G24120075-Analisis Spektral

8/16/2019 G24120075-Analisis Spektral

1/14

Laporan Praktikum 7 Hari/tanggal: Kamis, 19 November 2015

Pengindraan Jauh dan Waktu Praktikum: 13.30-16.30

Interpretasi Citra Dosen: Dr. Ir. Khursatul Munibah M.Sc.

Asisten: Novi Anggriani (A14110047)

Indah Purnama Sari (A14110083)

Analisis Spektral

Nama: Siti Rini Rahmayanti

NRP: G24120075

LABORATORIUM PENGINDERAAN JAUH DAN INTERPRETASI CITRA

DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN

FAKULTAS PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2015


2/14

Metodologi

Melakukan Stacking citra pada band 1, 2, 3, 4, 5, 7


3/14

Melakukan koreksi radiometrik

Input nilai solar distance sesuai hari pengambilan data citra

Input nilai minimum dan maksimum setiap band serta nilai solar elevation


4/14

Setelah koreksi radiometrik, bandingkan nilai Digital Number sebelum dan setelah

koreksi

Hasil dan Pembahasan

Citra digital merupakan array piksel dua dimensi. Setiap piksel memiliki

nilai intensitas masing-masing yang direpresantisakan dalam nilai Digital Number .

Suatu citra satelit tersusun oleh Digital Number (DN) yang merupakan bentuk dari

data citra optik yang dikirimkan ke pengguna. Salah satu hasil konversi DN adalah

nilai reflektan atau gelombang pantul dari suatu objek. Penutupan lahan yang sama

akan memiliki sifat-sifat reflektansi (nilai DN) yang sama (Arhatin 2007).

Data citra satelit awal biasanya mengandung noise yang ditimbulkan oleh

sistem, salah satunya karena perbedaan posisi matahari pada saat data diakusisi.

Koreksi ToA merupakan perbaikan akibat distorsi radiometrik yang disebabkan

oleh posisi matahari. Koreksi ToA dilakukan dengan cara mengubah nilai digital

number (DN) ke nilai reflektansi (Rahayu et al. 2014). Koreksi radiometrik

dilakukan agar informasi yang terdapat dalam data citra dapat dengan jelas dibaca

dan diinterpretasikan. Proses koreksi radiometrik mencakup koreksi efek-efek yang

berhubungan dengan sensor untuk meningkatkan kontras (enhancement ) setiap

piksel ( picture element ) dari citra, sehingga objek yang terekam mudah

diinterpretasikan atau dianalisis atau menghasilkan data atau informasi yang benar

sesuai dengan keadaan lapangan. Penyebab utama distorsi ini adalah adanyahamburan atmosfer yang pengaruhnya semakin besar terhadap gelombang pendek

sehingga nilai piksel tidak sesuai dengan nilai spektral sebenarnya (Jensen 1986).

Landsat-7 merupakan citra dengan resolusi spasial 30 m pada band 1, 2, 3,

4, 5, 7 dan 60 m pada band 6 (thermal). Landsat-7 dilengkapi dengan Enhanced

Thematic Mapper Plus (ETM+) yang merupakan kelanjutan dari program Thematic

Mapper (TM) yang diusung sejak Landsat-5. Band yang dimiliki oleh satelit ini

pada dasarnya 7, namun dilengkapi dengan band pankromatik yang memiliki

resolusi 15 m.


5/14

Gambar 1 Karakteristik Citra Satelit Landsat 7

Gambar 2 Karakteristik Citra Satelit Landsat 8

Landsat-8 atau Landsat Data Continuity Mission (LDCM) meiliki dua

sensor yaitu Deteksi Parameter Geobiofisik dan sensor Operational Land Imager

(OLI) dan sensor Thermal Infrared Sensor (TIRS). Sensor OLI mempunyai tujuh

band dengan resolusi spasial yang sama dengan Landsat-7 yaitu sebesar 30 m, untuk

band 8 memiliki resolusi spasial 15 m. Sensor OLI dilengkapi dengan dua band

baru yaitu band 1 dengan panjang gelombang 0.43 - 0.45 m untuk aerosol garis

pantai dan band-9 dengan panjang gelombang 1.36 - 1.38 m untuk deteksi awancirrus. Sedangkan untuk sensor TIRS dilengkapi dengan dua band dengan resolusi

spasial sebesar 100 m untuk menghasilkan kontinuitas kanal inframerah thermal

(Suwargana 2013).


6/14

Tabel 1 Digital Number Landsat 7 Sebelum dan Setelah Koreksi Radiometrik

Tutupan

Lahan

Koordinat Band 1 Band 2 Band 3 Band 4 Band 5 Band 7

X Y DN Refl. DN Refl. DN Refl. DN Refl. DN Refl. DN Refl.

Awan6° 41'

53.9203" S

106° 45'

59.4624" E255 255 255 255 255 255 255 255 255 255 255 255

Bayangan6° 55'

32.8636" S

106° 43'

34.2030" E48 48 35 35 22 22 32 32 20 20 21 21

Pemukiman6° 48'

49.5618" S

107° 35'

39.4853" E76 76 71 70 73 73 83 83 115 115 135 135

Vegetasi

Kayu

6° 46'

10.9393" S

107° 37'

0.1315" E48 48 33 33 23 23 51 51 21 21 21 21

Vegetasi

Non-kayu

6° 39'

57.5248" S

106° 39'

51.7988" E74 74 69 65 54 55 156 156 108 108 65 65


7/14

Tabel 2 Digital Number Landsat 8 Sebelum dan Setelah Koreksi Radiometrik

Tutupan

Lahan

Koordinat Band 1 Band 2 Band 3 Band 4 Band 5 Band 7

X Y DN Refl. DN Refl. DN Refl. DN Refl. DN Refl. DN Refl.

Awan2° 37'

52.8197" S

99° 23'

40.3688" E255 255 255 255 255 255 255 255 255 255 255 255

Bayangan2° 24'

37.9066" S

99° 11'

15.9726" E76 76 67 67 58 58 64 65 86 87 109 109

Pemukiman2° 56'

46.8845" S99° 3' 2701" E 85 85 78 78 75 75 71 70 106 106 142 141

Vegetasi

Kayu

2° 14'

35.5055" S

99° 36'

35.4303" E77 75 69 67 64 64 56 53 154 141 116 97

Vegetasi

Non-kayu

2° 19'

50.9989" S

99° 50'

10.4691" E78 77 70 69 72 72 58 57 173 176 116 113


8/14

Gambar 3 Data Citra Landsat 7 Hasil Stacking Sebelum Koreksi Radiometrik

(Kiri) dan Setelah Koreksi Radiometrik (Kanan)

Gambar 4 Data Citra Landsat 8 Hasil Stacking Sebelum Koreksi Radiometrik(Kiri) dan Setelah Koreksi Radiometrik (Kanan)

Berdasarkan gambar 3 dan 4 terlihat bahhwa kedua data tersebut tidak

memiliki perbedaan yang sihnifikan. Namun bila dilihat lebih lanjut, setelah

dilakukan koreksi radiometrik pada data citra Landsat 7 dan Landsat 8 terlihat

bahwa daerah pegunungan berubah menjadi lebih datar (lebih halus) daripada data

sebelum dilakukan koreksi radiometrik.


9/14

Gambar 5 Kurva Perbandingan Nilai Digital Number Awan Landsat 7 dan

Landsat 8 Sebelum dan Setelah Koreksi Radiometrik

Berdasarkan gambar 4 tidak terjadi perbedaan nilai digital number (DN)

antara data citra landsat 7 sebelum koreksi maupun setelah koreksi radiometrik. Hal

ini dikarenakan awan memiliki rona tertinggi (putih) sehingga nilai digital number

(DN) memiliki nilai maksimum dari resolusi radiometrik sebuah satelit. Satelit

Landsat 7 dan Landsat 8 memiliki resolusi sebesar 8 bit. Perhitungan DN dimulai

dari 0, hal ini mengakibatkan nilai DN objek awan pada setiap band di kedua satelit

Landsat memiliki nilai sebesar 28-1 (255).

Berdasarkan gambar 6 tidak terjadi perbedaan nilai DN antara data Landsat7 yang telah diakukan koreksi radiometrik maupun sebelum koreksi. Namun pada

data Landsat 8 terjadi perbedaan yang tidak signifikan antara data sebelum dan

setelah koreksi radiometrik. Berdasarkan kedua hasil tersebut, terlihat bahwa nilai

DN bayangan tertinggi terdapat pada band 1. Sehingga untuk dapat membedakan

bayangan dengan jelas dapat menggunakan band 1. Hal ini dikarenakan objek

bayangan sensitif terhadap panjang gelombang 0.433 – 0.515 µm.

0

100

200

300

0 1 2 3 4 5 6 7 D i g i t a l N u m b e r ( D N )

Band

Awan (Landsat 7)

Sebelum Koreksi

Radiometrik

setelah Koreksi Radiometrik

0

50

100

150

200

250

300

0 1 2 3 4 5 6 7 D i g i t a l N u m b e r ( D N )

Band

Awan (Landsat 8)

Sebelum Koreksi

Radiometrik

setelah Koreksi Radiometrik


10/14

Gambar 6 Kurva Perbandingan Nilai Digital Number Landsat 7 dan Landsat 8

Sebelum dan Setelah Koreksi Radiometrik (Bayangan)

Berdasarkan gambar 7 terjadi perbedaan tidak signifikan antara data

Landsat 7 dan Landsat 8 sebelum maupun setelah koreksi radiometrik. Terjadi

kenaikan nilai digital number (DN) pada band 5 dan 7. Namun nilai DN tertinggi

terdapat pada band 6. Hal ini menunjukkan bahwa untuk membedakan pemukiman

dengan jelas dapat enggunakan band 7. Hal ini dikarenakan objek pemukiman

sensitif terhadap panjang gelombang 1.55 – 2.35 µm.

0

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4 5 6 7

D i g i t a l N u m b e r ( D N )

Band

Bayangan (Landsat 7)

Sebelum Koreksi

Radiometrik

setelah Koreksi

Radiometrik

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 1 2 3 4 5 6 7


Band

Bayangan (Landsat 8)

Sebelum Koreksi

Radiometrik

setelah Koreksi

Radiometrik


11/14


Sebelum dan Setelah Koreksi Radiometrik (Pemukiman)

Berdasarkan gambar 8 tidak terjadi perbedaan antara data sebelum dan

setelah koreksi pada Landsat 7, dan terjadi perbedaan yang cukup signifikan pada

data Landsat 8 sebelum dan setelah koreksi radiometrik. Terlihat bahwa nilai DN

setelah koreksi pada band 5 dan 7 lebih rendah dari nilai DN sebelum koreksi

radiometrik. Terjadi lonjakan nilai DN yang cukup tinggi pada band 4 di data

Landsat 7 dan pada band 5 di Landsat 8. Hal ini dikarenakan objek vegetasi sensitif

pada panjang gelombang 1.55 – 1.75 µm. Dimana rentang panjang gelombang

tersebut terdapat pada band 4 di Landsat 7 dan pada band 5 di Landsat 8. Hal ini

berpengaruh untuk memudahkan interpretasi objek vegetasi dengan menggunakan

band 4 (Landsat 7) dan band 5 (Landsat 8).

0

20

40

60

80

100120

140

160

0 1 2 3 4 5 6 7


Band

Pemukiman (Landsat 7)

Sebelum Koreksi

Radiometrik

setelah Koreksi

Radiometrik

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 1 2 3 4 5 6 7


Band

Pemukiman (Landsat 8)

Sebelum Koreksi

Radiometrik

setelah Koreksi

Radiometrik


12/14


Sebelum dan Setelah Koreksi Radiometrik (Vegetasi Kayu)

Berdasarkan gambar 9 terlihat bahwa terjadi perbedaan yang tidak

signifikan antara data sebelum dan sesudah koreksi pada kedua landsat. Pola nilaiDN pada setiap band pada objek vegetasi non-kayu mirip dengan pola nilai DN

pada vegetasi berkayu. Terjadi lonjakan nilai DN yang cukup tinggi pada band 4 di

data Landsat 7 dan pada band 5 di Landsat 8. Hal ini dikarenakan objek vegetasi

sensitif pada panjang gelombang 1.55 – 1.75 µm. Dimana rentang panjang

gelombang tersebut terdapat pada band 4 di Landsat 7 dan pada band 5 di Landsat

8. Namun terdapat perbedaan diantara keduanya, nilai DN untuk vegetasi non-kayu

memiliki nilai yang lebih tingi daripada vegetasi berkayu.

0

10

20

30

40

50

60

0 1 2 3 4 5 6 7


Band

Vegetasi Kayu (Landsat 7)

Sebelum Koreksi

Radiometrik

setelah Koreksi

Radiometrik

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 1 2 3 4 5 6 7

D

i g i t a l N u m b e r ( D N )

Band

Vegetasi Kayu (Landsat 8)

Sebelum Koreksi

Radiometrik

setelah Koreksi

Radiometrik


13/14

Gambar 9 Kurva Perbandingan Nilai Digital Number Landsat 7 Sebelum dan

Setelah Koreksi Radiometrik (Vegetasi Non-Kayu)

Kesimpulan

Koreksi radiometrik mampu mengurangi kesalahan yang diakibatkan olehhaangan atmosfer pada permukaan bumi, sehingga hasil lebih akurat dan konsisten.

Setiap band memiliki karakteristik panjang gelombang yang berbeda. Vegetasi mudah

dibedakan pada band 4 (Landsat 7) dan pada band 5 (Landsat 8). Pemukiman mudah

dibedakan pada band 7, serta bayangan yang mudah dibedakan pada band 1. Awan

memiliki nilai digital number (DN) yang sama untuk semua band pada semua citra..

Daftar Pustaka

Arhatin R E. 2007. Pengkajian Algoritma Indeks Vegetasi dan Metode Klasifikasi

Mangrove dari Data Satelit Landsat-5 TM dan Landsat-7 ETM+: Studi

Kasus di Kabupaten Berau, Kalimantan Timur [Disertasi]. Bogor: Program

Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

0 1 2 3 4 5 6 7


Band

Vegetasi Non-Kayu (Landsat 7)

Sebelum Koreksi

Radiometrik

setelah Koreksi

Radiometrik

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0 1 2 3 4 5 6 7

D

i g i t a l N u m b e r ( D N )

Band

Vegetasi Non-Kayu (Landsat 8)

Sebelum Koreksi

Radiometrik

setelah Koreksi

Radiometrik


14/14

Jensen JR. 1986. Introductory Digital Image Processing: A Remote Sensing

Perspective. New Jersey(US): Prentice Hall.

Lillesand T M dan Kiefer R W. 1979. Remote Sensing and Image Interpretation.

New York (US) : John Willey and Sons

Rahayu, Chandra D S. 2014. Koreksi radiometrik citra landsat-8 kanal

multispektral menggunakan tpo of atmosphere untuk mendukung klasifikasi

penutup lahan. Seminar Nasional Pengindraan Jauh: 762-767.

Sutanto.1994. Penginderaan Jauh Jilid II, Edisi 2. Yogyakarta(ID): Gajah Mada

University Press.

Suwargana. 2013. Resolusi spasial, temporal dan spektral pada citra satelit landsat,

spot dan ikonos. Jurnal Ilmiah Widya 1(2): 167 – 174.

G24120075-Analisis Spektral

Documents

Transcript of G24120075-Analisis Spektral