Urban Forestry and Environmental Programs Section

Surrey, Canada

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Chance C.M.,University of British Columbia | Coops N.C.,University of British Columbia | Crosby K.,Urban Forestry and Environmental Programs Section | Aven N.,Urban Forestry and Environmental Programs Section
Canadian Journal of Remote Sensing | Year: 2016

Abstract. Invasive species are problematic for residents who interact with nature in urban areas as well as managers tasked with maintaining biodiversity. Many cities have instigated programs to remove invasive plants, which requires detailed knowledge of plant locations. Hyperspectral remote sensing allows identification of invasive plants species based on spectral properties. Imagery from the Compact Airborne Spectrographic Imager (CASI) was used to extract spectra of Himalayan blackberry (Rubus armeniacus), English ivy (Hedera helix), and other species across the nonforest vegetated environment of Surrey, British Columbia, Canada. Additionally, field spectra were acquired from a handheld spectrometer. All spectra were processed through an instability index spectral channel selection algorithm. The resulting wavelengths, selected for their capacity to differentiate key species, were input into a spectral angle mapper classification to detect Himalayan blackberry and English ivy across the city. Results show detection accuracies of 80.0% for English ivy and 76.4% for Himalayan blackberry. Spatially, both species were observed with proportionally more area outside parks than within parks. Our study highlights the feasibility of detecting Himalayan blackberry and English ivy in open urban areas and demonstrates advantages of selecting of spectral channels. Résumé. Les espèces envahissantes sont problématiques pour les résidents qui interagissent avec la nature dans les zones urbaines ainsi que pour les gestionnaires chargés du maintien de la biodiversité. Plusieurs villes ont instauré des programmes pour éliminer les plantes envahissantes qui exigent une connaissance détaillée de l’emplacement de ces plantes. La télédétection hyperspectrale permet l’identification des espèces de plantes envahissantes basée sur les propriétés spectrales. De l’imagerie provenant de l’imageur spectrographique compact aéroporté « Compact Airborne Spectrographic Imager » (CASI) a été utilisée pour extraire les spectres de la mûre de l’Himalaya (Rubus armeniacus), du lierre commun (Hedera helix) et d’autres espèces dans un environnement de végétation non forestière à Surrey en Colombie-Britannique au Canada. De plus, des spectres ont été acquis sur le terrain à partir d’un spectromètre de poche. Tous les spectres ont été traités à l’aide d’un algorithme de sélection de canaux spectraux basée sur des indices d’instabilité. Les longueurs d’onde résultantes, sélectionnées pour leur capacité à différencier les espèces clés, ont été utilisées en entrée d’une classification « spectral angle mapper » pour détecter la mûre de l’Himalaya et le lierre commun dans la ville. Les résultats montrent une précision de détection de 80,0% pour le lierre commun et de 76,4% pour la mûre de l’Himalaya. Les deux espèces couvraient une plus grande proportion de la surface à l’extérieur des parcs que dans les parcs. Notre étude montre qu’il est possible de détecter la mûre de l’Himalaya et le lierre commun dans les zones urbaines ouvertes et démontre les avantages de la sélection de canaux spectraux. Copyright © 2016 CASI

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