UUssiinngg HHiigghh
RReessoolluuttiioonn SSaatteelllliittee IImmaaggee DDaattaa
WWiilllliiaamm JJoonneess ((AADDII LLiimmiitteedd))
RRaayy CCaarrmmiicchhaaeell ((AAttllaannttiicc AAggrriiFFoooodd AAssssoocciiaatteess))
AADDII LLiimmiitteedd
HHaalliiffaaxx,, NNoovvaa SSccoottiiaa
MMaayy,, 22000088
IInnttrroodduuccttiioonn
•• CCrroopp iinnvveennttoorryy mmaappppiinngg ppllaayyss aann iimmppoorrttaanntt rroollee aatt mmaannyy lleevveellss

•• AAtt aa gglloobbaall ssccaallee,, ssttoocckk aannaallyyssttss,, iinnssuurraannccee ccoommppaanniieess,, ggoovveerrnnmmeenntt,, aanndd
nnoonn--ggoovveerrnnmmeenntt aaggeenncciieess rreeqquuiirree vviittaall iinnffoorrmmaattiioonn::

–– aaeerriiaall eexxtteenntt ooff aaggrriiccuullttuurraall ccrrooppss,,
–– hheeaalltthh ssttaattuuss ooff aaggrriiccuullttuurraall ccrrooppss,,

–– ppootteennttiiaall yyiieelldd ooff aaggrriiccuullttuurraall ccrrooppss

•• AAtt llooccaall ssccaalleess,, aaccccuurraattee eessttiimmaattiioonn ooff aaggrriiccuullttuurraall pprroodduuccttiioonn ssuuppppoorrttss::

–– pprroodduuccttiioonn,,
–– ffoooodd ssaaffeettyy,,

–– ppoolliiccyy ddeevveellooppmmeenntt
IInnttrroodduuccttiioonn
•• TTrraaddiittiioonnaallllyy,, ccrroopp iinnvveennttoorryy mmaappppiinngg aaccccoommpplliisshheedd tthhrroouugghh ccoommbbiinnaattiioonn
ooff::

–– ggrroowweerr rreeppoorrttss,,
–– iinn ssiittuu ssaammpplliinngg,,

–– hhiissttoorriiccaall ccrroopp rreeccoorrddss,,

–– wweeaatthheerr//cclliimmaattee ddaattaa

•• MMooddeerrnn tteecchhnniiqquueess rreellyy oonn uussee ooff iimmaaggiinngg sseennssoorrss aanndd ccoommbbiinnaattiioonn::
–– iimmaaggee ccllaassssiiffiiccaattiioonn
–– vveeggeettaattiivvee iinnddeexx mmaappppiinngg aallggoorriitthhmmss

•• PPrroojjeecctt oobbjjeeccttiivvee –– ddeevveelloopp aa ssuuiittaabbllee aapppprrooaacchh ffoorr NNeeww BBrruunnsswwiicckk
IInnttrroodduuccttiioonn
•• AAsssseesssseedd QQuuiicckkBBiirrdd ((22..44 mmeetteerr mmuullttiissppeeccttrraall)),, IIkkoonnooss ((44 mmeetteerr
mmuullttiissppeeccttrraall)),, aanndd SSPPOOTT ((1100 mmeetteerr mmuullttiissppeeccttrraall)) ssaatteelllliittee iimmaaggee ddaattaa

•• SSPPOOTT wwaass sseelleecctteedd;; pprriimmaarriillyy bbeeccaauussee ooff ccoosstt rreellaattiivvee ttoo ccoovveerraaggee

•• SSPPOOTT ffeeaattuurreess lleessss tthhaann 33 ddaayy rreevviissiitt ccaappaabbiilliittyy ((IIKKOONNOOSS,, QQuuiicckkBBiirrdd 11--33
ddaayy))

•• SSPPOOTT cchhaarraacctteerriissttiiccss::

BBaanndd 11 GGrreeeenn 00..5500 –– 00..5599 μμmm 1100 mmeetteerr ssppaattiiaall rreessoolluuttiioonn
BBaanndd 22 RReedd 00..6611 –– 00..6688 μμmm 1100 mmeetteerr ssppaattiiaall rreessoolluuttiioonn

BBaanndd 33 NNIIRR 00..7788 –– 00..8899 μμmm 1100 mmeetteerr ssppaattiiaall rreessoolluuttiioonn

BBaanndd 44 SSWWIIRR 11..5588 –– 11..7755 μμmm 2200 mmeetteerr ssppaattiiaall rreessoolluuttiioonn
DDaattaa AAccqquuiissiittiioonn
•• SSPPOOTT ssaatteelllliittee iimmaaggee ddaattaa aaccqquuiirreedd oonn JJuullyy 2255tthh,, AAuugg 22nndd,, aanndd AAuugg 1133tthh

•• 1100%% CClloouudd SSppeecciiffiiccaattiioonn
•• IImm aaggiinngg wwiinnddooww –– JJuullyy 2200tthh –– AAuugg 1155tthh
•• HHii gghheesstt qquuaalliittyy ddaattaa iinn aarreeaass ooff g grr eeaatteesstt
aaggrriiccuullttuurraall ccoonncceennttrraattiioonn
Aug 13

Aug 02
•• AArreeaass iinn cclloouudd sshhaaddooww ddiiffffiiccuulltt ttoo
ccllaassssiiffyy uussiinngg aauuttoommaatteedd pprroocceedduurreess

Jul 25
Procedure
Project Flow
Satellite Tasking/Order
Ground Truth Collection Image Acquisition
Geocorrection
Training Sites
Run Classification
Yes No
Accuracy Assessment Satisfactory Results Refine Training Sites
Run Classification
Post-Classification Analysis
Crop Statistics
Procedure
11)) GGeeooccoorrrreeccttiioonn -- pprreecciissiioonn ccoorrrreeccttiioonn ttoo tthhee SSNNBB ttooppooggrraapphhiicc vveeccttoorrss
Potato 1
Corn
Grain
Low Biomass
Bare Soil
Potato 2
PPoottaattoo 22
Procedure
22)) AAccqquuiissiittiioonn ooff iinn ssiittuu ffiieelldd ssaammppllee ddaattaa::
ii)) TTrraaiinn CCllaassssiiffiiccaattiioonn AAllggoorriitthhmm
iiii)) AAccccuurraaccyy AAsssseessssmmeenntt

-- AApppprrooxxiimmaatteellyy 11,,550000 ffiieellddss
SSuurrvveeyyeedd ((uusseedd 885533))

-- PPrreeddoommiinnaannttllyy iinn aarreeaass ooff
ccoonncceennttrraatteedd pprroodduuccttiioonn
Procedure
33)) GGeenneerraattee ttrraaiinniinngg aarreeaass iinn iimmaaggee ddaattaa -- ccaallccuullaattee ssttaattiissttiiccaall
ssiiggnnaattuurreess ooff eeaacchh ccrroopp

TTrraaiinniinngg SSiitteess
CROP Fields
Bare Ground 29
Corn 6
Forage 16
Grain 52
Low Biomass 13
Other 19
Potato 1 51
Potato 2 8
Total 194
Procedure
CCrroopp CCllaasssseess
DDeeffiinneedd eeiigghhtt ccllaasssseess
-- PPoottaattoo 11 –– hhiigghh IIRR rreessppoonnssee,, ssmmooootthh tteexxttuurree
-- PPoottaattoo 22 –– mmoottttlleedd aappppeeaarraannccee ((rreedduucceedd IIRR rreefflleeccttaannccee))

TTwwoo ccllaasssseess ooff PPoottaattoo
Potato 1
Potato 2