Kalibrasi Radiometrik VISAT 5.0
description
Transcript of Kalibrasi Radiometrik VISAT 5.0
i
LAPORAN PRAKTIKUM
PENGINDERAAN JAUH TERAPAN
KALIBRASI RADIOMETRIK PADA CITRA LANDSAT 8 MENGGUNAKAN
SOFTWARE BEAM VISAT 5.0
Oleh:
Nama : Alfi Rohmah Putri
NRP : 3512100077
Dosen Pembimbing:
Nama : Lalu Muhamad Jaelani, ST, M.Sc, Ph.D
NIP : 19801221 200312 1 001
LABORATORIUM GEOSPASIAL-JURUSAN TEKNIK GEOMATIKA
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER
SURABAYA
2015
i
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ............................................................................................................................... i
KATA PENGANTAR ............................................................................................................... ii
I. PENDAHULUAN. ................................................................................................................. 1
II. METODE .............................................................................................................................. 2
2.1 ALAT DAN BAHAN ................................................................................................... 2
2.2 PROSEDUR PRAKTIKUM ......................................................................................... 2
III. HASIL ................................................................................................................................ 18
IV. KESIMPULAN.................................................................................................................. 20
DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 21
ii
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis penjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang atas rahmat- Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan praktikum Penginderaan Jauh
Terapan yang berjudul “Kalibrasi Radiometrik Pada Citra Landsat 8 dengan Menggunakan
Software Beam Visat 5.0”. Penyusunan laporan merupakan salah satu tugas dan persyaratan
untuk menyelesaikan tugas mata kuliah Penginderaan Jauh Terapan.
Dalam Penulisan laporan praktikum Penginderaan Jauh Terapan ini penulis merasa
masih banyak kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat
akan kemampuan yang dimiliki penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat
penulis harapkan demi penyempurnaan pembuatan laporan ini.
Dalam penulisan laporan praktikum Penginderaan Jauh Terapan ini penulis
menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak-pihak yang membantu dalam
menyelesaikan penelitian ini, khususnya kepada :
1. Tuhan Yang Maha Esa yang memberikan kesehatan serta kesempatan untuk membuat
makalah ini.
2. Lalu Muhamad Jaelani, ST, M.Sc, Ph.D selaku dosen mata kuliah Penginderaan Jauh
Terapan
3. Cherie Pribadi ST.,MT,. selaku dosen responsi mata kuliah Penginderaan Jauh
Terapan
4. Semua pihak yang telah membantu dan memberi dukungan sehingga dapat
terselesainya makalah ini.
Semoga makalah ini dapat bermanfaat khususnya dan untuk mata kuliah Kartografi
Digital.
Surabaya,11 Oktober 2015
Alfi Rohmah P
1
I. PENDAHULUAN.
Dalam proses pengolahan suatu citra, koreksi radiometric menjadi salah satu unsur
penting dalam memperbaiki kualitas visual dan memperbaiki nilai- nilai pixel yang tidak
sesuai dengan nilai pantulan atau pancaran spektral objek yang sebenarnya. . Koreksi
radiometrik sendiri memiliki 2 jenis tahap, yaitu kalibrasi radiometric dan koreksi atmosfer.
Kalibrasi Radiometrik merupakan langkah pertama yang harus dilakukan saat kita
mengolah data citra satelit. Tujuan utama dari kalibrasi radiometrik ini adalah untuk
mengubah data pada citra yang (pada umumnya) disimpan dalam bentuk Digital Number
(DN) menjadi radiance dan/atau reflectance, bisa juga ke brightness temperature (untuk kanal
Termal Infra Red)
Pada praktikum Penginderaan Jauh Terapan yang dilaksanakan pada Jumat, 9 Oktober
2015 membahas tentang kalibrasi radiometrik.Pada praktikum ini digunakan data citra
Landsat 8 dan software pengolahan citra Beam Visat versi 5.0.Hasil dari praktikum ini adalah
membanding nilai informasi citra yaitu DN (Digital Number). Radiance TOA (Top of
Atmosphere) dan Reflectance TOA (Top of Atmosphere)
2
II. METODE
2.1 ALAT DAN BAHAN
Alat yang digunakan pada praktikum ini yaitu :
a. Laptop Asus A46CM
b. Beam Visat versi 5.0
Bahan yang digunakan pada praktikum ini yaitu :
a. Citra Landsat 8 dengan path/row 118/65 pada tanggal 04-11-2014
2.2 PROSEDUR PRAKTIKUM
1) Membuka software Beam Visat 5.0
a. Buka software Beam Visat pada Windows
b. Klik menu File pada menubar kemudian pilih Import Raster Data lalu pilih
format GeoTIFF.
c. Kemudian akan muncul kotak dialog VISAT-Import GeoTIFF Product.Pilih
band yang akan ditampilkan.Pada proses import data ini hanya bisa dilakukan
satu persatu,tidak bisa dilakukan secara bersamaan beberapa band. Contoh file
yang akan diimport adalah band 1 maka klik
LC81180652014308LGN00_B1.TIF kemudian klik Import Data.Pada
3
praktikum ini akan dibuka 7 band yaitu band 1-7,maka lakukan langkah diatas
hingga band 1-7 terbuka.
d. Hasil data yang telah diimport dapat dilihat pada kotak dialog Products View.
4
Untuk melakukan kalibrasi radiometrik dibutuhkan file metadata dari citra,maka
buka file metadata citra menggunakan Wordpad.Klik kanan pada file dengan format
*_MTL.txt pilih Open with kemudian pilih Wordpad.
Sebelum melakukan koreksi radiometrik terlebih dulu pastikan data pada citra
berupa Digital Number (DN).
5
2) Menyatukan Metadata dari Bererapai Band
a. Pada kotak dialog Products View klik ganda pada folder Bands maka akan
muncul band_1.
b. Klik kanan pada band_1 kemudian pilih Create Band from Math Expression
c. Maka akan muncul kotak dialog Band Maths.Pada kotak Target product pilih
band yang nantinya digunakan sebagai tempat penampalan dari semua
band.Pada praktikum ini digunakan [1]LC81180652014308LGN00_B1 sebagai
Target product.
6
d. Pada kotak Name ubah menjadi DN1 untuk band 1 (disesuaikan dengan band
yang dibuka).Hilangkan tanda centang pada checkbox Virtual (save expression
only, don‟t store data).Kemudian klik Edit Expression.
e. Maka akan muncul kotak dialog Band Maths Expression Editor.Pada kotak
Product pilih band yang akan diolah,pada praktikum ini digunakan band 1
sehingga pilih [1]LC81180652014308LGN00_B1. Pada bagian Data sources
pilih band_1, maka akan muncul tulisan band_1 pada bagian Expression.
Kemudian klik OK.
7
f. Maka akan kembali pada kotak dialog Band Maths,kemudian klik OK.
g. Hasil dari proses ini adalah tampilan DN pada citra .
8
h. Lakukan berulang pada band 2-7.Hasilnya akan seperti dibawah ini.
i. Simpan hasil dari proses diatas.Penyimpanan dapat dilakukan dengan 2 cara
yaitu dengan di Export atau di Save Product As.Tetapi hasilnya tetap sama yaitu
format BEAM DIMAP.Pada kali ini digunakan cara Export yaitu dengan pilih
menu File pada menubar kemudian pilih Export Raster Data lalu pilih format
BEAM-DIMAP.
9
j. Maka akan muncul kotak dialog VISAT-Export BEAM DIMAP Product.Pilih
folder penyimpanan file kemudian pilih Export Product.
k. Tunggu hingga proses Writing BEAM DIMAP format selesai.
l. File hasil format BEAM DIMAP
3) Kalibrasi Radiometrik dam Radian
a. Pada langkah ini, hapus file band_1 yang terdapat pada file
LC81180652014308LGN00_B1 dengan cara klik file band_1 pada file tersebut
kemudian tekan tombol Delete pada keyboard.
10
b. Klik kanan pada DN1 lalu pilih Create Band from Math Expression
c. Maka akan muncul kotak dialog Band Maths.Pada kotak Target product pilih
band yang nantinya digunakan sebagai tempat penampalan dari semua
band.Pada praktikum ini digunakan [1]LC81180652014308LGN00_B1 sebagai
Target product.
11
d. Pada kotak Name ubah menjadi R1 untuk band 1 (disesuaikan dengan band
yang dibuka).Hilangkan tanda centang pada checkbox Virtual (save expression
only, don‟t store data).Kemudian klik Edit Expression.
e. Maka akan muncul kotak dialog Band Maths Expression Editor.Pada kotak
Product pilih band yang akan diolah,pada praktikum ini digunakan band 1
sehingga pilih [1]LC81180652014308LGN00_B1. Pada bagian
Expression,masukkan rumus algoritma konversi dari Digital Number (DN) ke
Radiance,yaitu :
Lλ = MLQcal + AL
dimana :
Lλ = TOA spectral radiance (Watts/( m2 * srad * μm))
ML = Band-specific multiplicative rescaling factor from the
metadata (RADIANCE_MULT_BAND_x, where x is the band number)
AL = Band-specific additive rescaling factor from the metadata
(RADIANCE_ADD_BAND_x, where x is the band number)
Qcal = Quantized and calibrated standard product pixel values (DN)
12
Kemudian klik OK
f. Maka akan kembali pada kotak dialog Band Maths,kemudian klik OK.
13
g. Hasil dari proses ini adalah tampilan Radiance pada citra. Lakukan berulang
pada band 2-7
4) Kalibrasi Radiometrik dalam Reflectance
a. Pertama-tama klik kanan pada DN1 lalu pilih Create Band from Math
Expression
14
b. Maka akan muncul kotak dialog Band Maths.Pada kotak Target product pilih
band yang nantinya digunakan sebagai tempat penampalan dari semua
band.Pada praktikum ini digunakan [1]LC81180652014308LGN00_B1 sebagai
Target product.
c. Pada kotak Name ubah menjadi RF1 untuk band 1 (disesuaikan dengan band
yang dibuka).Hilangkan tanda centang pada checkbox Virtual (save expression
only, don‟t store data).Kemudian klik Edit Expression.
15
d. Maka akan muncul kotak dialog Band Maths Expression Editor.Pada kotak
Product pilih band yang akan diolah,pada praktikum ini digunakan band 1
sehingga pilih [1]LC81180652014308LGN00_B1. Pada bagian
Expression,masukkan rumus algoritma konversi dari Digital Number (DN) ke
Reflectance ,yaitu :
ρλ„ = MρQcal + Aρ
dimana :
ρλ„ = TOA planetary reflectance tanpa mengkoreksi sudut matahari
Mρ = Band-specific multiplicative rescaling factor from the
metadata (REFLECTANCE_MULT_BAND_x, where x is the band
number)
Aρ = Band-specific additive rescaling factor from the metadata
(REFLECTANCE_ADD_BAND_x, where x is the band number)
Qcal = Quantized and calibrated standard product pixel values (DN)
Tambahan untuk koreksi sudut matahari masukkan rumus ρλ* = ρλ/sin(θSE)
dimana :
θSE = Local sun elevation angle. The scene center sun elevation angle
in degrees is provided in the metadata (SUN_ELEVATION). Untuk
penghitungan yang akurat, solar angle harus pada pixel yang dihitung,
namun sayang sekali di metadata hanya disediakan sudut matahari untuk
pusat scene saja.
Kemudian klik OK
16
e. Maka akan kembali pada kotak dialog Band Maths,kemudian klik OK.
f. Hasil dari proses ini adalah tampilan Radiance pada citra. Lakukan berulang
pada band 2-7
17
g. Untuk menampilkan nilai dari piksel pada masing-masing hasil kalibrasi
radiometrik klik ikon pixel info.
18
III. HASIL
Hasil dari praktikum koreksi radiometrik sebagai berikut :
Nilai pada masing-masing DN,Radiance dan Reflectance
19
Format hasil kalibrasi radiometrik berupa .hdr dan .img
20
IV. KESIMPULAN
Berdasarkan praktikum kalibrasi radiometrik menggunakan software Beam Visat 5.0
dapat diambil kesimpulan :
1. Kalibrasi radiometrik mengubah nilai Digital Number (DN) menjadi Radiance TOA
(Top of Atmosphere) atau Reflectance TOA (Top of Atmosphere)
2. Pada proses kalibrasi radiometrik menggunakan software Beam Visat dilakukan
dalam 3 tahap yaitu menyatukan metadata DN pada masing-masing band menjadi 1
produk BEAM DIMAP,kemudian mengubah nilai DN menjadi Radiance TOA dan
Reflectance TOA.
3. Berdasarkan hasil konversi data nilai dari DN (Digital Number) > Radian >
Reflektan.
4. Nilai radian dan reflektan dari masing-masing band berbeda walaupun dalam spasial
yang sama. Hal ini dikarenakan spesifikasi dari masing-masing band yang berbeda.
5. Secara umum nilai radian tertinggi pada R1 (nilai radian pada band 1), dengan nilai
radian terendah terletak di R7 (nilai radian pada band 7) pada daerah spasial yang
sama.
21
DAFTAR PUSTAKA
Lalu Jaelani.M,2013, Kalibrasi Radiometrik: Mengubah Digital Number (DN) ke Radiance
dan/atau Reflectance, http://lmjaelani.com/2013/12/kalibrasi-radiometrik-mengubah-
digital-number-dn-ke-radiance-danatau-reflectance/ diakses pada tanggal 2 Oktober
2015