jurnal sig :)

Perbandingan resolusi spasial, temporal dan radio metrik serta kendala

Josefania tarigan, Yar johan

1) Josefania tarigan

Email : josefaniakelautan013@gmail.com

Yar johan

Email : yarjohan@gmail.com

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)

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

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 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

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 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 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

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.

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