Perbandingan
resolusi spasial, temporal dan radio metrik serta kendala
Josefania tarigan, Yar johan
1) Josefania tarigan
Email : josefaniakelautan013@gmail.com
Yar johan
Abstrak
Data satelit penginderaan jauh merupakan salah satu
data untuk memperoleh informasi fenomena alam di permukaan bumi yang diperoleh
melalui suatu alat media (sensor) yang dipasang pada sebuah pesawat atau
satelit. Tujuan penelitian ini untuk menguraikan tentang karakteristik teknis
penginderaan jauh yang dihasilkan oleh berbagai citra satelit bumi, yaitu
satelit Landsat, Spot dan Ikonos serta tentang potensi aplikasi datanya untuk
berbagai bidang. Metode yang digunakan adalah dengan mempelajari literatur yang
diperoleh dari data pustaka, media internet, hasil-hasil penelitian yang
berkembang dewasa ini, dan melakukan analisis data. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa: (1) sensor dapat mendeteksi obyek permukaan bumi melalui
pengukuran reflektansi ataupun emisi oleh medium gelombang elektromagnetik. (2)
Berbagai jenis data satelit penginderaan jauh yang diterima sensor memiliki
karakteristik berlainan, sehingga potensi pemanfaatannya pun berbeda-beda. (3)
Karakteristik yang dihasilkan oleh citra satelit bumi di antaranya adalah
resolusi spasial, resolusi temporal dan resolusi spektral.
Kata kunci: Resolusi spasial, citra satelit, landsat, spot, ikonos
Pendahuluan
Menurut Lindgren dalam Sutanto (1986) penginderaan
jauh adalah teknik yang dikembangkan untuk perolehan dan analisis informasi
tentang bumi, informasi tersebut berbentuk radiasi elektromagnetik yang
dipantulkan atau dipancarkan dari
permukaan bumi. Mather (1987) mengatakan
bahwa penginderaan jauh terdiri atas pengukuran dan perekaman terhadap energi elektromagnetik yang
dipantulkan atau dipancarkan oleh permukaan
bumi dan atmosfer dari suatu tempat tertentu di permukaan bumi. Ada pun menurut Lilesand et al. (2004) mengatakan
bahwa penginderaan jauh adalah ilmu dan seni
untuk memperoleh informasi tentang suatu objek, daerah, atau fenomena melalui analisis data yang diperoleh dengan suatu alat
tanpa kontak langsung dengan objek, daerah,
atau fenomena yang dikaji
Berdasarkan
pengertian tersebut dapat disimpulkan bahwa penginderaan jauh adalah teknik
yang digunakan untuk memperoleh data tentang permukaan bumi yang menggunakan
media satelit ataupun pesawat terbang.
Landasan
teori
Karakteristik
dari instrumen penginderaan jauh yang beroperasi pada spektrum tampak dan IR
dapat dijelaskan oleh resolusi spasial, spektral, dan radiometrik (Mather,
2004). Seiring berjalannya waktu ditambahakan aspek waktu (temporal) di
dalamnya. Dalam bidang penginderaan jauh, terdapat empat konsep reolusi yang
sangat penting, yaitu resolusi spasial, resolusi spektral, resolusi
radiometrik, dan resolusi temporal. Resolusi layar pun memegang peranan penting
ketika berkaitan dengan praktik pengolahan citra (Danoedoro, 2012).
Data
asli hasil rekaman senseor pada satelit maupun pesawat terbang merupakan
representasi dari bentuk permukaan bumi yang tidak beraturan. Meskipun
kelihatannya merupakan daerah yang datar, tetapi area yang direkam sesungguhnya
mengandung kesalahan (distorsi) yang diakibatkan oleh pengaruh kelengkungan
bumi dan atau oleh sensor itu sendiri. Pada bagian ini akan diuraikan secara
ringkas tentang bagaimana cara melakukan koreksi geometrik, khususnya
menggunakan perangkat lunak ERDAS.
Koreksi Geometrik (Rektifikasi)
Koreksi Geometrik (Rektifikasi)
Rektifikasi
adalah suatu proses melakukan transformasi data dari satu sistem grid
menggunakan suatu transformasi geometrik. Oleh karena posisi piksel pada citra
output tidak sama dengan posisi piksel input (aslinya) maka piksel-piksel yang
digunakan untuk mengisi citra yang baru harus di-resampling kembali. Resampling
adalah suatu proses melakukan ekstrapolasi nilai data untuk piksel-piksel pada
sistem grid yang baru dari nilai piksel citra aslinya.
Proyeksi peta
Sebelum
melakukan koreksi geometrik, analis harus memahami terlebih dahulu tentang
sistem proyeksi peta. Untuk menyajikan posisi planimetris ada sejumlah sistem
proyeksi. Untuk Indonesia, sistem proyeksi yang digunakan adalah sistem
proyeksi UTM (Universal Tranverse Mercator) dengan datum DGN-95 (Datum Geodesi
Nasional). Untuk tingkat internasional, DGN-95 sesungguhnya sama dengan WGS84,
sehingga penggunaan WGS84 sama dengan DGN-95. Masing-masing sistem proyeksi
sangat terkait dengan sistem koordinat peta.
Registrasi
Registrasi
Dalam
beberapa kasus, yang dibutuhkan adalah penyamaan posisi antara satu citra
dengan citra lainnya dengan mengabaikan sistem koordinat dari citra yang
bersangkutan. Penyamaan posisi ini kebanyakan dimaksudkan agar posisi piksel
yang sama dapat dibandingkan. Dalam hal ini penyamaan posisi citra satu dengan
citra lainnya untuk lokasi yang sama sering disebut dengan registrasi.
Dibandingkan dengan rektifikasi, registrasi ini tidak melakukan transformasi ke
suatu koordinat sistem. Dengan kata lain, registrasi adalah suatu proses
membuat suatu citra konform dengan citra lainnya, tanpa melibatkan proses
pemilihan sistem koordinat.
Georeferensi
Georeferensi
Georeferensi
adalah suatu proses memberikan koordinat peta pada citra yang sesungguhnya
sudah planimetris. Sebagai contoh, pemberian sistem koordinat suatu peta hasil
dijitasi peta atau hasil scanning citra. Hasil dijitasi atau hasil scanning
tersebut sesungguhnya sudah datar (planimetri), hanya saja belum mempunyai
koordinat peta yang benar. Dalam hal ini, koreksi geometrik sesungguhnya
melibatkan proses georeferensi karena semua sistem proyeksi sangat terkait
dengan koordinat peta.
Registrasi citra-ke-citra melibatkan proses georeferensi apabila citra acuannya sudah digeoreferensi. Oleh karena itu, georeferensi semata-mata merubah sistem koordinat peta dalam file citra, sedangkan grid dalam citra tidak berubah.
Titik Kontrol Lapangan (Ground Control Point/GCP)
Titik kontrol lapangan (GCP) adalah suatu titik-titik yang letaknya pada suatu posisi piksel suatu citra yang koordinat petanya (referensinya) diketahui. GCP terdiri atas sepasang koordinat x dan y, yang terdiri atas koordinat sumber dan koordinat referensi. Koordinat-koordinat tersebut tidak dibatasi oleh adanya koordinat peta. Secara teoretis, jumlah minimum GCP yang harus dibuat adalah :
Jumlah minimum GCP = (t+1) (t+2)/2
dimana t=orde
Kenapa perlu rektifikasi?
Koreksi geometrik merupakan proses yang mutlak dilakukan apabila posisi citra akan disesuaikan atau ditumpangsusunkan dengan peta-peta atau citra lainnya yang mempunyai sistem proyeksi peta. Ada beberapa alasan atau pertimbangan, kenapa perlu melakukan rektifikasi, diantaranya adalah untuk:
1. Membandingkan 2 citra atau lebih untuk lokasi tertentu
2. Membangun SIG dan melakukan pemodelan spasial
3. Meletakkan lokasi-lokasi pengambilan “training area” sebelum melakukan klasifikasi
4. Membuat peta dengan skala yang teliti
5. Melakukan overlay (tumpang susun) citra dengan data-data spasial lainnya
6. Membandingkan citra dengan data spasial lainnya yang mempunyai skala yang berbeda.
7. Membuat mozaik citra
8. Melakukan analisis yang memerlukan lokasi geografis dengan presisi yang tepat.
Diposkan oleh Fatah's Site di 20:28 0 komentar Link ke posting ini
Apa itu Resolusi??
Resolusi Spasial
Registrasi citra-ke-citra melibatkan proses georeferensi apabila citra acuannya sudah digeoreferensi. Oleh karena itu, georeferensi semata-mata merubah sistem koordinat peta dalam file citra, sedangkan grid dalam citra tidak berubah.
Titik Kontrol Lapangan (Ground Control Point/GCP)
Titik kontrol lapangan (GCP) adalah suatu titik-titik yang letaknya pada suatu posisi piksel suatu citra yang koordinat petanya (referensinya) diketahui. GCP terdiri atas sepasang koordinat x dan y, yang terdiri atas koordinat sumber dan koordinat referensi. Koordinat-koordinat tersebut tidak dibatasi oleh adanya koordinat peta. Secara teoretis, jumlah minimum GCP yang harus dibuat adalah :
Jumlah minimum GCP = (t+1) (t+2)/2
dimana t=orde
Kenapa perlu rektifikasi?
Koreksi geometrik merupakan proses yang mutlak dilakukan apabila posisi citra akan disesuaikan atau ditumpangsusunkan dengan peta-peta atau citra lainnya yang mempunyai sistem proyeksi peta. Ada beberapa alasan atau pertimbangan, kenapa perlu melakukan rektifikasi, diantaranya adalah untuk:
1. Membandingkan 2 citra atau lebih untuk lokasi tertentu
2. Membangun SIG dan melakukan pemodelan spasial
3. Meletakkan lokasi-lokasi pengambilan “training area” sebelum melakukan klasifikasi
4. Membuat peta dengan skala yang teliti
5. Melakukan overlay (tumpang susun) citra dengan data-data spasial lainnya
6. Membandingkan citra dengan data spasial lainnya yang mempunyai skala yang berbeda.
7. Membuat mozaik citra
8. Melakukan analisis yang memerlukan lokasi geografis dengan presisi yang tepat.
Diposkan oleh Fatah's Site di 20:28 0 komentar Link ke posting ini
Apa itu Resolusi??
Resolusi Spasial
Resolusi
spasial adalah ukuran terkecil dari suatu bentuk (feature) permukaan bumi yang
bisa dibedakan dengan bentuk permukaan di sekitarnya atau yang ukurannya bisa
diukur (Gambar 1). Pada potret udara, resolusi adalah fungsi dari ukuran grain
film (jumlah pasangan garis yang bisa dibedakan per mm) dan skala. Skala adalah
fungsi dari panjang fokus dan tinggi terbang. Grain film yang halus memberikan
detail obyek lebih banyak (resolusi yang lebih tinggi) dibandingkan dengan
grain yang kasar. Demikian pula, skala yang lebih besar memberikan resolusi
yang lebih tinggi .
Resolusi spasial dari citra non-fotografik (yang tidak menggunakan film) ditentukan dengan beberapa cara. Di antaranya yang paling umum digunakan adalah berdasarkan dimensi dari instantaneous field of view (IFOV) yang diproyeksikan ke bumi. IFOV ini merupakan fungsi dari ukuran detektor, tinggi sensor dan optik. Pada sensor digital seperti generasi Landsat dan SPOT, sensor merekam kecerahan (brightness) semua obyek yang ada di dalam IFOV. Brightness adalah jumlah radiasi yang dipantulkan atau diemisikan dari permukaan bumi. Dengan kata lain, IFOV adalah suatu areal pada suatu permukaan bumi dalam mana gabungan/campuran brightness suatu permukaan diukur. Nilai kecerahan (brightness value) dari suatu pixel diperoleh dari BV-nya IFOV. Akan tetapi ukuran pixel bisa lebih kecil atau lebih besar dari ukuran IFOV, tergantung dari bagaimana BV tersebut disampel (direkam) oleh sensor. Perlu diperhatikan bahwa resolusi spasial dari suatu sistem cocok untuk suatu kepentingan tertentu sehingga obyek di permukaan bumi tidak hanya bisa dideteksi (detectable) tapi juga bisa diidentifikasi (recognizable) dan dianalisis. Detectability adalah kemampuan dari sistem penginderaan jauh untuk merekam keberadaan (eksistensi) suatu obyek atau feature dalam suatu bentang alam (landscape). Sebagai contoh, jalan aspal yang walaupun mempunyai ukuran lebih kecil dari resolusi spasialnya, tetapi dapat juga direkam oleh sensor karena memberikan kontras (BV) yang tinggi. Recognizability adalah kemampuan dari seorang interpreter (human interpreter) untuk mengidentifikasi (memberi nama) suatu obyek yang dideteksi oleh sensor. Kemampuan ini merupakan fungsi dari pengalaman interpreter dan skala citra.
Resolusi Spektral
Resolusi spasial dari citra non-fotografik (yang tidak menggunakan film) ditentukan dengan beberapa cara. Di antaranya yang paling umum digunakan adalah berdasarkan dimensi dari instantaneous field of view (IFOV) yang diproyeksikan ke bumi. IFOV ini merupakan fungsi dari ukuran detektor, tinggi sensor dan optik. Pada sensor digital seperti generasi Landsat dan SPOT, sensor merekam kecerahan (brightness) semua obyek yang ada di dalam IFOV. Brightness adalah jumlah radiasi yang dipantulkan atau diemisikan dari permukaan bumi. Dengan kata lain, IFOV adalah suatu areal pada suatu permukaan bumi dalam mana gabungan/campuran brightness suatu permukaan diukur. Nilai kecerahan (brightness value) dari suatu pixel diperoleh dari BV-nya IFOV. Akan tetapi ukuran pixel bisa lebih kecil atau lebih besar dari ukuran IFOV, tergantung dari bagaimana BV tersebut disampel (direkam) oleh sensor. Perlu diperhatikan bahwa resolusi spasial dari suatu sistem cocok untuk suatu kepentingan tertentu sehingga obyek di permukaan bumi tidak hanya bisa dideteksi (detectable) tapi juga bisa diidentifikasi (recognizable) dan dianalisis. Detectability adalah kemampuan dari sistem penginderaan jauh untuk merekam keberadaan (eksistensi) suatu obyek atau feature dalam suatu bentang alam (landscape). Sebagai contoh, jalan aspal yang walaupun mempunyai ukuran lebih kecil dari resolusi spasialnya, tetapi dapat juga direkam oleh sensor karena memberikan kontras (BV) yang tinggi. Recognizability adalah kemampuan dari seorang interpreter (human interpreter) untuk mengidentifikasi (memberi nama) suatu obyek yang dideteksi oleh sensor. Kemampuan ini merupakan fungsi dari pengalaman interpreter dan skala citra.
Resolusi Spektral
Resolusi
spektral diartikan sebagai dimensi dan jumlah daerah panjang gelombang yang
dimiliki oleh sensor. Sebagai contoh, potret hitam-putih mempunyai resolusi
yang lebih rendah (0,4 m - 0,7 m) dibandingkan dengan Landsat TM band 3 (0,63 m
- 0,69 m). Dengan jumlah band-band sempit yang banyak maka pemakai atau
peneliti dapat memilih kombinasi yang terbaik sesuai dengan tujuan dari
analisis untuk mendapatkan hasil yang optimal. TM mempunyai 7 band dengan lebar
setiap bandnya yang sempit tetapi rentang band yang digunakan lebar (mulai band
biru sampai dengan band termal), sedangkan SPOT 5 mempunyai 4 band dengan
rentang dari band hijau sampai dengan inframerah sedang, ini berarti bahwa TM
mempunyai resolusi spektral yang lebih baik dibandingkan dengan SPOT.
Resolusi Radiometrik
Resolusi Radiometrik
Resolusi
radiometrik adalah ukuran sensitivitas sensor untuk membedakan aliran radiasi
(radiant flux) yang dipantulkan atau diemisikan dari suatu obyek 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.
Resolusi Temporal
Resolusi Temporal
Selain
resolusi spasial, spektral dan radiometrik, dalam penginderaan jauh dikenal
juga dengan istilah resolusi temporal. Pertimbangan resolusi ini menjadi
penting ketika penginderaan jauh dibutuhkan dalam rangka pemantauan dan atau
deteksi obyek permukaan bumi yang terkait dengan variasi musim (waktu). Dalam
bahasa sederhananya, resolusi temporal adalah interval waktu yang dibutuhkan
oleh satelit untuk merekam areal yang sama, atau waktu yang dibutuhkan oleh
satelit untuk menyelesaikan seluruh siklus orbitnya. Resolusi temporal adalah
frekuensi suatu sistem sensor merekam
suatu areal yang sama (revisit). Sebagai contoh, Landsat TM mempunyai ulangan overpass 16 hari, SPOT 26 hari, JERS-1 44 hari, NOAA AVHHR 1 hari dan IRS 22 hari (Tabel 1.1.). Untuk areal yang luas dan interval waktu yang singkat, citra inderaja dapat memberikan informasi yang sangat berharga. Ini sangat bermanfaat dalam kegiatan pemonitoran jangka pendek maupun jangka panjang. Akan tetapi, beberapa satelit mempunyai kemampuan untuk melakukan perekaman dengan posisi di luar jalur track-nya (off nadir), dengan variasi waktu berkisar antara satu sampai dengan 5 hari. Oleh karena itu, resolusi temporal yang aktual sangat bergantung pada jenis sensor, lebar overlap antar swath (lebar jalur rekam) dan ketinggian satelit.
suatu areal yang sama (revisit). Sebagai contoh, Landsat TM mempunyai ulangan overpass 16 hari, SPOT 26 hari, JERS-1 44 hari, NOAA AVHHR 1 hari dan IRS 22 hari (Tabel 1.1.). Untuk areal yang luas dan interval waktu yang singkat, citra inderaja dapat memberikan informasi yang sangat berharga. Ini sangat bermanfaat dalam kegiatan pemonitoran jangka pendek maupun jangka panjang. Akan tetapi, beberapa satelit mempunyai kemampuan untuk melakukan perekaman dengan posisi di luar jalur track-nya (off nadir), dengan variasi waktu berkisar antara satu sampai dengan 5 hari. Oleh karena itu, resolusi temporal yang aktual sangat bergantung pada jenis sensor, lebar overlap antar swath (lebar jalur rekam) dan ketinggian satelit.
Hasil
Dan Pembahasan
Adapun
hasil yang saya dapat dari di dapat di simpulkan bahwa setiap citra baik
temporal resolusi spasisal dan radio metrik itu
terdapat kendala dimana Resolusi spasial dalam penginderaan jauh
bukanlah konsep yang mudah untuk didefinisikan. Hal tersebut dapat dijelaskan
pada bentuk angka dengan berbagai cara tergantung tujuan penggunanya (Mather,
2004). Pada pemahaman secara komprehensif, Townsend (1980) menjelaskan bahwa
terdapat empat kriteria tersendiri yang berguna menjadi dasar dalam
pendefinisian resolusi spasial. Kriteria-kriteria tersebut ialah informasi
geometris dari sistem penginderaan jauh, kemampuan untuk membedakan antar
titik-titik target, kemampuan untuk mengukur secara periodik target yang
berulang, dan kemampuan untuk mengukur informasi spektral dari target-target
yang kecil. Danoedoro (2012) menjelaskan pengertian praktis dari resolusi
spasial adalah ukuran terkecil yang masih dapat dideteksi oleh suatu sistem
pencitraan. Semakin kecil ukuran objek (terkecil) yang dapat terdeteksi,
semakin halus atau tinggi resolusi spasialnya. Begitu pula sebaliknya, semakin
besar ukuran objek terkecil yang dapat terdeteksi, semakin kasar atau rendah
resolusinya. Sebagai contoh ialah, citra satelit SPOT yang beresolusi 10 dan 20
meter dapat dikatakan beresolusi lebih tinggi dibandingkan dengan citra satelit
Landsat TM yang beresolusi 30 meter.
Resolusi
spektral adalah kemampuan suatu sistem optik-elektronik untuk membedakan
informasi (objek) berdasarkan pantulan atau pancaran spektralnya (Danoedoro,
2012). Jika semakin banyak jumlah salurannya terlebih lagi dengan julat yang
sempit maka akan semakin tinggi kemungkinannya untuk membedakan objek-objek
berdasarkan respons spektralnya. Hal ini menjelaskan bahwa semakin sempit julat
(interval panjang gelombangnya) dan/atau banyak jumlah salurannya dapat dikatakan
semakin tinggi pula resolusi spektral yang dimiliki.
Resolusi
radiometrik atau tingkat sensitivitas radiometrik mengacu pada nilai dari
tingkat kuantisasi digital yang digunakan untuk mengekspresikan data yang
dikumpulkan oleh sensor (Mather, 2004). Danoedoro (2012) menjelaskan bahwa
resolusi radiometrik ialah kemampuan sensor dalam mencatat respons spektral
objek. Sensor yang peka dapat membedakan selisih respons yang paling lemah
sekalipun. Kemampuan sensor ini secara langsung dikaitkan dengan kemampuan
koding, yaitu mengubah intensitas pantulan atau pancaran spektral menjadi angka
digital. Kemampuan ini dinyatakan dalam bit. Landsat 7 ETM+ memiki resolusi
radiometrik sebesar 8 bit yang berarti 256 tingkat kecerahan (0-255), 0 untuk
sinyal terlemah (hitam) dan 255 untuk sinyal terkuat (putih). Berbeda halnya
dengan Landsat 8 OLI yang memiliki resolusi radiometrik sebesar 16 bit yang
berarti 65536 tingkat kecerahan 0 untuk sinyal terlemah (hitam) dan 65535 untuk
sinyal terkuat (putih). Hal tersebut menjelaskan bahwa Landsat 8 OLI memiliki
resolusi radiometrik lebih tinggi dibandingkan Landsat 7 ETM+. Semakin tinggi
resolusi radiometrik yang dimiliki maka akan semakin tinggi pula kemampuan
untuk membedakan objek-objek di permukaan bumi.
Resolusi
temporal ialah kemampuan suatu sistem
untuk merekam ulang daerah yang sama (Danoedoro, 2012). Satuan dari resolusi
temporal ialah jam atau hari. Contohnya ialah Satelit IKONOS resolusi
temporalnya ialah 3 hari, satelit NOAA resolusi temporalnya 12 jam, dan satelit
Landsat 8 resolusi temporalnya ialah 30 hari. Landsat 8 memiliki resolusi
temporal lebih rendah dibandingkan IKONOS sedangkan IKONOS memiliki resolusi
temporal lebih rendah dibandingkan NOAA
Kesimpulan
Bahwa di dalam sig
resolusi semuanya beperngaruh padakeselurhan untuk mencapai kesempuranaan dalam
pembuatan peta sehingga resolusi semua nya salaing melengkapi satu dengan yang
lain nya
DAFTAR PUSTAKA
Danoedoro,
P. 2012. Pengantar Penginderaan Jauh Digital. Penerbit ANDI. Yogyakarta.
Mather,
P. M. 2004. Computer Processing of Remotely Sensed Data: An Introduction,
3rd edition. Brisbane: John Wiley and Sons.
Swain,
P. H., dan Davis, S. M. (Ed.). 1978. Remote Sensing – The Quantitative
Approach. New York: McGraw Hill.
Townsend,
J.R.G.. 1980. The Spatial Resolving Power of Earth Resources Satellites: A
Review.
Nasa technical Memorandum 82020. Goddard
Spaceflight Center. Greenbelt. Maryland
