TUGAS MATA KULIAH

APLIKASI PENGINDERAAN JAUH

CITRA SATELIT QUICKBIRD

NAMA : RISMAN CHANDRA

NPM : 270110100077

FAKULTAS TEKNIK GEOLOGI

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2013

LATAR BELAKANG

Karakter utama dari suatu image (citra) dalam penginderaan jauh adalah adanya

rentang panjang gelombang (wavelength band) yang dimilikinya. Beberapa radiasi yang bisa

dideteksi dengan sistem penginderaan jarak jauh seperti : radiasi cahaya matahari atau

panjang gelombang dari visible dan near sampai middle infrared, panas atau dari distribusi

spasial energi panas yang dipantulkan permukaan bumi (thermal), serta refleksi gelombang

mikro. Setiap material pada permukaan bumi juga mempunyai reflektansi yang berbeda

terhadap cahaya matahari. Sehingga material-material tersebut akan mempunyai resolusi

yang berbeda pada setiap band panjang gelombang.

Setiap citra memiliki resolusi yang berbeda-beda. Resolusi adalah kemampuan suatu

sistem optik-elektronik untuk membedakan informasi yang secara spasial berdekatan atau

secara spektral mempunyai kemiripan. Dalam pengindraan jauh, dikenal konsep resolusi,

yaitu resolusi spasial, resolusi temporal, resolesi spektral, dan resolusi

radiometrik. Sehingga pengertian resolusi itu sendiri mencakup beberapa hal :

Ukuran ketelitian data citra satelit

Kemampuan menampilkan sejumlah pixel pada layer tayangan

Kemampuan semua jenis pengindera (lensa, antenna, tayangan, bukaan rana, dll.)

untuk menyajikan citra tertentu dengan tajam. Ukuran dapat dinyatakan dengan baris

per mm atau meter. Pada citra RADAR resolusi biasa dinyatakan dalam lebar

pancaran efektif dan panjang jangkauan. Pada citra infra merah resolusi biasa

dinyatakan dalam IFOV. Resolusi juga dapat dinyatakan dalam perbedaan temperatur

atau karakter lain yang mampu diukur secara fisik (Manual of Remote Sensing)

Dalam memanfaatkan citra satelit penginderaan jauh harus sesuai dengan tujuan

penelitian dan memilih citra satelit yang sesuai. Citra satelit bermacam-macam sesuai dengan

spesifikasi, kekurangan, dan kelebihannya masing-masing, contohnya yaitu citra satelit

Landsat, Aster, NOAA, Ikonos, SPOT, dan Quickbird. Dalam tulisan ini akan dibahas

mengenai citra satelit Quickbird.

ISI

2.1 Citra Satelit Quickbird

Quickbird adalah citra satelit resolusi tinggi yang diluncurkan pada tanggal 18

Oktober 2001 di Vanderberg Air Force Base (California). Satelit yang dimiliki dan

dioperasikan oleh DigitalGlobe ini diluncurkan dengan periode orbit 93.5 menit, sun-

synchronous pada ketinggian 450 km, sudut inklinasi 97.2°, revisit time 1 hingga 4 hari,

dan menghasilkan scene dengan ukuran sekitar 16 km x 16 km.

Citra satelit ini dapat dimanfaatkan untuk keperluan perencanaan wilayah, seperti

perencanaan prasarana fisik (jaringan jalan, drainase, pipa, listrik, dll) di daerah perkotaan

maupun pedesaan. Quickbird adalah salah satu satelit beresolusi spasial yang tinggi dan

dapat diakses oleh publik. Kita dapat membeli/pesan citra ini untuk lokasi dimanapun di

muka bumi, tetapi tidak termasuk lokasi yang telah dikecualikan oleh perjanjian antara

pemerintah suatu negara dengan provider data utama Quickbird. Biasanya lokasi-lokasi

yang dikecualikan adalah lokasi-lokasi rahasia/sangat penting seperti lokasi militer

tertentu atau instalasi nuclear plant.

Gambar 2.1 Citra Satelit Quickbird

Quickbird memiliki resolusi spasial hingga 60 centimeter dan 2,4 meter untuk

pankromatik dan multispectral, ini adalah resolusi paling tinggi dibandingkan citra

satelit komerial lainnya.

2.2 Spesifikasi Citra Satelit Quickbird

Satelit Quickbird memiliki spesifikasi tertentu sebagai berikut :

Tabel 2.1 Spesifikasi Band Citra SatelitQuickbird

Peluncuran

Tanggal : 18 Oktober 2001

Range waktu Peluncuran : 1851-1906 GMT (1451-1506 EDT)

Roket Peluncur : Delta II

Lokasi Peluncuran : SLC-2W, Vandenberg Air Force Base,

California

Orbit

Tinggi: 450 km, 98 derajat, sun-synchronous inclination

Putaran ke lokasi yg sama : 2-4 hari tergantung posisi Lintang

Periode orbit : 93.4 minutes

Perekaman Per

Orbit ~128 gigabits (sekitar 57 image area tunggal)

Lebar Sapuan &

Luas Area

Lebar Sapuan : 16.5 kilometer di atas nadir dan kemampuan

sapuan tanah : 544 km di pusat daerah lintasan satelit (hingga

~30° off-nadir) Areas of interest

Single Area: 16.5 km x 16.5 km

Strip: 16.5 km x 115 km

Ketelitian

Kesalahan radius 23 meter, dan kesalahan linear 17 meter

(tanpa titik kontrol)

Resolusi Sensor &

Spectral

Pankromatik

61 centimeter (2 ft)

Multispektral

2.4 meter (8 ft)

Bandwidth

Ground Sample

Distance (GSD) pada

nadir

Black & White: 445 s/d

900 nanometer

GSD pada nadir

Blue: 450 – 520

nanometer

Green: 520 – 600

nanometer

Red: 630 – 690

nanometer

Near-IR: 760 –

900 nanometer

Dynamic Range 11-bit per pixel

Kapasitas

Penyimpanan 128 gigabit

Dimensi Satelit Bobot : 1050 Kg, panjang 3.04-meter (10-ft).

Dengan resolusi spasial yang tinggi, citra satelit Quickbird mampu menyajikan

penampakan objek cukup detail dan bisa menampilkan objek hingga skala 1 : 2,500.

Karakteristik

Satelit Quickbird, diluncurkan pada bulan Oktober 2001, memperoleh gambar

hitam dan putih dengan resolusi 61 cm dan gambar berwarna (4 band) dengan

resolusi 2,44 m dengan luas permukaan sebesar 16,5 km x 16,5 km.

2.3 Resolusi

Untuk lebih mengerti spesifikasi diatas, dibawah ini akan dijelaskan mengenai

resolusi-resolusi yang terdapat pada citra satelit. Resolusi tersebut berupa Radiometric

Resolution, Spectral Resolution, Spatial Resolution, dan Temporal Resolution.

A. Radiometric Resolution

Berapa banyak bit yang digunakan dalam satu pixel?

Apa arti dari radiometric resolution ini adalah jawaban dari pertanyaan diatas.

Semakin banyak bit-nya maka semakin bagus citra (image) yang kita miliki. Sebagai

contoh gambar dibawah ini :

Gambar 2.2 Resolusi 8 bits = 256 pixel value [from 0-255]

Gambar diatas yang terdiri dari 8 bits atau setara dengan ( 2 pangkat 8 ) 256 pixel

value, (atau Digital Number, atau Digital Count atau dikenal juga dengan istilah

grayscale)  berarti memiliki gradasi grayscale dari 0 sampai 255

Gambar 2.3 Resolusi 2 bits

Sementara gambar ini, yang hanya memiliki 2 bits atau setara dengan (2 pangkat 2) 4

gradasi warna saja.

B. Spectral Resolution

Berapa banyak wavelength yang dapat di rekord? atau berapa banyak spectral band

yang dimiliki oleh sebuah sensor?

Spectral Resolution biasanya didefinisikan sebagai kemampuan sensor untuk mengisi

kanal yang ada dengan wavelength. Semakin kecil interval kanal (atau semakin

banyak spectral band)  maka spectral resolution akan semakin baik. Contohnya

seperti berikut:

Gambar 2.4 Spectral band

Gambar diatas memberikan kita kejelasan, bahwa gambar pertama hanya memiliki

satu  kanal yang terletak pada wavelength 0.4-07 micrometer. Berbeda dengan

gamber dibawahnya, dimana untuk interval wavelength yang sama terdapat 3 kanal,

ada Red, Green dan Blue. Gambar atas memiliki spectral resolusi yang lebih kasar

dibandingkan dengan gambar bawah.

Gambar ilustrasi lainnya seperti dibawah ini : Grafik berikut dibentuk dari hubungan

antara wavelength (x-axis) dan nilai reflectance (y-axis). Garis hitam yang ada di

setiap gambar menunjukkan bagian yang harusnya terekam oleh sensor. Sementara

bagian merah adalah bagian yang berhasil di rekam sensor. Semakin banyak node

merah, maka semakin tinggi spectral resolutionnya.

Gambar 2.5 Perekaman wavelength pada Multispecral dan Hyperspectral

Manfaat yang diperoleh seperti pada gambar dibawah ini. Jika kita

menggunakan sensor yang hanya bisa merekam 3 kanal (lihat ada 3 node merah),

maka kita tidak akan bisa membedakan pineword dan grassland dengan melihat

perbedaan nilai reflektannya.

Gambar 2.6 Sensor pembacaan wavelength terhadap nilai reflectant

C. Spatial Resolution

Berapa ukuran objek yang yang bisa diwakili oleh satu pixel?

Semakin kecil ukuran objek yang bisa di kenal oleh sensor maka semakin tinggi

spatial resolutionnya. Gamabar dibawah ini menunjukkan dengan jelas perbedaan

citra yang memiliki spatial resolution (0.5  x 0.5m) dibanding dengan citra dengan

spatial resolution  (80  x 80m).

Gambar 2.7 Perbedaan ukuran pada resolusi spasial

D. Temporal Resolution

Berapa lama (revisit time) sebuah sensor dapat melintas diatas daerah yang sama ?

Semakin singkat waktu revisit timenya maka semakin tinggi temporal resolutionnya.

2.4 Kelebihan dan Kekurangan Citra Satelit Quickbird

1. Kelebihan

a. Resolusi yang tinggi yaitu 60 cm bila dipadukan dengan saluran multispectral

akan menghasilkan pen-sharped image, yang mampu menonjolkan objek hingga

marka jalan dan lain-lain. Citra ini mudah diinterpretasikan secara visual.

b. waktu yang diperlukan untuk data capturing (pemotretan ) yang relatif cepat

c. Tidak memerlukan perijinan yang biasanya memakan waktu dan birokrasi sekitar

1 bulan

d. ketelitian posisi yang dihasilkan adalah 2 s/d 3 meter

e. Prosesnya juga dilakukan secara analitis/digital secara komputerisasi

f. data masukan berupa data digital

g. Format hasil dalam bentuk digital (vektor dan raster) yang merupakan syarat

utama dalam pembuatan sistem informasi geografis

2. Kekurangan

Satelit Quickbird jangkauan liputan satelit resolusi tinggi seperti Quickbird sempit

(kurang dari 20 km) karena beresolusi tinggi dan posisi orbitnya rendah, 400-600 km

diatas bumi.

2.5 Manfaat Penggunaan Citra Satelit Quickbird

1. Bidang Pertanian dan Perkebunan

a. Melakukan observasi pada lahan luas, petak tanaman hingga tiap individu

tanaman.

b. Melakukan identifkasi jenis tanaman dan kondisi tanah, potensi panen, efektifitas

pengairan, kesuburan, dan penyakit tanaman, kandungan air.

c. Secara berkala (time series) dapat digunakan untuk :

Memantau pertumbuhan tanaman

Laju perubahan jenis tanaman

Perubahan atau alih fungsi lahan pertanian.

d. Menghitung jumlah pohon dan volume hasil panen komoditi perkebunan.

e. Perencanaan pola tanam perkebunan.

f. Perencanaan peremajaan tanaman perkebunan.

Gambar 2.8 Monitoring optimalisasi pola penanaman kelapa sawit pada areal perkebunan

Gambar 2.9 Klasifikasi lahan pertanian

2. Bidang Kehutanan

a. Monitoring batas-batas fungsi kawasan hutan

b. Identifikasi wilayah habitat satwa

c. Identifikasi perubahan kawasan hutan akibat illegal logging

d. Inventarisasi potensi Sumber Daya Hutan

e. Pemetaan kawasan unit-unit pengelolaan hutan

f. Perencanaan lokasi reboisasi

Gambar 2.10 Manajemen resiko kebakaran hutan

3. Bidang Arsitek dan Konstruksi

a. Desain dan perencanaan tapak konstruksi

b. Desain dan perencanaan landscape konstruksi

c. Perbaikan proses desain

d. Monitoring proses konstruksi

Gambar 2.11 Landscape sebelum dan sesudah konstruksi

Gambar 2.12 Perencanaan bagian-bagian detail konstruksi besar

4. Bidang Pertambangan dan Energi

a. Inventarisasi potensi tambang

b. Pemetaan situasi tutupan lahan yang akan dibuka

c. Perencanaan site plan lokasi pertambangan

d. Monitoring perubahan lahan akibat kegiatan pertambangan terbuka

e. Monitoring kegiatan rehabilitasi lahan

Gambar 2.13 Pemetaan kawasan pertambangan

Gambar 2.14 Perencanaan dan penyusunan strategi eksplorasi serta pengelolaan asset

5. Bidang Perencanaan dan Pembangunan Wilayah

a. Pembuatan peta detail penggunaan lahan

b. Perencanaan tata ruang, DED dan Landscape pembangunan

c. Identifikasi dan inventarisasi kawasan-kawasan kumuh

d. Perencanaan dan manajemen sarana dan prasarana wilayah

e. Pemetaan kawasan rawan bencana alam

f. Pemantauan dan penanggulangan bencana alam

Gambar 2.15 Pemetaan kawasan bencana alam

6. Bidang Pertahanan dan Intelijen

a. Mendukung operasi intelijen

b. Operasi tempur

c. Operasi territorial

d. Operasi militer selain perang

Gambar 2.16 Monitoring dampak kerusakan infrastruktur dari operasi pemboman

militer

KESIMPULAN

1. Dengan bertambahnya citra satelit, kita dapat memilih citra satelit sesuai dengan

kebutuhan karena setiap citra satelit memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-

masing.

2. Citra satelit Quickbird merupakan citra satelit resolusi tinggi dengan resolusi spasial

hingga 60 centimeter dan 2,4 meter untuk pankromatik dan multispectral.

3. Citra satelit Quickbird memiliki kelebihan yaitu resolusi yang tinggi sehingga mudah

diinterpretasikan secara visual, waktu yang diperlukan untuk capturing (pemotretan)

yang relative lebih cepat, data masukan berupa data digital, dan format hasil dalam

bentuk digital (vector dan raster) sehingga dapat digunakan dalam pembuatan system

informasi geografis. Sedangkan kekurangannya yaitu jangkauan liputan satelit

resolusi tinggi Quickbird yang sempit (kurang dari 20 km) karena beresolusi tinggi

dan posisi orbitnya rendah, 400-600 km diatas bumi.

4. Citra satelit Quickbird dapat dimanfaatkan atau digunakan dalam berbagai bidang

seperti bidang pertanian dan perkebunan, kehutanan, arsitek dan konstruksi,

pertambangan dan energy, perencanaan dan pembangunan wilayah, pertahanan dan

intelijen, dan lain-lain.

DAFTAR PUSTAKA

Danoedoro, Projo. 2004. Satelit Mata-mata untuk Lingkungan. Kompas online :

http://www.kompas.com/kompas-cetak/0305/13/inspirasi/307922.htm [ 20-

11-2004]

http://lalumuhamadjaelani.wordpress.com/2009/03/09/4-resolusi-penting-dalam-inderaja/

http://puslit2.petra.ac.id

http://www.digitalglobe.com/about-us/content-collection#quickbird

http://www.satimagingcorp.com/gallery-quickbird.html