Aplicacion y evaluacion de técnicas de pansharpening en imágenes Worldview-2/3: Impacto en la clasificacion de zonas naturales y urbanas

Abstract

La teledetección hoy en día tiene multitud de aplicaciones en diversos escenarios. La información es captada por sensores integrados en diferentes dispositivos y mediante la aplicación de técnicas de procesado de datos e imágenes, permite su interpretación eficiente y avanzada. Los sensores de alta resolución embarcados en plataformas espaciales proporcionan usualmente una imagen multiespectral y otra pancromática de mejor resolución espacial de la misma zona de adquisición. Las técnicas de pansharpening permiten la fusión de la imagen multiespectral de baja resolución espacial y la pancromática de alta resolución espacial para obtener una única imagen multiespectral de alta resolución espacial e intentando conservar la fidelidad espectral con relación a las bandas multiespectrales. Este trabajo se centra en la aplicación de técnicas de pansharpening en imágenes de cubiertas heterogéneas; en otras palabras, se utilizará una imagen del Parque Nacional de Garajonay y otra de la ciudad de Las Palmas de Gran Canaria, proporcionada la primera por el satélite Worldview-2 y la segunda por el satélite Worldview-3, y se aplicarán técnicas de fusión que ayudarán a mejorar la resolución espacial sin alterar significativamente la resolución espectral. A continuación, se pretende comparar las clasificaciones de ambas imágenes antes y después de la aplicación de las técnicas de pansharpening. En conclusión, se pretende analizar la mejora en la clasificación cuando se emplea una imagen fusionada con respecto a las bandas originales, abordando primero un análisis para identificar qué técnica de fusión es la más apropiada para cada cubierta.

Nowadays Remote Sensing techniques have multiple uses in different situations. The information is captured by sensors that are integrated in different devices. Using image and data processing techniques is possible to have an efficient and advanced interpretation. High-resolution sensors onboard space platforms usually provide a multispectral and a panchromatic image of the same acquisition area. The panchromatic image provides higher spatial resolution while the multispectral provides higher spectral resolution. Pansharpening techniques allow the fusion of the low spatial resolution multispectral image and the high spatial resolution panchromatic image, producing a single high spatial resolution multispectral image while attempting to preserve spectral fidelity with respect to the multispectral bands. This project focuses on the application of pansharpening techniques to images covering heterogeneous surfaces; in other words, an image of the Garajonay National Park and an image of the city of Las Palmas de Gran Canaria, the former provided by the Worldview-2 satellite and the latter by the Worldview-3 satellite, will be used and fusion techniques will be applied to help improve the spatial resolution without significantly altering the spectral resolution. Then, the aim is to compare the classifications of both images before and after the application of pansharpening techniques. In conclusion, the purpose of this work is to analyze the improvement in classification when a merged image is used in comparison to the original bands. For that, first we address the problem of determining which fusion technique is the most appropriate for each surface.