INTERPRETASI CITRA UNTUK PEMETAAN PENGGUNAAN LAHAN

PENGINDERAAN JAUH DAN INTERPRETASI CITRA

penginderaan jauh didefinisikan sebagai ilmu (dan juga seni sampai pada luasan tertentu) yang mempelajari bagaimana cara memperoleh informasi tentang suatu obyek di permukaan bumi tanpa ada kontak langsung dengan obyek tersebut. Perolehan informasi ini dilakukan dengan cara mengindra dan merekam energi dari suatu sumber energi yang terpantulkan atau terpancarkan oleh obyek di permukaan bumi, untuk kemudian diproses, dianalisis dan diaplikasikan untuk kepentingan tertentu (CCRS, 1999)

a. Sumber energi e. Ground station

b. Energi melewati atmosfer f. Analisis citra

c. Obyek permukaan g. Aplikasid. Sensor dan wahana

ENERGI DAN SUMBER ENERGI

Energi yang digunakan dalam penginderaan jauh adalah radiasi elektromagnetik.

Sumbernya dapat berupa sumber alami maupun buatan

Sumber alami adalah matahari (passive remote sensing), sedangkan sumber buatan adalah berupa pembangkit sinyal (ampli/antenna) yang dipasang pada suatu wahana (active remote sensing)

SUMBER ENERGI GELOMBANG EM

1. Penginderaan Jauh Pasif

Menggunanakan matahari sebagai sumber gelombang EM

2. Penginderaan Jauh Aktif

Mempunyai sumber energi sendiri untuk menghasilkan gelombang EM

INTERAKSI DENGAN ATMOSFIR

Perambatan gelombang elektromagnetikdari matahari ke bumi mengalami penyebaran(scattering), yang disebabkan oleh partikel-partikel dalam atmosfir.

Perhatikan pada siang hari langit menjadibiru dan pada matahari terbit atau tenggelam, langit menjadi kemerahan. Hal ini disebabkanadanya scattering yang disebabkan oleh partikel-partikel dalam atmosfir

INTERAKSI DENGAN TARGET

Energi yang tidak terserap dan tersebarpada atmosfir dapat mencapai permukaanbumi

Energi yang mencapai target (I) akan terbagilagi menjadi energi yang ditransmisikan (T)diserap target (A)) dan energi yang dipantulkan (R).

Energi yang dipantulkan merupakan perhatian yang utamadalam remote sensing

Pantulan Sempurna(Specular)

Pantulan segala arahDiffuse)

SETIAP OBYEK AKAN MEMPUNYAI RESPON (DALAM BENTUK PERBEDAAN INTENSITAS PANTULAN-SERAPAN) YANG BERBEDA TERHADAP ENERGI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK YANG DATANG PADANYA. SELAIN ITU, OBYEK YANG SAMA JUGA AKAN MEMPUNYAI RESPON BERBEDA TERHADAP SPEKTRUM YANG BERBEDA

INTERAKSI DENGAN TARGET

SETIAP OBYEK AKAN MEMPUNYAI RESPON (DALAM BENTUK PERBEDAAN INTENSITAS PANTULAN-SERAPAN) YANG BERBEDA TERHADAP ENERGI GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK YANG DATANG PADANYA. SELAIN ITU, OBYEK YANG SAMA JUGA AKAN MEMPUNYAI RESPON BERBEDA TERHADAP SPEKTRUM YANG BERBEDA

KURVA PANTULAN OBYEK

0,3 1 3 10

SOIL

VEGETATION

WATER

m

WAHANA DAN SENSOR

4 Resolusi terkait kemampuan sensor dalam merekam

Resolusi spasial Resolusi spektral Resolusi radiometrik Resolusi temporal

Wahana

Sensor

WAHANA PENGINDERAAN JAUH

Rocket

Satellite

Balloon

Aero plane

Helicopter

Crane

1000 Km

100

10

1

0 Km

PEREKAMAN GELOMBANG EM

1. Sensor Fotografik

Perekaman berlangsung seperti kamera foto biasaatau yang kita kenal sebagai proses kimiawi.Citra yang dihasilkan dibentuk dari titik-titik yang sangat halus

2. Sensor Elektronik

Sensor yang bekerja secara elektrik, data yang direkam berupa data dijital/numerik.Citra dibentuk dari pixel (picture element)

BEBERAPA SENSOR SATELIT

NOAA-AVHRR

Resolusi Spasial : 1.1 kilometerResolusi Spektral :6 Saluran (spektrum tampak – termal)Resolusi radiometrik : 10 Bit per SaluranResolusi Temporal : 12 jam

BEBERAPA SENSOR INDERAJA

LANDSAT

Resolusi Spasial : 30 meterResolusi Spektral : 8 Saluran (spektrum tampak – termal)Resolusi radiometrik : 8 Bit per SaluranResolusi Temporal : 18 Hari

BEBERAPA SENSOR INDERAJA

SPOT

Resolusi Spasial : 10 meterResolusi Spektral : 4 Saluran (spektrum tampak – inframerah gelombang pendek)Resolusi radiometrik : 8 Bit per SaluranResolusi Temporal : 2-3 Hari

BEBERAPA SENSOR INDERAJA

Quickbird

Resolusi Spasial : 0.6 meterResolusi Spektral : 4 Saluran (spektrum tampak – inframerah dekat)Resolusi radiometrik : 11 Bit per SaluranResolusi Temporal : 3 Hari

DATA PENGINDERAAN JAUH

FOTO UDARA

1. Lebih sederhana sistem operasionalnya

3. Resolusi spasial lebih baik

2. Tingkat kedetilan dapat disesuaikan dengan kebutuhan

2. CITRA SATELIT

Landsat (Amerika Serikat)Ikonos (Amerika Serikat +Jepang)Quickbird (Amerika Serikat)SPOT (Perancis )NOAA (Amerika Serikat )IRS (India)Aster (Amerika Serikat ), dll.

1. Biaya relatif lebih murah2. Kontinyu3. Mudah didapat

3. RADAR

1. Mempunyai Sumber Energi Sendiri

2. Tidak Tergantung Waktu

3. Tembus Awan

CONTOH PRODUK FOTO UDARA

PANCHROMATIC HITAM PUTIH

1 : 50.000

TAHUN 1994

1 :15.000

TAHUN 1990

1 :30.000

TAHUN 1994

1 : 7000

TAHUN 1996

Citra Landsat

CITRA SPOT

QUICKBIRD

Citra NOAA AVHRR,dengan resolusi spasial4 km x 4 km

RADAR

RESOLUSI SPASIAL

KARAKTERISTIK CITRA SATELIT

Kemampuan sensor dalam mendefinisikan objek di permukaan bumi yang diwakili oleh pixel (picture element)

Satu pixel mewakili30 meter x 30 meter (Landsat)2,5 meter x 2,5 meter (SPOT)1 meter x 1 meter (Ikonos)0,6 meter X 0,6 meter (Quickbird)

RESOLUSI SPEKTRAL

KARAKTERISTIK CITRA SATELIT

Resolusi spektral mendefinisikan kemampuan sensor untuk mendefinisikan kehalusan interval panjang gelombang yang bisa direkam

Landsat-TM Band-342

Landsat-TM Band-247

Landsat-TM Band-432

Landsat-TM Band-521

RESOLUSI TEMPORAL

Lamanya satelit kembali lagi pada suatu lokasi atau wilayah yang sama

Landsat : 16 hari

SPOT : 26 hari

Ikonos : + 3 hari

Quikbird : 1 – 3,5 hari

NOAA : 24 jam Sampai lokasi yang samapada x hari

RESOLUSI RADIOMETRIK

4 NILAI KECERAHAN (2 BIT) 256 NILAI KECERAHAN (8 BIT)

Resolusi radiometrik adalah ukuran sensitivitas sensor untuk membedakan aliran radiasi (radiation flux) yang dipantulkan atau diemisikan suatu objek oleh permukaan bumi. Sebagai contoh, radian pada panjang gelombang 0,6 - 0,7 m akan direkam oleh detektor MSS band 5 dalam bentuk voltage. Kemudian analog voltage ini disampel setiap interval waktu tertentu (contoh untuk MSS adalah 9,958 x 10-6 detik) dan selanjutnya dikonversi menjadi nilai integer yang disebut bit. MSS band 4, 5 dan 7 dikonversi ke dalam 7 bit (27=128), sehingga akan menghasilkan 128 nilai diskrit yang berkisar dari 0 sampai dengan 127. MSS band 6 mempunyai resolusi radiometrik 6 bit (26=64), atau nilai integer diskrit antara 0 - 63. Generasi kedua data satelit seperti TM, SPOT dan MESSR mempunyai resolusi radiometrik 8 bit (nilai integer 0 - 255). Citra yang mempunyai resolusi radiometrik yang lebih tinggi akan memberikan variasi informasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan citra yang mempunyai resolusi radiometrik yang lebih rendah

.GROUND STATION AND PROCESSING

Pemrosesan, setelah energi dideteksi dan ditangkap sensor, energi ini kemudian direkam dalam detektor, untuk kemudian diproses menjadi citra. Untuk sistem fotografi, detektor berupa film yang nanti kemudian dicetak menjadi foto. Sedangkan untuk sistem elektronis/digital, data yang terekam dikirim ke stasiun penerima di bumi untuk kemudian diproses menjadi citra digital.

LAPAN Pare Pare Ground Station

ANALISIS CITRA(EKSTRAKSI INFORMASI TEMATIK DARI CITRA)

Interpretasi visual

Analisis digital

INTERPRETASI VISUAL

Aktivitas visual untuk mengkaji citra yang menunjukkan gambaran muka bumi yang tergambar di dalam citra tersebut untuk tujuan identifikasi obyek dan menilai maknanya ( howard, 1991 ).

TAHAPAN INTERPRETASI VISUAL

DETEKSI IDENTIFIKASI ANALISIS

KUNCI INTERPRETASI VISUAL (IDENTIFIKASI OBYEK)

Rona/Warna; merupakan nilai kecerahan relatif dari obyek. Rona merupakan unsur paling dasar untuk membedakan obyek, Rona yang berbeda biasanya mengindikasikan obyek yang berbeda pula.

Bentuk; merupakan keadaan umum , struktur atau penciri tepi suatu obyek, bentuk kotak biasanya mencirikan sawah, permukiman atau gedung, bentuk tidak beraturan mencirikan vegetasi, hutan, dan sebagainya.

Ukuran; besar kecilnya suatu obyek dibandingkan dengan obyek yang lain. Kantor dan Sekolah bisa saja mempunyai bentuk dan rona yang sama, tapi keduanya bisa dibedakan dari segi ukurannya.

KUNCI INTERPRETASI VISUAL (IDENTIFIKASI OBYEK)Pola; merupakan susunan keruangan dari obyek. Kompleks perumahan biasanya dicirikan dengan pola obyek rumah yang teratur dan dipisahkan jalan, sedangkan permukiman kumuh justru sebaliknya.

Tekstur; merupakan variasi rona di dalam sebuah obyek. Tekstur kasar tidak teratur biasanya mencirikan vegetasi, sedangkan tubuh air tenang atau sawah mempunyai tekstur halus.

Bayangan; Bayangan merupakan penciri obyek yang mempunyai aspek ketinggian atau tidak. Bayangan biasanya dipakai untuk mengidentifikasi dan membedakan perbukitan dan dataran pada pemetaan geologi – geomorfologi.

Asosiasi; Hubungan antara satu obyek dengan obyek lain. Beberapa obyek terkadang mempunyai kedekatan posisi satu sama lain seperti permukiman perkotaan berasosiasi dengan jaringan jalan, sungai biasanya diikuti pepohonan rimbun di bantarannya.

CONTOH PENERAPAN KUNCI INTERPRETASI VISUAL

Analysis/ Interpretasi

ManualV

V

BS

BS

BK

L

INTERPRETASI CITRA DIGITAL/KLASIFIKASI MULTISPEKTRAL

Proses interpretasi obyek pada citra secara otomatis dengan bantuan komputer.

Proses interpretasi hanya mengandalkan pada informasi rona/warna (spektral).

Lebih cepat daripada interpretasi visual, tetapi informasi yang dihasilkan lebih terbatas.

Keluaran dalam format Raster. Proses klasifikasi ada 2 macam, Supervised

dan Unsupervised.

TAHAPAN KLASIFIKASI MULTISPEKTRAL (SUPERVISED)

Operator mendefinisikan skema kelas informasi (air, vegetasi, lahan terbuka, lahan terbangun, dsb).

Operator memilih area sampel kelas spektral pada citra, kemudian mendefinisikan informasinya sesuai dengan kelas informasi yang cocok.

Komputer mengklasifikasi kelas spektral sesuai dengan area sampel, dilanjutkan penamaan kelas informasi yang sesuai

Operator melakukan Uji Akurasi

TAHAPAN KLASIFIKASI MULTISPEKTRAL (UNSUPERVISED)

Operator mendefinisikan skema kelas informasi (air, vegetasi, lahan terbuka, lahan terbangun, dsb).

Komputer mengklasifikasi kelas spektral sesuai dengan parameter statistik yang ditentukan operator.

Operator mendefinisikan dan mencocokkan kelas spektral dengan kelas informasi

Operator melakukan Uji Akurasi

Analysis/Interpretasi Digital indeks vegetasi

PERBANDINGAN INTERPRETASI VISUAL DAN DIGITAL

Metode Kelebihan Kekurangan

Interpretasi Visual

- Pengetahuan interpreter bisa dimanfaatkan semaksimal mungkin.

- Penerapan skala pemetaan fleksibel

- Proses interpretasi memerlukan waktu lama

- Hasil interpretasi bersifat subyektif dan berbeda pada setiap interpreter.

Klasifikasi Digital - Waktu pemrosesan relatif singkat

- Parameter kuantitatif dari citra bisa diekstrak

- Pengetahuan interpreter tidak bisa dimanfaatkan

- Penerapan skala pemetaan tidak fleksibel

INTERPRETASI CITRA UNTUK PEMETAAN PENGGUNAAN LAHAN

PENGGUNAAN LAHAN ????

Lahan Merupakan material dasar dari suatu lingkungan (situs), yang diartikan berkaitan dengan sejumlah karakteristik alami yaitu iklim, geologi, tanah, topografi, hidrologi dan biologi (Aldrich, 1981).

Dalam pengertian lain, lahan didefinisikan sebagai ruang diatas permukaan bumi yang mempunyai ciri khusus dari aspek iklim, geologi, topografi, tanah, hidrologi dan biologi.

Obyek yang ada dipermukaan lahan disebut dengan penutup lahan. Secara umum penutup lahan dapat dibedakan menjadi tiga kategori, yaitu vegetasi, tanah, dan air, yang nantinya diperinci menjadi kategori yang lebih detil.

Adapun penggunaan lahan adalah segala bentuk aktivitas manusia di atas lahan. Contoh penggunaan lahan antara lain sawah, permukiman, pertokoan, kantor, kebun, tambang dan lain-lain.

 

Penutup Lahan

Penggunaan Lahan

Proses interpretasi Citra Penggunaan Lahan

SKEMA KLASIFIKASI PENGGUNAAN LAHAN

Jenjang I Jenjang II

Jenjang III Jenjang IV Simbol

1.   Daerah Bervegetasi A.  Daerah Pertanian 1.   Sawah Irigasi   Si2.   Sawah Tadah Hujan   St3.   Sawah Lebak   Sl4.   Sawah pasang surut   Sp5.   Ladang/Tegal   L6.   Perkebunan -   Cengkeh C

-   Coklat Co-   Karet K-   Kelapa Ke-   Kelapa Sawit Ks-   Kopi Ko-   Panili P-   Tebu T-   Teh Te-   Tembakau Tm

7.   Perkebunaan Campuran   Kc

8.   Tanaman Campuran   Te  B.     Bukan Daerah Pertanian 1.      Huatan lahan kering -   Hutan bambu Hb

-   Hutan campuran Hc-   Hutan jati Hj-   Hutan pinus Hp-   Hutan lainnya Hl

2.      Hutan lahan basah -   Hutan bakau Hm-   Hutan campuran Hc-   Hutan nipah Hn-   Hutan sagu Hs

3.      Belukar   B4.      Semak   S5.      Padang Rumput   Pr6.      Savana   Sa7.      Padang alang-alang   Pa8.      Rumput rawa   Rr

II. Daerah tak bervegetasiC.  Bukan daerah pertanian 1.   Lahan terbuka   Lb

2.   Lahar dan Lava   Ll3.   Beting Pantai   Bp4.   Gosong sungai   Gs5.   Gumuk pasir   Gp

III. Permukiman dan lahan bukan pertanianD.  Daerah tanpa liputan vegetasi 1.   Permukiman   Kp

2.   Industri   In3.   Jaringan jalan    4.   Jaringan jalan KA    5.   Jaringan listrik tegangan tinggi    

6.   Pelabuhan udara    7.   Pelabuhan laut    

IV. Perairan E.   Tubuh perairan 1.   Danau   D2.   Waduk   W3.   Tambak ikan   Ti4.   Tambak garam   Tg5.   Rawa   R6.   Sungai    7.   Anjir pelayaran    8.   Saluran irigasi    9.   Terumbu karang    10.  Gosong pantai    

CONTOH HASIL INTERPRETASI

PENGINDERAAN JAUH UNTUK PENGGUNAAN LAHAN

Cakupan Area Perekaman Luas Perekaman/pengamatan multi waktu Multi resolusi Multi Skala Aksesbilitas Biaya Lebih Murah Integrasi dengan GIS/Model Spasial

WHY ?????

DEMO

REVIEW DAN QUIZ

FURTHER READINGS

Fundamentals of Remote Sensing (http://www.nrcan.gc.ca/sites/www.nrcan.gc.ca.earth-sciences/files/pdf/resource/tutor/fundam/pdf/fundamentals_e.pdf)

Principles of Remote Sensing (http://www.crisp.nus.edu.sg/~research/tutorial/rsmain.htm)

NEODC Remote Sensing Tutorial (http://www.neodc.rl.ac.uk/tutorials/rstutorial/tutorialhome.htm)

FREE DOWNLOAD REMOTE SENSING DATA (MENCAKUP WILAYAH INDONESIA)

http://www.landcover.org (LANDSAT 1-8, DEM SRTM, MODIS, ASTER, AVHRR, EO-1 ALI, EO-1 HYPERION)

http://earthexplorer.usgs.gov (LANDSAT 1-8, SRTM, MODIS, ASTER, AVHRR, EO-1 ALI, EO-1 HYPERION, OrbView-3, SIR-C RADAR, Foto Udara skala kecil)

http://glovis.usgs.gov (LANDSAT 1-7, SRTM, MODIS, ASTER, AVHRR, EO-1 ALI, EO-1 HYPERION, OrbView-3, SIR-C RADAR, Foto Udara skala kecil, TerraLook)

http://terralook.cr.usgs.gov/ (LANDSAT, ASTER) http://lance.nasa.gov/data-products/modis-products/ (MODIS) http://reverb.echo.nasa.gov/ (LANDSAT, ASTER GDEM, MODIS,

TRMM)

SOFTWARE PENGOLAHAN CITRA Komersil/Berbayar

ERDAS IMAGINE (http://www,erdas,com ) ENVI (http://www.exelisvis.com/language/en-us/productsservices/envi.aspx) PCI Geomatica (http://www.pcigeomatics.com/) ER Mapper (http://

www.erdas.com/products/ERDASERMapper/ERDASERMapper/Details.aspx) Global Mapper (http://www.bluemarblegeo.com/global-mapper/index.php) ESRI ArcGIS (http://www.esri.com ) IDRISI GIS (http://www.clarklabs.org/)

Freeware/Open Source ILWIS (http://52north.org/communities/ilwis/) OPTICKS (http://opticks.org/confluence/display/opticks/Welcome+To+Opticks) GRASS (http://grass.fbk.eu/) OSSIM (http://www.ossim.org/OSSIM/OSSIM_Home.html) BILKO (http://www.noc.soton.ac.uk/bilko/) SPRINGS (http://www.dpi.inpe.br/spring/) MultiSpec (https://engineering.purdue.edu/~biehl/MultiSpec/)

TERIMAKASIH