KOMPARASI PENDUGAAN SUHU PERMUKAAN LAUT...
35
KOMPARASI PENDUGAAN SUHU PERMUKAAN LAUT MENGGUNAKAN CITRA SATELIT NPP DAN AQUA-MODIS DI PERAIRAN SELATAN PULAU JAWA BUDI UTAMI HANJANI PUTRI DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
Transcript of KOMPARASI PENDUGAAN SUHU PERMUKAAN LAUT...
KOMPARASI PENDUGAAN SUHU PERMUKAAN LAUT
MENGGUNAKAN CITRA SATELIT NPP DAN AQUA-MODIS
DI PERAIRAN SELATAN PULAU JAWA
BUDI UTAMI HANJANI PUTRI
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Komparasi Pendugaan
Suhu Permukaan Laut Menggunakan Citra Satelit NPP dan Aqua-MODIS Di
Perairan Selatan Pulau Jawa adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan
maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan
dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Januari 2014
Budi Utami Hanjani Putri
NIM C54090056
ABSTRAK
BUDI UTAMI HANJANI PUTRI. Komparasi Pendugaan Suhu Permukaan Laut
Menggunakan Citra Satelit Npp Dan Aqua-Modis Di Perairan Selatan Pulau Jawa.
Dibimbing oleh JONSON LUMBAN GAOL dan ROSSI HAMZAH.
Sensor Visible/Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) yang terdapat
pada satelit Suomi NPP (National Polar-orbiting Partnership) memiliki kinerja
yang sama dengan sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer
(MODIS) pada satelit Terra/Aqua dalam mendeteksi suhu permukaan laut (SPL)
dalam sistem penginderaan jauh termal. Penelitian ini bertujuan untuk menduga
nilai SPL dari citra satelit NPP pada bulan September 2012 sampai Agustus 2013
di perairan selatan Jawa, kemudian dibandingkan dengan nilai SPL hasil satelit
Aqua-MODIS dan data in situ yang dihasilkan oleh Argo Float. Perbandingan
nilai SPL hasil satelit NPP dan Aqua-MODIS dilakukan dengan analisis regresi
yang membandingkan dengan data in situ serta membandingkan secara spasial
pada bulan Agustus. Pendekatan algoritma SPL yang digunakan oleh sensor
VIIRS maupun MODIS adalah Non-Linear Multi Channel SST (NLSST). Nilai
rata-rata SPL tertinggi terdapat pada bulan Februari yaitu sebesar 29.866°C dan
rata-rata SPL terendah terdapat pada bulan Agustus yaitu sebesar 26.521°C. Hasil
perbandingan satelit NPP dengan Aqua-MODIS menunjukkan koefisien
determinasi (R2) satelit NPP lebih mendekati 1 daripada Aqua-MODIS.
Kata kunci: Aqua-MODIS, Argo Float, NPP, Suhu Permukaan Laut, VIIRS
ABSTRACT
BUDI UTAMI HANJANI PUTRI. Comparison of Sea Surface Temperature
Estimation in South Waters of Java Island with NPP Satellite and Aqua-MODIS
Imagery. Supervised by JONSON LUMBAN GAOL andROSSI HAMZAH.
Visible / Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) instrument onboard
Suomi NPP (National Polar-orbiting Partnership) satellite has the same
performance as the Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS)
intrument on the Terra/Aqua satellite that used to detect sea surface temperatures
(SST) in the thermal remote sensing. This study aims to estimate the SST of the
NPP satellite imagery from September 2012 to August 2013 in the south of Java
waters, then compared with the SST results from Aqua-MODIS satellite data and
in situ generated by Argo Float. A regression analysis were used to compare SST
value retrieve from NPP satellite and Aqua-MODIS with the in situ data. The SST
algorithm that used by VIIRS and MODIS instrument is Non-Linear Multi
Channel SST (NLSST). The highest average SST values were found in February
which is 29.866 °C and the lowest average SST values were found in August
which is 26.521 C. The comparison with the NPP satellite Aqua-MODIS shows
the coefficient of determination ( R2 ) NPP satellite is closer to 1 than the Aqua-
MODIS.
Keywords: Aqua-MODIS, Argo Float, NPP, Sea Surface Temperature, VIIRS
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Ilmu Kelautan
pada
Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan
KOMPARASI PENDUGAAN SUHU PERMUKAAN LAUT
MENGGUNAKAN CITRA SATELIT NPP DAN AQUA-MODIS
DI PERAIRAN SELATAN PULAU JAWA
BUDI UTAMI HANJANI PUTRI
DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Komparasi Pendugaan Suhu Permukaan Laut Menggunakan Citra
Satelit NPP dan Aqua-MODIS di Perairan Selatan Pulau Jawa
Nama : Budi Utami Hanjani Putri
NIM : C54090056
Program Studi : Ilmu dan Teknologi Kelautan
Disetujui oleh
Dr Ir Jonson L. Gaol, M.Si
Pembimbing I
Rossi Hamzah, S.Si
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. I Wayan Nurjaya, M.Sc
Ketua Departemen
Tanggal Lulus: 24 Januari 2014
Judul Skripsi : Komparasi Pendugaan Suhu Permukaan Laut Menggunakan Citra Satelit NPP dan Aqua-MODIS di Perairan Selatan Pulau Jawa
Nama : Budi Utami Hanjani Putri NIM : C54090056 Program Studi : Ilmu dan Teknologi Kelautan
Disetujui oleh
Rossi Hamzah, S.Si Pembimbing II
Tanggal Lulus: 24 Januari 2014
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan
rahmat serta hidayah-Nya sehingga penyusunan skripsi yang berjudul “Komparasi
Pendugaan Suhu Permukaan Laut Menggunakan Citra Satelit NPP dan Aqua-
MODIS di Perairan Selatan Pulau Jawa” ini dapat diseleasikan. Skripsi disusun
dalam rangka memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan studi di
Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,
Intitut Pertanian Bogor.
Pada kesempatan ini penulisa mengucapkan terima kasih kepada semua
pihak yang telah membantu dalam penulisan dan penyusunan skripsi ini, terutama
kepada:
1. Bapak Dr. Ir. Jonson L. Gaol, M.Si selaku pembimbing I dan Bapak Rossi
Hamzah, Ssi selaku pembimbing II;
2. Dr. Ir.Vincentius P.Siregar, DEA selaku dosen penguji;
3. Bapak Teguh Prayogo, S.T, M.Si dan Ibu Dra. Maryani Hartuti, M.Sc dari
Bidang Sumberdaya Wilayah Pesisir dan Laut, Pusat Pemanfaatan
Penginderaan Jauh – LAPAN;
4. Kedua orang tua saya, Bapak Achmad Subagio dan Ibu Ade T. Christianti
serta Kakak Budi Bowo Laksono yang telah memberikan dukungan dan
doanya;
5. Rayhan Nuris dan Muhammad Riandy atas bantuannya dalam pengolahan
data;
6. Teman-teman seperjuangan ITK 46 atas semangat, doa, dan dukungannya
selama penulis menyelesaikan penelitian ini;
7. Keluarga kecil berkaki empat saya Bujel, Bucil, dan Becil yang selalu
menemani, dan memberikan semangatnya; 8. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.
Kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk perbaikan di masa
depan. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Januari 2014
Budi Utami Hanjani Putri
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ viii
PENDAHULUAN .................................................................................................. 1
Latar Belakang .................................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ................................................................................................. 2
METODE ................................................................................................................ 2
Waktu dan Lokasi Penelitian ............................................................................... 2
Bahan ................................................................................................................... 3
Alat ...................................................................................................................... 3
Pengolahan Data SPL dari Citra Satelit .............................................................. 3
Pengolahan Data SPL dari Data Argo Float ....................................................... 4
Prosedur Analisis Data ........................................................................................ 4
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................... 5
Hasil Pengolahan Data NPP ................................................................................ 5
Sebaran Suhu Permukaan Laut di Perairan Selatan Jawa ................................... 6
Musim Barat .................................................................................................... 7
Musim Peralihan I ............................................................................................ 9
Musim Timur ................................................................................................. 10
Musim Peralihan II ........................................................................................ 12
Perbandingan Hasil Citra NPP dan Aqua-MODIS dengan In situ .................... 13
Perbandingan NPP-VIIRS dan Aqua-MODIS Secara Spasial ...................... 15
SIMPULAN DAN SARAN .................................................................................. 17
Simpulan ............................................................................................................ 17
Saran .................................................................................................................. 17
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 17
RIWAYAT HIDUP ............................................................................................... 24
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Peta lokasi Penelitian ........................................................................ 2 Gambar 2. Contoh kedua scene dari lintasan satelit NPP tanggal 1
Agustus 2013 ................................................................................................ 6 Gambar 3. Hasil penggabungan scene citra tanggal 1 Agustus 2013 ................. 6 Gambar 4. Nilai rata-rata SPL pada perairan Selatan pulau Jawa periode
September 2012 sampai Agustus 2013 ......................................................... 7 Gambar 5. Sebaran SPL pada Bulan Desember 2012 ........................................ 8 Gambar 6. Sebaran SPL pada Bulan Januari 2013 ............................................. 8 Gambar 7. Sebaran SPL pada Bulan Februari 2013 .......................................... 9 Gambar 8. Sebaran SPL pada Bulan Maret 2013 ............................................... 9 Gambar 9. Sebaran SPL pada Bulan April 2013 .............................................. 10 Gambar 10.Sebaran SPL pada Bulan Mei 2013 ............................................... 10
Gambar 11. Sebaran SPL pada Bulan Juni 2013 .............................................. 11 Gambar 12. Sebaran SPL pada Bulan Juli 2013 ............................................... 11 Gambar 13. Sebaran SPL pada Bulan Agustus 2013........................................ 12 Gambar 14. Sebaran SPL pada Bulan September 2012 .................................... 12 Gambar 15. Sebaran SPL pada Bulan Oktober 2012 ........................................ 13 Gambar 16. Sebaran SPL pada Bulan November 2012 .................................... 13 Gambar 17. Perbandingan nilai SPL sensor VIIRS dan MODIS dengan in
situ ............................................................................................................... 14 Gambar 18. Scatter plot antara NPP-VIIRS (°C) dengan insitu ....................... 14 Gambar 19. Scatter plot antara Aqua-MODIS (°C) dengan insitu ................... 15 Gambar 20. Contoh sebaran SPL harian dari citra NPP-VIIRS (kiri) dan
Aqua-MODIS (kanan) ................................................................................ 16
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Kanal pada instrument VIIRS ....................................................... 19 Lampiran 2. Spesifikasi Satelit Suomi NPP ..................................................... 19 Lampiran 3. Tools Mosaic pada perangkat lunak SeaDAS 7.0 ........................ 20
Lampiran 4. Contoh data SPL pada citra NPP yang diunduh dari CLASS
NOAA ......................................................................................................... 20 Lampiran 5. Rata-rata SPL selama setahun ...................................................... 21 Lampiran 6. Perbandingan SPL in situ dengan SPL citra................................. 22 Lampiran 7. Perbandingan kanal VIIRS dengan kanal MODIS ....................... 22
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Suhu Permukaan Laut (SPL) adalah salah satu parameter oseanografi yang
penting karena berkaitan dengan fenomena laut seperti upwelling, front, arus laut,
dan lain-lain. Menurut Barton (2001), secara vertikal suhu laut dibagi menjadi 3
lapisan yaitu Suhu Permukaan Laut (skin sea surface temperature), suhu bagian
bawah permukaan (bulk sea surface temperature), dan suhu lapisan campuran
(mixed layer sea surface temperature). Suhu air laut mengalami variasi dari
waktu ke waktu sesuai dengan kondisi alam yang mempengaruhi perairan
tersebut. Perubahan tersebut terjadi secara harian, musiman, tahunan maupun
jangka panjang (puluhan tahun). Variasi harian terjadi terutama pada lapisan
permukaan. Variasi harian SPL di daerah tropis tidak terlalu besar yaitu berkisar
0.2 - 0.3 °C (Gross, 1990 dalam Karif, 2011). Variasi tahunan suhu air laut di
perairan Indonesia tergolong kecil yaitu sekitar 2°C. Hal ini disebabkan oleh
posisimatahari dan massa air dari wilayah yang memiliki posisi lintang yang
lebih tinggi.
Suhu permukaan laut dapat diamati menggunakan teknologi penginderaan
jauh termal dengan menggunakan saluran radiasi inframerah yang terdapat pada
beberapa satelit, seperti sensor Moderate Resolution Imaging Spectroradiometers
(MODIS) dalam Aqua dan Terra, sensor Advanced Very High Resolution
Radiometer (AVHRR), satelit Advanced Spaceborne Thermal Emission and
Reflection Radiometer (ASTER), dan lain-lain. Estimasi SPL dengan
penginderaan jauh dipengaruhi oleh beberapa faktor, seperti atmosfer, sensor,
proses kalibrasi, algoritma, dan prosedur pengolahan data. Pengamatan SPL
dengan menggunakan citra satelit ini memiliki tingkat keakurasian yang berbeda-
beda. Tingkat akurasi ini dipengaruhi oleh kanal yang terdapat pada satelit
maupun algoritma yang digunakan, misalnya pada citra satelit MODIS band yang
memiliki akurasi SPL paling tinggi adalah band 31 dan 32, pada citra satelit
ASTER band 12 memiliki akurasi paling tinggi, dan pada citra satelit AVHRR
band 4 dan 5 memiliki akurasi paling tinggi, karena itu dibutuhkan juga
pengamatan laut secara in situ sebagai pembanding seperti pengamatan dengan
oleh Argo Float.
Argo Float merupakan instrumen yang bergerak mengikuti arus bawah laut
yang akan muncul ke permukaan setiap 10 hari dan akan mengirimkan data ke
satelit komunkikasi. Argo Float sudah tersebar luas di lautan terbuka dengan
resolusi spasial kira-kira 300 km. Semua data Argo Float disediakan oleh
National Argo Data Center secara real-time dan dapat diakses lewat internet.
Misi pengamatan SPL dari satelit telah dilanjutkan oleh satelit Suomi NPP
yang baru diluncurkan pada bulan Oktober 2011. Satelit Suomi NPP (National
Polar-orbiting Partnership) adalah satelit yang dirancang untuk misi tiga satelit
lingkungan yang ada saat ini, yaitu satelit observasi bumi Terra, Aqua, dan Aura
milik NASA, satelit Polar Operational Environmental Satellite (POES) milik
National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), dan Defense
Meteorological Satellite Program (DMSP) milik Departement of Defense (DoD)
pada masa mendatang. Satelit Suomi NPP memiliki lima buah sensor yang
2
berbeda untuk merekam lingkungan di permukaan bumi dan iklim planet. Sensor
terbesar yang terdapat pada Suomi NPP adalah Visible Infrared Imaging
Radiometer Suite (VIIRS). Sensor ini memiliki 22 kanal dengan 5 kanal resolusi
tinggi (high resolution imagery channels), 16 kanal resolusi sedang (moderate
resolution imagery channels), dan 1 kanal siang dan malam (day/night band).
Sensor VIIRS memiliki kesamaan dengan sensor MODIS yang terdapat pada
satelit Terra dan Aqua, tetapi memiliki resolusi spasial yang lebih baik yaitu 375
meter dan 750 meter (Lampiran 1).
Tujuan Penelitian
1. Menduga nilai SPL perairan selatan Pulau Jawa menggunakan citra satelit
NPP.
2. Membandingkan hasil dugaan SPL dari citra satelit NPP dan Aqua-
MODIS dengan SPL dari data Argo Float (in situ).
METODE
Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan pada bulan Mei sampai Oktober 2013 bertempat
di Bidang Sumberdaya Wilayah Pesisir dan Laut, Pusat Pemanfaatan
Penginderaan Jauh – LAPAN dan Laboratorium Penginderaan Jauh dan SIG
Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Lokasi penelitian terletak pada koordinat 5 - 20 oLS dan 105 - 115
oBT. . Titik-
titik pada Gambar 1 menunjukkan lokasi pengambilan data in situ.
Gambar 1. Peta lokasi Penelitian
3
Bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah citra harian satelit NPP-
VIIRS tipe Environmental Data Records (EDR), citra harian satelit Aqua-MODIS
Level 2, dan data Argo Float pada bulan September 2012 sampai Agustus 2013.
Citra yang digunakan berlokasi di perairan selatan Jawa dan sekitarnya dengan
koordinat 5 - 20 oLS dan 105 - 115
oBT. Data citra NPP-VIIRS yang digunakan
diunduh dari situs Comprehensive Large Array-data Stewardship System
(CLASS) NOAA dengan mendaftar terlebih dahulu. Data citra Aqua MODIS
diunduh dari situs Ocean Color NASA. Data Argo Float dapat diunduh dari situs
Coriolis Operational Oceanography.
Alat
Alat yang digunakan pada penelitian ini berupa seperangkat komputer yang
dilengkapi dengan perangkat lunak pengolahan citra, yaitu SeaDAS 7.0
(Windows), Global Mapper 8, ERMapper 6.4, Ocean Data View 4, ArcGIS 10
dan Microsoft Excel 2010.
Pengolahan Data SPL dari Citra Satelit
Data NPP dalam wilayah penelitian merupakan gabungan dari beberapa
scene. Proses penggabungan scene ini dilakukan menggunakan program mosaic
pada perangkat lunak SeaDAS 7.0 (Windows) (Lampiran 3). Program ini juga
dapat melakukan pemilihan daerah sesuai dengan daerah kajian penelitian dengan
melakukan pemotongan hasil gabungan sesuai dengan daerah yang diinginkan
serta memilih informasi yang terkandung dalam scene untuk tetap ada dalam citra
hasil gabungan (bujur, lintang dan nilai SPL).
Data yang terdapat pada citra NPP-VIIRS memiliki tipe data 16-bit
unsigned integer yang memiliki faktor skala masing-masing (Seaman, 2013).
Faktor skala untuk SPL sebesar 0.000839 dan nilai minimum untuk data yang
valid setelah dihilangkan faktor skalanya adalah 265. Sehingga untuk
mendapatkan nilai SPL yang valid perlu dilakukan perhitungan kembali dengan
rumus:
Setelah didapatkan nilai SPL dengan satuan kelvin, dilakukan konversi
dari kelvin ke celcius dengan cara dikurangi 273. Kemudian dilakukan pemisahan
wilayah daratan dan tutupan awan (masking) dan dieksport ke dalam format *csv.
Proses selanjutnya adalah konversi format *.csv menjadi *.xyz dan
diimport ke dalam bentuk *.ers. Kemudian dilakukan penyaringan data (quality
control) untuk menghilangkan data ekstrim tinggi dan data ekstrim rendah yang
didiuga bukan nilai SPL yang sebenarnya. Selanjutnya data diakumulasikan
menjadi data rata-rata bulanan menggunakan perangkat lunak ER Mapper 6.4.
Citra sebaran SPL rata-rata bulanan divisualisasikan menggunakan perangkat
lunak Ocean Data View 4.
Proses merata-ratakan SPL bulanan dilakukan dengan memotong citra yang
sudah terkomposit bulanan dengan perangkat lunak ER Mapper 6.4. Citra yang
SPL (kelvin) = (nilai yang terdapat pada citra x 0.000839)+265………..(1)
4
sudah terpotong hanya mencakup perairan selatan Jawa kemudian diexport ke
dalam bentuk *.txt dan dirata-ratakan dengan perangkat lunak Ms. Excel 2010.
Pengolahan data SPL Aqua-MODIS level 2 yang diunduh dari situs Ocean
Color NASA secara umum sama dengan pengolahan data SPL NPP. Perbedaan
dari pengolahan SPL Aqua-MODIS hanya nilai SPL yang terkandung dalam citra
sudah berbentuk suhu dengan satuan celcius dan sudah dilakukan pemisahan
daratan dan tutupan awan (masking). Kemudian dilakukan penggabungan scene
dan cropping dengan menggunakan program mosaic pada perangkat lunak
SeaDAS 7.0. Proses selanjutnya sama dengan proses pengolahan SPL pada NPP.
Algoritma pengolahan data SPL pada NPP berdasarkan metode regresi
statistik. Pendekatan yang digunakan adalah Non-Linear Multi Channel SST
(NLSST). Algoritma pengolahan data SPL pada Aqua-MODIS juga menggunakan
NLSST. Algoritma NLSST dikembangkan dari algoritma cross-product SST
(CPSST) yang menjadi basis pengolahan SPL dari citra AVHRR. Suhu kecerahan
yang dipakai pada algoritma ini menggunakan panjang gelombang pada 11 μm
(VIIRS kanal M15 dan MODIS kanal 31) dan 12 μm (VIIRS kanal M16 dan
MODIS kanal 32) Algoritma NLSST dapat dilihat pada persamaan berikut:
dimana:
a0, a1, a2, a3 = koefisien yang diperoleh dari analisis regresi
T11 = suhu kecerahan pada 11 μm
T12 = suhu kecerahan pada 12 μm
RSST = prediksi nilai SPL pertama berdasarkan National Centers
for Environmental Prediction (NCEP)
z = sudut zenith sensor
Pengolahan Data SPL dari Data Argo Float
Data Argo Float yang diunduh merupakan data profil temperatur sampai
kedalaman 2000 meter. Berdasarkan profil temperatur tersebut, nilai suhu
permukaan laut didapat dari nilai suhu pada lapisan sampai kedalaman 4 meter.
Kemudian kisaran suhu dari citra NPP-VIIRS dan Aqua-MODIS yang berada di
sekitar titik koordinat Argo Float diekstrak ke dalam bentuk *.csv. Hasil ekstraksi
ini dibuka dalam perangkat lunak Microsoft Excel 2010 dan dibandingkan dengan
data in situ.
Prosedur Analisis Data
Analisa dilakukan secara spasial dan temporal dengan melihat sebaran SPL
dari citra NPP pada musim barat (Desember 2012 - Februari 2013), musim
peralihan I (Maret - Mei 2013), musim timur (Juni - Agustus 2013), dan musim
peralihan II (September - November 2012) dengan rentang data satu tahun dari
September 2012 sampai dengan Agustus 2013. Informasi nilai SPL di perairan
selatan Jawa setiap musim diwakili oleh citra-citra satelit pada kurun waktu
tersebut. Analisis perbandingan nilai SPL yang dihasilkan dari satelit NPP dan
Aqua-MODIS secara spasial dilakukan menggunakan citra sebaran SPL pada
bulan Agustus 2013.
SST = a0+ a1T11 + a2 (T11- T12) RSST + a3 (T11 - T12) (sec(z) – 1 …...(2)
5
Perbandingan antara SPL dari citra satelit NPP dengan SPL dari citra
MODIS menggunakan data SPL dari citra NPP-VIIRS dengan tipe EDR dan SPL
dari citra MODIS level 2. Kedua citra ini dibandingkan dengan data SPL in situ
dari Argo Float. Instrumen Argo Float hanya merekam data profil suhu setiap 10
hari. Oleh karena itu, data SPL dari kedua sensor dipilih tanggal sesuai dengan
data SPL Argo Float yang memiliki waktu perekaman pada saat satelit melintas di
atas wilayah kajian. Kemudian dilakukan analisis regresi untuk melihat pengaruh
antara satu variabel dengan variabel lainnya. Analisis regresi digunakan pada data
SPL dari citra satelit dan data SPL in situ. Model regresi yang digunakan adalah
regresi linier dengan rumus sebagai berikut:
dimana:
y = SPL dugaan dari citra
x = SPL in situ
a = intersep
b = slope
Koefisien determinasi (R2) merupakan kriteria kecocokan model, dengan
semakin besarnya nilai R2 maka model dugaan semakin baik pula.Nilai R
2
berkisar antara 0 dan 1 sehingga R2 semakin mendekati satu, ini menunjukan
bahwa model yang dibangun semakin bagus. (Tarigan, 2009). Nilai koefisien
determinasi berkisar antara 0 – 1. Nilai koefisien determinasi yang mendekati 1
menunjukkan kesesuaian hubungan antar SPL citra dengan SPL in situ yang
semakin besar. Nilai R2 identik dengan RMSE (Root Mean Square Error). RMSE
adalah seberapa jauh suatu titik di atas atau di bawah garis regresi. RMSE
bertujuan untuk mengurangi perbedaan nilai SPL antara satelit dan hasil
pengukuran (Mc.Clain, 1985). Semakin kecil RMSE, maka semakin bagus model
hubungan tersebut. Rumus RMSE yang digunakan adalah sebagai berikut:
RMSE = √∑( )
…………………………………………………(4)
dimana:
= SPL in situ
= SPL citra
n = jumlah data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Pengolahan Data NPP
Data NPP-VIIRS dalam wilayah penelitian merupakan gabungan dari
beberapa scene. Contoh salah satu scene dapat dilihat pada Gambar 2. Bentuk
citra masih berupa scene dengan panjang granule 3040 x 738 km. Daerah yang
berwarna abu-abu pada citra merupakan daratan dan tutupan awan, sedangkan
warna selain abu-abu merupakan perairan dengan kandungan nilai suhu
permukaan laut. Contoh hasil penggabungan scene citra menjadi daerah kajian
penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.
y=a+bx …………………………………………………………(3)
6
Gambar 2. Contoh kedua scene dari lintasan satelit NPP tanggal 1 Agustus 2013
Gambar 3. Hasil penggabungan scene citra tanggal 1 Agustus 2013
Sebaran Suhu Permukaan Laut di Perairan Selatan Jawa
SPL di perairan selatan Jawa umumnya berkisar antara 27,5 - 30,0 °C pada
musim barat dan 25,0-29,0 °C pada musim timur. SPL yang lebih rendah pada
musim timur diakibatkan oleh terjadinya proses upwelling. Menurut Hendiarti
(2004), indikasi adanya fenomena upwelling ditandai dengan SPL dibawah 28°C.
Peristiwa upwelling adalah pergerakan massa air dari lapisan yang lebih dalam ke
lapisan permukaan yang suhunya lebih dingin, salinitas tinggi, dan kaya unsur-
unsur hara seperti fosfat dan nitrat.. Fenomena upwelling di perairan selatan Jawa
terjadi pada saat angin muson tenggara bertiup (bulan Juni sampai September).
Rata-rata nilai SPL pada perairan selatan Jawa selama setahun dapat dilihat pada
Gambar 4.
Grafik pada Gambar 4 menunjukkan bahwa rata-rata SPL perairan selatan
Jawa bervariasi setiap bulannya. Nilai rata-rata SPL tertinggi terjadi pada bulan
Februari 2013 dan terendah terjadi pada bulan Agustus 2013. Nilai SPL naik
mulai bulan November dan mencapai puncaknya pada bulan Februari. Nilai SPL
turun drastis mulai bulan Juli hingga Agustus dibawah 28 °C. Hal ini sesuai
dengan penelitian Kunarso et al. (2011), bahwa nilai SPL akan mencapai nilai
minimum pada puncak upwelling yang umumnya terjadi di perairan selatan Jawa
pada bulan Agustus atau September. Setelah melewati puncak upwelling,
umumnya SPL akan berangsur naik lagi. Hal ini disebabkan perubahan musim
oleh angin muson barat yang bertiup pada bulan Oktober sampai April.
7
Gambar 4. Nilai rata-rata SPL pada perairan Selatan pulau Jawa periode
September 2012 sampai Agustus 2013
Musim Barat dan Musim Peralihan I memiliki nilai rata-rata SPLyang
tinggi. Nilai rata-rata SPL yang tinggi ditemukan pada bulan Februari sampai Juni
yang memiliki rata-rata nilai SPL diatas 29 °C. Hal ini disebabkan pada akhir
Musim Barat sampai Musim Peralihan I matahari akan bergerak mendekati
wilayah equator, sehingga panas yang diterima oleh perairan akan lebih besar
(Fatma, 2006). Nilai rata-rata yang terendah pada Musim Timur dan Musim
Peralihan II diduga akibat fenomena upwelling pada perairan selatan Jawa. Nilai
rata-rata SPL perairan selatan Jawa selama setahun dapat dilihat pada Lampiran 5.
Musim Barat
Musim Barat di Indonesia terjadi pada bulan Desember, Januari, dan
Februari. Pada Musim Barat posisi matahari berada di bagian selatan bumi. Hal
ini menyebabkan suhu dingin di benua Asia (tekanan udara tinggi) dan suhu panas
di benua Australia (tekanan udara rendah). Perbedaan tekanan udara ini
menyebabkan angin muson barat daya di Indonesia yang bergerak dari Asia
menuju Australia. Angin muson barat daya membawa membawa banyak uap air
saat melewati Samudera Pasifik, Samudera Hindia dan Laut Cina Selatan
sehingga menyebabkan curah hujan yang tinggi dan timbulnya perawanan dan
hujan di wilayah Indonesia. Sehingga tutupan awan bahkan mencapai hingga lebih
dari 50% (Suprapto dan Kustiyo, 1999 dalam Gaol, 2003). Oleh karena itu citra
harian yang dipilih untuk mewakili Musim Barat hanya 7 citra karena banyaknya
tutupan awan pada citra di bulan-bulan tersebut. Citra yang mewakili sebaran SPL
pada Musim Barat ialah citra pada tanggal 8, 9 dan 20 Desember 2012; 27 dan 30
Januari 2013; 1, 10, dan 11 Februari 2013.
Nilai SPL pada bulan Desember (Gambar 5) didominasi oleh kisaran 28-
30 °C. Terdapat daerah yang memiliki SPL kisaran 26-27°C yang merupakan
daerah yang tertutup awan. Penutupan awan di bagian barat dan tengah perairan
selatan Jawa cukup tinggi sehingga menyebabkan terdapat daerah yang memiliki
suhu lebih rendah. Sebaran SPL akan semakin hangat pada perairan laut lepas
yang ditandai dengan kisaran 30-31 °C
26.712 26.718
28.784 29.068
28.687
29.866
29.245
29.546
29.026
29.398
27.497
26.521
24.0
25.0
26.0
27.0
28.0
29.0
30.0
31.0
Sep
tem
ber
Ok
tob
er
No
vem
ber
Des
emb
er
Jan
uar
i
Feb
ruar
i
Mar
et
Ap
ril
Mei
Juni
Juli
Ag
ust
us
2012 2013
Suh
u P
erm
uka
an L
aut
(⁰C
)
8
Gambar 5. Sebaran SPL pada Bulan Desember 2012
. Nilai SPL pada bulan Januari (Gambar 6) didominasi oleh kisaran 28-
30 °C. Bagian pesisir didominasi oleh nilai SPL kisaran 26-28°C. Hal ini
disebabkan oleh pengaruh dari daratan yang sedang mengalami musim hujan pada
bulan ini. Pada bagian barat terdapat SPL dengan kisaran 30-31°C yang akan
mengalami penurunan semakin menuju bagian timur.
Gambar 6. Sebaran SPL pada Bulan Januari 2013
Nilai SPL pada bulan Februari (Gambar 7) meningkat dibandingkan bulan
Desember dan Januari. Hal ini disebabkan pada bulan Februari matahari bergerak
mendekati wilayah equator, sehingga panas yang diterima perairan lebih besar.
Kisaran 28-31 °C mendominasi sebagian besar perairan selatan Jawa. Pada
wilayah laut lepas bagian timur terdapat suhu 31°C dan suhu akan turun semakin
mendekati wilayah pesisir bagian barat.
9
Gambar 7. Sebaran SPL pada Bulan Februari 2013
Musim Peralihan I
Musim Peralihan I terjadi pada bulan Maret, April, hingga Mei. Musim
Peralihan I ini sering pula disebut dengan musim pancaroba awal tahun. Pada
musim ini, matahari bergerak melintasi khatulistiwa, sehingga angin menjadi
lemah dan arahnya tidak menentu. Pada bulan April dan Mei angin muson
tenggara sudah berhembus sehingga menyebabkan curah hujan mulai berkurang
bila dibandingkan dengan musim barat (Wrytki, 1961 dalam Gaol, 2003). Citra
yang mewakili musim peralihan I antara lain citra tanggal 8, 13, dan 21 Maret
2013; 1, 27, dan 28 April 2013; serta 1, 2, 3, 11, 12, dan 17 Mei 2013.
Nilai SPL pada bulan Maret (Gambar 8) berkisar antara 28-30 °C dengan
suhu yang lebih hangat pada wilayah pesisir. Wilayah pesisir bagian timur
memiliki suhu yang lebih tinggi daripada bagian barat dan tengah yang
didominasi oleh suhu 30 °C.
Gambar 8. Sebaran SPL pada Bulan Maret 2013
Nilai SPL pada bulan April (Gambar 9) memiliki kisaran 29-30°C. Wilayah
pesisir bagian barat memiliki kisaran suhu yang lebih tinggi dibandingkan bagian
tengah maupun timur yang mencapai 30-31°C. Pada wilayah pesisir bagian timur
nilai SPL 30°C meluas sampai ke laut lepas.
10
Gambar 9. Sebaran SPL pada Bulan April 2013
Nilai SPL pada bulan Mei (Gambar 10) menurun dibandingkan bulan Maret
dan April. Hal ini disebabkan pada bulan Mei angin muson tenggara sudah mulai
berhembus di wilayah perairan Indonesia. Kisaran suhu 28-29°C mendominasi
perairan selatan Jawa. Pada wilayah pesisir terdapat kisaran suhu 29-30 °C.
Pengaruh daratan yang mengalami musim kemarau mempengaruhi nilai SPL pada
wilayah pesisir menjadi lebih tinggi daripada laut lepas.
Gambar 10.Sebaran SPL pada Bulan Mei 2013
Musim Timur
Menurut Purba et al. (1992) dalam Fatma (2006) fenomena upwelling
terjadi saat Musim Timur di perairan selatan Pulau Jawa. Musim Timur di
Indonesia terjadi pada bulan Juni, Juli, dan Agustus. Pada Musim Timur Angin
Muson Tenggara bertiup dari benua Australia ke benua Asia yang melewati laut
kecil dan jalur sempit seperti Laut Timor, Laut Arafuru, bagian selatan Irian Jaya
dan Kepulauan Nusa Tenggara, sehingga tidak banyak menurunkan hujan. Oleh
karena itu, pada musim timur tidak terlalu banyak tutupan awan. Citra harian yang
11
mewakili musim timur adalah tanggal 1, 23, 24, 25 Juni 2013; 19, 22, 25, 27, 30
Juli 2013; dan 1, 10, 17, 22, 26, 27, 31 Agustus 2013.
Nilai SPL pada bulan Juni (Gambar 11) mulai mengalami penurunan yang
ditandai dengan kisaran suhu 26-27 °C yang terlihat pada laut lepas. Nilai SPL
pada wilayah pesisir bagian barat sampai timur didominasi oleh suhu 28-29 °C.
Suhu akan menurun semakin menuju laut lepas sampai kisaran 25-27 °C.
Peristiwa upwelling pada bulan Juni mulai terlihat pada laut lepas.
Gambar 11. Sebaran SPL pada Bulan Juni 2013
Nilai SPL pada bulan Juli (Gambar 12) sudah mengalami penurunan sampai
26-28 °C yang mendominasi perairan selatan Jawa. Pada wilayah pesisir bagian
timur nilai SPL berkisar antara 26-27°C yang akan semakin hangat pada bagian
barat. Hal tersebut diakibatkan Angin Muson Tenggara yang berhembus ke arah
barat. Peristiwa upwelling di perairan selatan Jawa mulai terjadi dalam wilayah
yang luas pada bulan Juli.
Gambar 12. Sebaran SPL pada Bulan Juli 2013
Nilai SPL pada bulan Agustus (Gambar 13) memiliki kisaran 26-27 °C yang
mendominasi perairan selatan Jawa. Suhu dengan kisaran 25-27 °C pada bagian
12
timur mulai meluas sampai ke bagian tengah. Semakin ke barat SPL mengalami
peningkatan SPL sampai kisaran 27-28 °C. Bulan Agustus merupakan puncak
terjadinya peristiwa upwelling pada musim timur.
Gambar 13. Sebaran SPL pada Bulan Agustus 2013
Musim Peralihan II
Musim peralihan II ini merupakan musim transisi dari Musim Timur ke
Musim Barat. Musim ini sering pula disebut musim pancaroba akhir tahun yang
terjadi pada bulan September, Oktober dan November. Pada musim ini berhembus
Angin Muson Tenggara pada bulan September dan Oktober dan Angin Muson
Barat Daya pada bulan November. Hal ini menyebabkan nilai SPL rendah masih
terlihat pada musim peralihan II. Citra harian yang digunakan untuk mewakili
sebaran SPL musim peralihan II ialah citra tanggal 3, 4, 5, dan 29 September
2012; tanggal 2, 6, dan 12 Oktober 2012; tanggal 11, 17, 18, dan 29 November
2012.
Nilai SPL pada Bulan September (Gambar 14) memiliki kisaran 25-27 °C.
Secara spasial, nilai SPL pada bagian barat lebih rendah daripada bagian timur
yang memiliki suhu 25-26 °C.
Gambar 14. Sebaran SPL pada Bulan September 2012
13
Nilai SPL pada bulan Oktober (Gambar 15) berkisar antara 26-27 °C.
Secara spasial SPL pada wilayah pesisir bagian tengah dan timur memiliki SPL
yang lebih tinggi dari bagian barat yaitu sekitar 27-28 °C. Suhu yang rendah ini
dapat menandakan pada bulan Oktober masih terjadi peristiwa upwelling di
perairan selatan Jawa.
Gambar 15. Sebaran SPL pada Bulan Oktober 2012
Nilai SPL pada Bulan November (Gambar 16) memiliki kisaran 26-30 °C.
Secara spasial nilai SPL akan meningkat semakin menuju bagian timur. Nilai SPL
pada bagian barat dan tengah didominasi oleh suhu 28 °C dan semakin meningkat
pada laut lepas bagian timur yang memiliki suhu berkisar antara 29-30 °C.
Gambar 16. Sebaran SPL pada Bulan November 2012
Perbandingan Hasil Citra NPP dan Aqua-MODIS dengan In situ
Grafik perbandingan SPL in situ dengan citra dapat dilihat pada Gambar 17.
Pada grafik tersebut terlihat perbedaan yang cukup jauh antara SPL in situ dengan
SPL Aqua-MODIS. Perbedaan tersebut hampir mencapai 2 °C. Perbedaan dengan
citra NPP perbedaan kurang dari 1 °C. Secara keseluruhan SPL in situ lebih tinggi
14
dibandingkan SPL citra satelit, walaupun terdapat beberapa tanggal nilai SPL
citra lebih tinggi dibandingkan SPL in situ.
Perbandingan SPL satelit NPP dan MODIS terhadap in situ dapat dilihat
pada scatter plot data SPL citra NPP dengan in situ pada Gambar 18 dan scatter
plot data SPL citra MODIS dengan in situ pada Gambar 19. Hubungan antara SPL
citra NPP dengan in situ ditunjukkan dengan persamaan y = 1.0554x - 1.8194
dan nilai koefisien determinasi (R²) 0.835. Kemudian hubungan antara SPL citra
MODIS dengan SPL in situ ditunjukkan dengan persamaan y = 1.0363x - 1.2533
dan nilai koefisien determinasi (R²) 0.7596. Nilai koefisien determinasi (R²) dari
SPL citra NPP lebih mendekati 1 dibandingkan nilai koefisien determinasi (R²)
dari SPL citra MODIS. Hal ini menunjukkan bahwa nilai SPL yang dihasilkan
oleh citra NPP lebih mendekati SPL in situ daripada nilai SPL yang dhasilkan
oleh citra MODIS.
Gambar 17. Perbandingan nilai SPL sensor VIIRS dan MODIS dengan in situ
Gambar 18. Scatter plot antara NPP-VIIRS (°C) dengan insitu
20.0
22.0
24.0
26.0
28.0
30.0
Suh
u P
erm
uka
an L
aut
(°C
)
SPL Argo Float (⁰C)
SPL NPP-VIIRS (⁰C)
SPL Aqua-MODIS (⁰C)
y = 1.0554x - 1.8194
R² = 0.8354
24.00
25.00
26.00
27.00
28.00
29.00
30.00
31.00
32.00
24.00 25.00 26.00 27.00 28.00 29.00 30.00 31.00
SPL
NP
P-V
IIR
S (
⁰C)
SPL Argo Float (⁰C)
15
Gambar 19. Scatter plot antara Aqua-MODIS (°C) dengan insitu
Nilai RMSE pada SPL citra NPP dengan SPL in situ adalah sebesar 0.796,
sedangkan nilai RMSE pada SPL citra Aqua-MODIS dengan SPL in situ adalah
sebesar 0.955. Hal ini menunjukkan model hubungan antara SPL citra NPP
dengan in situ lebih baik dibandingkan model hubungan antara SPL citra Aqua-
MODIS dengan in situ.
Pengukuran SPL sensor VIIRS dibandingkan dengan data in situ di
Samudera Pasifik dari awal Februari hingga akhir Oktober 2012 telah dilakukan
oleh Minnet et al (2013). SPL dari sensor VIIRS menggunakan algoritma 3-kanal
pada malam hari dengan menggunakan koreksi atmosferik dari Universitas Miami.
Hasil yang didapat sangat memuaskan yaitu standar deviasi sebesar 0.416 K.
Penelitian yang dilakukan Minnet et al (2013) menunjukkan algoritma
koreksi atmosferik standar pada VIIRS tidak optimal untuk idetifikasi pixel bebas
awan pada perairan terbuka. Kasus ini juga ditemukan pada koreksi atmosferik
standar pada MODIS. Oleh karena itu, dikembangkan algoritma identifikasi awan
didasarkan pada pendekatan yang dikembangkan untuk program AVHRR
Pathfinder untuk kasus MODIS (Kilpatrick dalam Minnet, 2013). Kemudian
berdasarkan pengalaman tersebut, serangkaian alternatif dan tes efisien
dikembangkan untuk VIIRS untuk meningkatkan jumlah pixel bebas awan dan
statistik ketidakpastian SPL.
Menurut Ignatov et al, (2012) VIIRS adalah sensor yang baik untuk
mendeteksi SPL dengan radiansi stabil dan konsisten seperti AVHRR
dibandingkan dengan radiansi MODIS yang memiliki bias tinggi. Sensor VIIRS
sebanding atau bahkan melebihi MODIS dalam hal citra, striping, maupun noise.
Hasil yang didapatkan oleh Cao et al (2013) menunjukkan sensor VIIRS memiliki
noise rendah dan Signal to Noise Ratio (SNR) yang tinggi. Operasional kalibrasi
yang telah dilakukan memiliki dampak yang sangat besar dalam kualitas data
yang dihasilkan oleh sensor VIIRS.
Perbandingan NPP-VIIRS dan Aqua-MODIS Secara Spasial
Contoh perbandingan sebaran SPL citra harian NPP dengan Aqua-MODIS
pada bulan Agustus 2013 tertera pada Gambar 20. Bulan Agustus 2013 dipilih
karena tutupan awan pada bulan tersebut tidak terlalu banyak sehingga tanggal
yang dipilih untuk mewakili rata-rata lebih banyak daripada bulan lainnya.
y = 1.0363x - 1.2533
R² = 0.7596
24.000
25.000
26.000
27.000
28.000
29.000
30.000
31.000
24.000 25.000 26.000 27.000 28.000 29.000 30.000 31.000
SPL
Aq
ua-
MO
DIS
(⁰C
)
SPL Argo Float (⁰C)
16
Tanggal yang dipilih untuk mewakili bulan Agustus adalah tanggal 1, 10, 17, dan
22.
Perbandingan citra NPP dan Aqua-MODIS pada Gambar 20 sekilas tidak
terlihat jelas perbedaan antara nilai suhu yang dihasilkan citra NPP dengan Aqua-
MODIS. Perbedaan yang paling terlihat adalah pada citra Aqua-MODIS terdapat
daerah yang memiliki suhu sngat rendah yang disebabkan oleh banyaknya tutupan
awan yang direkam oleh sensor MODIS. Secara keseluruhan masking awan pada
MODIS dan VIIRS serupa, tetapi algoritma koreksi atmosferik VIIRS
mengidentifikasi awan lebih sedikit dari MODIS (Key, 2013).
1 Agustus 2013
10 Agustus 2013
17 Agustus 2013
22 Agustus 2013
Gambar 20. Contoh sebaran SPL harian dari citra NPP-VIIRS (kiri) dan Aqua-
MODIS (kanan)
17
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Kisaran rata-rata SPL di selatan Jawa hasil dugaan satelit NPP pada
September 2012 sampai Agustus 2013 adalah 26.521 – 29.866 °C. SPL tertinggi
terjadi pada bulan Februari dan terendah terjadi pada bulan Agustus. Rendahnya
nilai SPL pada bulan Agustus diakibatkan oleh fenomena upwelling pada musim
timur. Tingginya nilai SPL pada bulan Februari diakibatkan oleh penyinaran
maksimum pada bulan Februari.
Koefisien determinasi (R²) antara SPL in situ dengan citra NPP-VIIIS
adalah sebesar 0.84 dengan RMSE sebesar 0.79 dan SPL in situ dengan citra
Aqua-MODIS adalah sebesar 0.77 dengan RMSE sebesar 0.95. Hal ini
menunjukkan bahwa nilai SPL yang dihasilkan oleh citra NPP lebih mendekati
SPL in situ daripada nilai SPL yang dhasilkan oleh citra MODIS.
Saran
Penelitian selanjutnya dapat dilakukan dengan menggunakan citra NPP
yang sudah terkoreksi atmosferik lebih optimal. Pengambilan data SPL in situ
secara langsung dapat dilakukan pada beberapa titik dalam hari yang sama untuk
menghindari wilayah yang tertutup awan pada citra satelit.
DAFTAR PUSTAKA
Cao C, DeLuccia F, Xiong X, Wolfe R, Weng F. 2013. Early On-orbit
Performance of the Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS)
onboard the Suomi National Polar-orbiting Partnership (S-NPP) Satellite.
IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing 2013, siap terbit.
Ekayanti NW, Wija DM, As-syakur AR. 2012.Penggunaan Data Penginderaan
Jauh Untuk Analisis Spasial Temporal Anomali Hujan Dan Suhu
Permukaan Laut Di Indonesia. Lingkungan Tropis, 6(1): 1–10.
Fatma E. 2006. Pendugaan Sebaran Suhu Permukaan Laut dan Konsentrasi
Klorofil-a di Perairan Selatan Jawa Menggunakan Citra Satelit Terra
MODIS (skripsi). Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Gaol JL. 2003. Kajian Karakter Oseanografi Samudra Hindia Bagian Timur
dengan Menggunakan Multi Sensor Satelit dan Hubunganya dengan Hasil
Tangkapan Tuna Mata Besar (disertasi). Bogor (ID): Sekolah Pascasarjana
Institut Pertanian Bogor.
Haq N. 2007. Analisis Ketelitian Estimasi Suhu Permukaan Laut Dari Sensor
AVHRR Satelit NOAA Di Perairan Barat Sumatera Dan Selatan Jawa
(skripsi). Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Hendiarti N, Siegel , Ohde T. 2004. Investigation of Different Coastal Processes
in Indonesian Waters Using SeaWIFS Data. Deep-Sea Research II, 51:85-97.
Ignatov S, Minnet P, Evans B, May D, LeBorgne P, Arnone B, Jackson S. 2012.
Status of NPP/VIIRS Sensor and SST. 13th GHRSST Meeting. Tokyo,
Japan.
18
Karif IV. 2011. Variabilitas Suhu Permukaan Laut Di Laut Jawa Dari Citra Satelit
Aqua MODIS dan Terra MODIS (skripsi). Bogor (ID): Institut Pertanian
Bogor.
Key J. 2013. VIIRS Cloud Mask (VCM) Issues Cryosphere Team.
NOAA/NESDIS. Madison, Wisconsin.
Kunarso S, Hadi NS, Ningsih MS, Baskoro. 2011.Variabilitas Suhu dan Klorofil-a
di Daerah Upwelling pada VariasiKejadian ENSO dan IOD di Perairan
Selatan Jawa sampai Timor. Ilmu Kelautan, 16(3): 171–180.
Latumeten GA, Purwanti F, Hartoko A. 2013. Analisis Hubungan Suhu
Permukaan Laut, Klorofil-a Data Satelit MODIS dan Sub-Surface
Temperature Data Argo Float Terhadap Hasil Tangkapan Tuna Di
Samudera Hindia. Management Of Aquatic Resources Journal, 2(2): 1-8.
Minnett PJ, Evans RH. 2013. Assessment of Suomi-NPP VIIRS Sea Surface
Temperature Retrieval. Miami (US): University of Miami.
NASA. 2011. JPSS Common Data Format Control BookExternalVolume IV Part
3 - Land and Ocean/Water EDRs. Goddard Space Flight CenterGreenbelt.
Maryland.
NASA. 2011. NPP Press Kit. [Internet] (diunduh tanggal 6 Mei 2013). Tersedia
dari: http://npp.gsfc.nasa.gov/index.html/
NASA. 2011. VIIRS Sea Surface TemperatureAlgorithm Theoretical Basis
Document(ATBD). Goddard Space Flight CenterGreenbelt. Maryland
Seaman C. 2013. Beginner’s Guide to VIIRS Imagery Data. Colorado State
University.
Tarigan MS. 2009. Aplikasi Satelit Aqua MODIS untuk Memprediksi Model
Pemetaan Kecerahan Air Laut di Perairan Teluk Lada, Banten. Ilmu
Kelautan, 14(3): 126–131.
Trishchenko AP. 2012.VIIRS on Suomi NPP Satellite: New Capabilities for
Cloud and Surface Mapping in the Artic.National Resources Canada.
Tubulawony S, Kusmanto E, Muhadjirin. 2012. Suhu Dan Salinitas Permukaan
Merupakan Indikator Upwelling Sebagai Respon Terhadap Angin Muson
Tenggara Di Perairan Bagian Utara Laut Sawu. Ilmu Kelautan, 17(4): 226–
239.
Walpole R. 1995. Pengantar Statistika Edisi ke-3. PT Gramedia . Jakarta .
19
Lampiran 1 Kanal pada instrument VIIRS
VIIRS bands
band Primary Parameter Wave length (μm)
Spatial resolution
(km)
Nadir Edge
Imaging bands
I1 Vis Imagery / NDVI 0.600 - 0.680 0.375 0.8
I2 Land Imagery / NDVI 0.846 - 0.885 0.375 0.8
I3 Snow / ice 1.580 - 1.640 0.375 0.8
I4 Imagery clouds 3.550 - 3.930 0.375 0.8
I5 Imagery clouds 10.50 - 12.40 0.375 0.8
Moderate resolution bands
M1 Ocean color / Aerosol 0.402 - 0.422 0.75 1.6
M2 Ocean color / Aerosol 0.436 - 0.454 0.75 1.6
M3 Ocean color / Aerosol 0.478 - 0.498 0.75 1.6
M4 Ocean color / Aerosol 0.545 - 0.565 0.75 1.6
M5 Ocean color / Aerosol 0.662 - 0.682 0.75 1.6
M6 Atmospheric correction 0.739 - 0.754 0.75 1.6
M7 Ocean color / Aerosol 0.846 - 0.885 0.75 1.6
M8 Cloud particle / snow grain size 1.230 - 1.250 0.75 1.6
M9 Ci Cloud detection 1.371 - 1.386 0.75 1.6
M10 Snow fraction 1.580- 1.640 0.75 1.6
M11 Cloud / Aerososl 2.225 - 2.275 0.75 1.6
M12 SST 3.660 - 3.840 0.75 1.6
M13 SST / Fire Detection 3.973 - 4.128 0.75 1.6
M14 Cloud Top 8.400 - 8.700 0.75 1.6
M15 SST 10.263 - 11.263 0.75 1.6
M16 SST 11.538 - 12.448 0.75 1.6
DNB Day/Night Band 0.5 - 0.9 0.75 0.75
Lampiran 2. Spesifikasi Satelit Suomi NPP
Orbit satelit : 824 km circular, sun-synchronous
Lebar sapuan : ~3040 km
Ukuran granule : ~3040 x ~570 km
20
Lampiran 3. Tools Mosaic pada perangkat lunak SeaDAS 7.0
Lampiran 4. Contoh data SPL pada citra NPP yang diunduh dari CLASS NOAA
Latitude Longitude BulkSST SkinSST
-4.999602 104.99411 65535 65535
-4.998225 105.04797 65535 65535
-4.9980426 105.09447 65535 65535
-4.99665 105.14877 65535 65535
-4.9964447 105.19566 65535 65535
-4.9962406 105.242714 65535 65535
-4.99482 105.29768 65535 65535
-4.99459 105.34518 65535 65535
-4.9943466 105.392914 65535 65535
-4.992898 105.44863 65535 65535
-4.992645 105.496796 65535 65535
-4.9994507 105.546295 65535 65535
-4.9987917 105.594666 65535 65535
-4.998303 105.643425 65535 65535
-4.9978056 105.69242 65535 65535
-4.9968343 107.29409 40407 40205
-4.9968624 107.34381 40871 40668
-4.996881 107.39387 37723 37521
-4.9968786 107.444275 43432 43230
-4.996887 107.49502 43779 43576
-4.9933243 108.1439 42854 42652
-4.9945545 108.18888 43788 43586
Nilai 655xx
dihilangkan
dalam analisis
21
-4.9938617 108.2873 65535 65535
-4.993533 108.34056 43220 43018
-4.9931784 108.39428 43864 43661
-4.9940486 108.440865 65535 65535
-4.9936643 108.49539 65535 65535
-4.9945335 108.54267 43589 43387
-4.994124 108.59805 43791 43589
-4.993706 108.65388 38635 38432
-4.9958186 108.694435 41305 41102
-4.996659 108.743164 65535 65535
-4.997497 108.79226 41351 41148
-4.998325 108.84172 43948 43745
-4.9935164 109.0422 43720 43518
-4.9939313 109.09346 43668 43466
-4.994329 109.14514 43401 43198
-4.9947214 109.19722 42737 42535
-4.9965043 109.24119 43823 43620
-4.996889 109.29405 65535 65535
-4.9972544 109.34736 43284 43082
-4.999043 109.39235 43363 43161
-4.999394 109.44647 43907 43704
-5.0011754 109.49218 43692 43489
-5.0015078 109.54719 44000 43797
-4.9915705 109.64516 43860 43658
-4.9929705 109.69218 41936 41734
-4.9943533 109.73955 65535 65535
-4.9941983 109.79658 39280 39077
-4.995585 109.84475 40656 40453
Lampiran 5. Rata-rata SPL selama setahun
Musim
Peralihan 2
September 26.712
Oktober 26.718
November 28.784
Musim Barat
Desember 29.068
Januari 28.687
Februari 29.866
Musim
Peralihan 1
Maret 29.245
April 29.546
Mei 29.026
Musim Timur
Juni 29.398
Juli 27.497
Agustus 26.521
22
Lampiran 6. Perbandingan SPL in situ dengan SPL citra
Tanggal Waktu
perekaman
Koordinat Suhu Permukaan Laut
lintang bujur Argo
Float
(⁰C)
NPP-
VIIRS
(⁰C)
Aqua-
MODIS
(⁰C)
01 September 2012 5:00:08 -14.693 109.799 26.06 25.37 26.07
03 September 2012 5:35:35 -17.295 111.782 25.20 24.45 23.83
29 September 2012 9:26:20 -10.975 105.160 26.66 26.63 26.48
06 Oktober 2012 9:15:14 -14.684 108.565 25.84 25.34 25.36
09 Oktober 2012 5:14:40 -11.097 105.342 26.42 26.05 26.31
10 Oktober 2012 6:36:09 -12.352 109.705 27.06 27.14 26.83
12 Oktober 2012 9:35:26 -17.178 112.094 25.71 25.88 26.00
22 Oktober 2012 5:47:32 -17.071 112.173 25.73 25.42 24.57
08 November 2012 8:53:18 -13.963 113.588 27.96 27.54 26.69
09 November 2012 5:46:36 -19.818 107.649 25.67 25.26 26.00
11 November 2012 7:59:27 -11.037 110.649 28.21 27.99 27.48
18 November 2012 9:42:33 -14.737 108.216 27.57 26.59 26.21
20 November 2012 9:26:13 -10.602 106.718 27.94 28.39 29.64
20 Desember 2012 7:09:33 -14.739 106.131 27.83 28.23 28.70
06 Februari 2013 5:44:51 -15.895 107.963 29.36 28.51 29.08
07 Februari 2013 6:17:04 -15.192 107.052 29.90 28.26 28.09
14 Februari 2013 7:27:24 -15.251 112.049 30.23 30.19 30.54
15 Februari 2013 9:44:24 -17.285 112.144 29.66 30.20 30.29
07 Maret 2013 9:59:38 -17.424 112.066 29.01 29.27 29.94
20 Maret 2013 8:21:51 -10.656 114.398 29.36 30.00 28.64
24 Maret 2013 9:25:00 -8.602 105.395 29.68 29.78 30.08
29 Maret 2013 9:06:46 -15.267 108.547 29.25 30.11 29.80
04 April 2013 6:24:06 -15.553 111.588 29.87 28.52 28.12
16 April 2013 6:05:50 -18.015 112.488 29.40 30.69 30.19
28 April 2013 10:21:22 -10.908 112.693 29.41 28.57 28.42
08 Mei 2013 6:54:25 -11.212 112.362 29.41 28.92 29.53
14 Juni 2013 9:10:31 -14.223 107.648 28.07 28.01 28.14
11 Juli 2013 8:40:19 -14.077 113.295 27.51 27.51 27.56
13 Juli 2013 5:39:35 -17.461 112.236 26.29 24.23 25.75
02 Agustus 2013 8:12:23 -15.136 109.183 26.75 25.09 24.45
21 Agustus 2013 8:58:53 -17.023 112.102 25.38 25.59 26.04
Lampiran 7. Perbandingan kanal VIIRS dengan kanal MODIS
VIIRS MODIS
Kanal Resolusi Spasial (m) Wavelength (nm) Wavelength (nm) Resolusi Spasial (m) Kanal
DNB
500 - 900
23
M1 750 402 - 422 405 - 420 1000 8
M2 750 436 - 454 438 - 448 1000 9
M3 750 478 - 498 459 - 479 500 3
459 - 479 500 10
M4 750 545 - 565 545 - 565 500 4
546 - 556 1000 12
I1 375 600 - 680 620 - 670 250 1
M5 750 662 - 682 662 - 672 1000 13
673 - 683 1000 14
M6 750 739 - 754 743 - 753 1000 15
I2 375 846 - 885 841 - 876 250 2
M7 750 846 - 885 862 - 877 1000 16
M8 750 1230 - 1250 1230 - 1250 500 5
M9 750 1371 - 1386 1.360 - 1.390 1000 26
I3 375 1580 - 1640 1628 - 1652 500 6
M10 750 1580 - 1640
M11 750 2225 - 2275 2105 - 2155 500 7
I4 375 3550 - 3930 3.660 - 3.840 1000 20
M12 750 3660 - 3840
M13 750 3973 - 4128
3.929 - 3.989 1000 21
3.929 - 3.989 1000 22
4.020 - 4.080 1000 23
M14 750 8400 - 8700 8.400 - 8.700 1000 29
M15 750 10263 - 11263 10.780 - 11.280 1000 31
I5 375 10500 - 12400 10.780 - 11.280 1000 31
11.770 - 12.270 1000 32
M16 750 11538 - 12488 11.770 - 12.270 1000 32
24
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 26 Juli 1991
dari ayah yang bernama Achmad Subagio dan ibu Ade Titi
Christianti. Penulis merupakan anak kedua dari dua
bersaudara.
Lulus dari Sekolah Menengah Atas (SMA) Labschool
Rawamangun pada tahun 2009, penulis diterima sebagai
mahasiswa Institut Pertanian Bogor, Fakultas Perikanan dan
Ilmu Kelautan, Departemen Ilmu dan Teknologi Kelautan
melalui jalur Ujian Talenta Masuk IPB (UTMI).
Selama kuliah di Institut Pertanian Bogor penulis pernah menjadi asisten
mata kuliah Dasar-dasar Penginderaan Jauh Kelautan periode 2012-2013 dan
asisten mata kuliah Penginderaan Jauh Kelautan periode 2013-2014. Penulis aktif
dalam organisasi Himpunan Mahasiswa Ilmu dan Teknologi Kelautan
(HIMITEKA) IPB periode 2012-2013 sebagai Sekretaris Divisi Hubungan Luar
dan Komunikasi. Selain itu, penulis juga aktif dalam berbagai kepanitiaan, seperti
Konsurv 2011 sebagai anggota, Konsurv 2012 sebagai ketua divisi Publikasi dan
Dokumentasi.
Dalam rangka penyelesaian studi di Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan,
penulis melaksanakan penelitian dengan judul “Komparasi Pendugaan Suhu
Permukaan Laut Menggunakan Citra Satelit NPP dan Aqua-MODIS di Perairan
Selatan Pulau Jawa”.
.
