Prak Pj Ii Qq.docx

LAPORAN PRAKTIKUM PENGINDRAAN JAUH KODE MATAKULIAH (GEOG6016) ACARA II PENGENALAN SOFTWARE ENVI 4.5 KARAKTERISTIK CITRA SATELIT DAN KOPMPOSIT WARNA CITRA (True and False Colour)

Oleh: Nama Mahasiswa

: Maqilatus Sa’diyah

Nim

: 180722639579

Mata Kuliah

: Pengindaraan Jauh

Dosen Pengampu

: Ike Sari Astuti, S.P, M. Nat. Res.St., Ph.D

Tanggal Praktikum

: 22 Februari 2019

Asisten Praktikum

: Dimas Ari Wibowo

UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS ILMU SOSIAL PROGRAM STUDI S1 GEOGRAFI 2019

I.

TUJUAN a. Mahasiswa mampu mengidentifikasi fungsi-fungsi tools di ENVI 4.5 b. Mahasiswa mampu menjelaskan karakteristik citra Landsat 8 OLI/TIRS c. Mahasiswa mampu menjelaskan karakterisitik citra MODIS d. Mahasiswa mampu menjelaskan karakteristik citra SENTINE-2A e. Mahasiswa mampu menjelaskan karakteristik citra IKONOS f. Mahasiswa mampu menganalisis komposit warna (true dan false colour)

II.

BAHAN DAN ALAT PRAKTIKUM a. Bahan Praktikum 1. Citra 2. Jurnal b. Alat Praktikum 1. ENVI 2. Laptop

III.

KAJIAN PUSTAKA a. ENVI 4.5 ENVI (The Environment for Visualizing Images) merupakan suatu image processing system yang revolusioner

yang dibuat oleh Research System, Inc

(RSI). Dari

permulaannya ENVI dirancang untuk kebutuhan yang banyak dan spesifik untuk mereka yang secara teratur menggunakan data penginderaan jauh dari satelit dan pesawat terbang. ENVI menyediakan data visualisasi dan analisis komprehensif yang menyuluruh dan analisis untuk citra dalam berbagai ukuran dan tipe, semuanya dalam suatu lingkungan yang mudah dioperasikan dan inovatif untuk digunakan. Masing-masing perangkat lunak mempunyai keunggulan dan kelebihannya sendiri ENVI (The Environment for Visualizing Images) merupakan suatu image processing system yang revolusioner yang dibuat oleh Research System, Inc (RSI). Dari permulaannya ENVI dirancang untuk kebutuhan yang banyak dan spesifik untuk mereka yang secara teratur menggunakan data penginderaan jauh dari satelit dan pesawat terbang. ENVI menyediakan data visualisasi yang menyuluruh dan analisis untuk citra dalam

berbagai ukuran dan tipe, semuanya dalam suatu lingkungan yang mudah dioperasikan dan inovatif untuk digunakan. Hampir semua operasi pada ENVI menggunakan tombol pada mouse, dan hanya sedikit sekali yang dilakukan dengan mengetik pada keyboard. Seperti pada umumnya perangkat lunak GIS, ENVI selalu memiliki tombol Navigasi yang digunakan untuk menggeser, memperbesar dan memperkecil tampilan citra satellite. Berikut adalah tombol-tombol navigasi beserta fungsinya yang terdapat didalam software ENVI. (Rebmoven, 2013) b. Karakteristik Citra Karakter utama dari suatu citra dalam pengindraan jauh adalah adanya rentang yang panjang gelombang (wavelength band) yang dimilikinya. Beberapa radiasi yang bisa dideteksi dengan sistem pengindraan jarak jauh seperti radiasi cahaya matahari yang dapat terdeteksi melalui medium gelombang elektromagnetik. Daerah panjang gelombang elektromagnetik dari daerah visible dan near sampai middle infrared atau dari distribusi spasial energi panas (thermal) ini dapat dipantulkan dari permukaan bumi. Setiap material pada permukaan bumi mempunyai reflektansi yang berbeda terhadap cahaya matahari, sehingga material-material tersebut akan mempunyai resolusi yang berbeda terhadap cahay matahari, sehingga material-material tersebut akan mempunyai resolusi yang berbeda pada setiap band panjang gelombang. Terdapat berbagai citra dengan karakteristik yang dimiliki, antara lain: 1. Landsat, merupakan Satelit LDCM (Landsat-8) dirancang membawa sensor pencitra OLI (OperationalLand Imager) yang mempunyai 1 kanal inframerah dekat dan 7 kanal tampak reflektif, akan meliput panjang gelombang yang direfleksikan oleh objek-objek pada permukaan Bumi, dengan resolusi spasial yang sama dengan Landsat pendahulunya yaitu 30meter. Sensor pencitra OLI mempunyai kanal-kanal spektral yang menyerupai sensor ETM+ (Enhanced Thermal Mapper plus) dari Landsat-7, akan tetapi sensor pencitra OLI ini mempunyai kanal-kanal yang baru yaitu: kanal 1: 443 nm untuk aerosol garis pantai dan kanal 9: 1375 nm untuk deteksi cirrus, namun tidak mempunyai kanal inframerah termal. Satelit LDCM(Landsat-8) dirancang akan diorbitkan pada orbit mendekati lingkaran sikron-matahari, pada ketinggian 705 km, dengan inklinasi: 98.2º, periode: 99menit, dengan waktu liput ulang (resolusi temporal) adalah 16

hari dan waktu melintasi katulistiwa (Local Time on Descending Node-LTDN) nominal pada jam 10:00 s.d 10:15 pagi. 2. Ikonos, merupakan satelit yang memyediakan data citra akurat, dimana menjadi standar untuk produk-produk data satelit komersoal yang beresolusi tinggi. Ikonos memproduksi citra 1meter hitam dan putih (pankromatik) dan citra 4meter multispektral (red, blue, green, dan near-infrared) yang dapat dikombinasikan dengan berbagai cara untuk mengakomodasi secara luas aplikasi citra beresolusi tinggi. Ikonos dapat juga merekam objek-objek sekecil 1meter pada hitam dan putih. Dengan kombinasi sifat-sifat multispectral pada citra 4meter dengan detaildetail data pada 1meter, citra Ikonos diproses untuk menghasilkan 1meter produkproduk bewarna. Data IKONOS dapat digunakan untuk pemetaan topografi dari skala kecil hingga menengah, tidak hanya menghasilkan peta baru, tetapi juga memperbaharui peta topografi yang sudah ada. Penggunaan potensial lain. IKONOS adalah ëprecision agriculture, hal ini digambarkan pada pengaturan band multispektra, dimana mencakup band infra merah dekat (near-infrared). Pembaharuan dari situasi lapangan dapat membantu petani untuk mengoptimalkan penggunaan pupuk dan herbisida. 3. Modis, merupakan sensor MODIS yang dibawa satelit TERRA/AQUA. Satelit Aqua/Terra MODIS mengamati seluruh permukaan bumi setiap 1 hingga 2 hari, memperoleh data dalam 36 kanal pita spektrum (spectral band) atau grup dari panjang gelombang. Berikut ini adalah tahapan data satelit MODIS : a. Data Level 0, merupakan data mentah yang didapatkan langsung dari satelit masih dalam format data transmisi. b. Data Level 1a, merupakan data telah diperiksa dan direkonstruksi. Data sudah mempunyai informasi waktu dan keterangan koefisien kalibrasi serta parameter georeference. c. Data Level 1b, meupakan data sudah disisipkan beberapa subfile tersendiri berupadata lokasi geografis, datakalibrasi sensor untuk konversi perhitungan digital. d. Data Level 2, merupakan data level 1 telah diproses untuk menghasilkan produk data geofisik seperti brightness temperatur, radiance, cloud mask, NDVI, SST, LST, dan fire.

4. Sentinel -2, merupakan citra dengan resolusi tinggi dengan swath yang lebar, revisit di lokasi yang sama setiap 10 hari (bandingkan dengan Landsat yang 16 hari sekali) dan dapat digunakan untuk kajian-kajian monitoring tutupan lahan, termasuk vegetasi, tanah dan air, juga jaringan air dan area pantai. Sentinel-2 Multispectral Instrument (MSI) sampel 13 band spektral: 4 band (Band 2, Band 3, Band 4, and Band 8) dengan resolusi 10m (bandingkan dengan pankromatik Landsat 15m), enam band (Band 5, Band 6, Band 7, Band 8a, Band 11, and Band 12) dengan resolusi spasial 20 meter dan tiga band (Band 1, Band 9, and Band 10) dengan resolusi spasial 60m. Sentinel-2 merupakan pelengkap Landsat 7 dan 8. Data Sentinel dapat dimodifikasi dan digunakan untuk tema-tema: perencanaan ruang, monitoring agro/lingkungan, air, hutan dan vegetasi, carbon dan sumberdaya alam, serta hasil pertanian secara global. c. Komposit Warna, Komposit citra adalah citra baru hasil dari penggabungan 3 saluran yang mampu menampilkan keunggulan dari saluran-saluran penyusunnya. Digunakan komposit citra ini dikarenakan oleh keterbatasan mata yang kurang mampu dalam membedakan gradasi warna dan lebih mudah memahami dengan pemberian warna. Dalam menampilkan gambar komposit warna, tiga warna primer (merah, hijau dan biru) yang digunakan. Ketika tiga warna digabungkan dalam berbagai proporsi, mereka menghasilkan warna yang berbeda dalam spektrum terlihat. Bergaul masingmasing band spektral (tidak harus band terlihat) ke hasil warna dasar yang terpisah dalam gambar komposit warna. (Nurlela, 2014)

Pada citra multispektral yang terdiri dari banyak saluran, apabila hanya menampilkan satu saluran saja maka citra yang dihasilkan merupakan gradasi rona. Dan mata manusia hanya bisa membedakan objek yang menonjol pada suatu saluran,

objek yg lain maka kita sulit untuk mengidentifikasinya. Oleh sebab itu pada citra komposit ini, hasilnya kita akan lebih mudah mengidentifikasi suatu objek pada citra. Dasar dari pembuatan komposit citra adalah berdasarkan :  Tujuan penelitian yaitu keunggulan di setiap saluran. Contoh, apabila dalam penelitian, kita lebih fokus pada objek air, maka saluran yang kita gunakan adalah band 1, band 2 dan band 3. Selain dari band tersebut air memiliki nilai 0 dalam pemantulannya. Jadi komposit citra yang bisa dibuat adalah citra komposit 123, sehingga air akan berwarna merah.  OIF (Optimum Index Factor) yaitu kemampuan citra untuk menampilkan suatu objek. OIF semakin tinggi maka semakin banyak objek berbeda yang dapat ditampilkan pada citra komposit tersebut. OIF ini digunakan apabila kita ingin menonjolkan pengguanaan lahan dari suatu daerah jika diidentifikasi dari citra. Komposit citra dapat dibagi menjadi 2, yaitu:  Komposit warna asli yaitu gabungan dari warna merah-hijau-biru. Citra yang dapat menghasilkan komposit warna asli yaitu Landsat, ALOS dll.  Komposit warna tidak asli, terbagi 2 : 1. Standar yaitu gabungan dari infrared dekat-merah-hijau. Dianggap standar karena pada awalnya penginderaan jauh lebih banyak digunakan dalam bidang kehutanan jadi komposit warna ini dianggap standar karena citra kompositnya lebih menonjolakan objek vegetasi 2. Tidak standar yaitu dapat dilakukan penggabungan dengan bebas Dalam konsepnya, citra komposit dibuat oleh 3 saluran, dimana nilai piksel pada saluran-saluran tersebut akan direduksi terlebih dahulu yang pada awalnya nilai piksel berkisar antara 0 – 255 menjadi nilai piksel yang berkisar antara 0 – 5 yang selanjutnya baru bisa dilakukan komposit. Nilai piksel pada citra komposit berkisar antara nilai 0 (hitam) – 215 ( putih). Untuk penyajian citra komposit, nilai piksel citra komposit yang didapatkan dapat mengikuti colour pallet atau Look-up table.

IV.

LANGKAH KERJA 1. Membuka envi 2. Memilih menu file kemudian open as lalu pilih citra satelit yang akan digunakan

3. Masuk ketempat penyimpanan file citra satelit kemudian pilih file sesuai citra satelit yang akan digunakan

4. Tentukan warna-warna citra satelit yaitu true dan false color.

5. Lalu secrenshoot V.

HASIL PRAKTIKUM a. Tabel berisi menu ENVI b. Table identifikasi karakteristik setiap citra (resolusi, spektral, spasial, temporal, dan radiometri) c. Gambar hasil komposit warna true colour dan false color tiap citra.

VI.

PEMBAHASAN 1. Kelebihan dan kekurangan envi Kekurangan envi Kekurangan envi terkadang sering eror dari dalam aplikasi tersebut dan juga ukurannya terlalu besar. Kelebihan envi Satu dari kekuatan ENVI adalah pendekataan yang unik dalam pengolahan citra, mengkombinasikan teknik file-based dan band-based dengan fungsi yang interaktif. Ketika file data input dibuka, band (saluran) dari citra disimpan dalam sebuah daftar, dimana semua saluran bisa diakses oleh semua fungsi system. Jika multiple files dibuka, saluran dalam tipe data yang terpisah dapat diproses sebagai sebuah grup. ENVI menampilkan saluran tersebut dalam 8 atau 24 bit. Grup tampilan ENVI terdiri dari Image window, Zoom window, dan Scroll window, semuanya bisa diubah ukurannya. ENVI menyediakan penggunanya dengan banyak kemampuan analisis yang interaktif dan unik, diakses dalam window tersebut.

Kemampuan multiple dynamic overlay ENVI memberikan kemudahan yaitu dapat membandingkan citra dalam multiple displays. Ekstraksi realtime dan spatial atau spectral profiling dari multiband dan data hyperspectral memberikan penggunaan cara baru dalam melihat data dengan dimensi yang tinggi. ENVI juga menyediakan tools interaktif untuk melihat dan menganalisis data vektor dan atribut Sistem Informasi Geografis (SIG). Kemampuan standar seperti perentangan kontras dan scatter plots dua dimensi adalah beberapa saja dari fungsi interaktif yang tersedia untuk pengguna ENVI. ENVI mempunyai antarmuka visual yang baik serta menggabungkan secara komprehensif dengan algoritma pemrosesannya. ENVI memasukan semua fungsi dasar pengolahan citra dalam antarmuka pengguna grafis yang mudah. Beberapa dari fungsi tersebut antar lain transformasi data, filtering, klasifikasi, registrasi dan koreksi geometri, analisis spektral, dan radar. ENVI tidak membatasi jumlah saluran yang dapat diproses, sehingga data multispektral atau hiperspektral dapat digunakan. ENVI dapat digunakan dalam area masalah pengolahan citra pada umumnya seperti input dari tipe data yang tidak standar, menampilkan dan menganalisis citra berukuran besar, dan ekstensi untuk kemampuan analisis (ada fungsi plug-in). Perangkat lunak memasukan perlengkapan untuk pengolahan citra dalam berbagai disiplin, dan mempunyai fleksibilitas untuk mengijinkan implementasi strategi analisis yang berbeda dari biasanya. 2. Software envi berguna untuk membantu dalam membandingkan citra dalam multiple displays. Ekstraksi realtime dan spatial atau spectral profiling dari multiband dan data hyperspectral memberikan penggunaan cara baru dalam melihat data dengan dimensi yang tinggi, menampilkan dan menganalisis citra berukuran besar, dan ekstensi untuk kemampuan analisis (ada fungsi plug-in). 3. Karena setiap citra memiliki fungsi yang berbeda-beda dan hal itu lah yang menyebabkab citra memiliki fungsi yang berbeda-beda. Dan juga perbedaan yang dimiliki karena disesuaikan dalam kegunaan citra. Semakin tahun terdapat jenis-jenis citra baru yang akan dibuat lebih baik dari citra-citra sebelumnya. 4. Karena setiap band memiliki fungsi yang berbeda-beda dan hal itu lah yang menyebabkab citra memiliki fungsi yang berbeda-beda. Dan juga perbedaan yang dimiliki karena disesuaikan dalam kegunaannya.

5. Komposit warna disesuaikan dengan setiap sensortiap satelit yang menyebabkan berbeda. Komposit warna merupakan perpaduan antara warna primer yang ada pada citra. Perpaduan warna–warna tersebut bisa menghasilkan warna sekunder yang ada pada citra. Pada citra terdapat true dan false color yang mana true color merupakan warna asli dari citra tersebut atau warna dari pantulan gelombang yang diterima oleh band tertentu yang dihasilkan oleh material-material yang ada di bumi akibat terkena sinar matahari. Sedangkan false color merupakan warna yang salah yang bukan warna asli dari pantulan gelombang yang diterima oleh band.

VII.

PENUTUP a. Kesimpulan 1. Envi memiliki beberapa fungsi untuk memudahkan para penggun dalam mengoprasikan envi. Didalam envi yang menu-menu tersebut memiliki tools masing-masing dengan fungsi yang berbeda-beda. Diantara tools-tools tersebut adalah Region of Interest, Band Math, Strech Data. 2. Landsat 8 merupakan landsat yang memiliki 11 band dengan orbit mendekati lingkaran sikron-matahari, pada ketinggian 705 km, dengan inklinasi: 98.2º, periode: 99menit, dengan waktu liput ulang (resolusi temporal) adalah 16 hari dan waktu melintasi katulistiwa (Local Time on Descending Node-LTDN) nominal pada jam 10:00 s.d 10:15 pagi. 3. Modis, 4. Sentinel, memiliki 12 band dengan resolusi tinggi dengan swath yang lebar, revisit di lokasi yang sama setiap 10 hari (bandingkan dengan Landsat yang 16 hari sekali) dan dapat digunakan untuk kajian-kajian monitoring tutupan lahan, termasuk vegetasi, tanah dan air, juga jaringan air dan area pantai. Sentinel-2 Multispectral Instrument (MSI) sampel 13 band spektral: 4 band (Band 2, Band 3, Band 4, and Band 8) dengan resolusi 10m (bandingkan dengan pankromatik Landsat 15m), enam band (Band 5, Band 6, Band 7, Band 8a, Band 11, and Band 12) dengan resolusi spasial 20 meter dan tiga band (Band 1, Band 9, and Band 10) dengan resolusi spasial 60m. 5. Ikonos merupakan satelit yang memyediakan data citra akurat, dimana menjadi standar untuk produk-produk data satelit komersoal yang beresolusi tinggi. Ikonos memproduksi citra 1meter hitam dan putih (pankromatik) dan citra 4meter

multispektral (red, blue, green, dan near-infrared) yang dapat dikombinasikan dengan berbagai cara untuk mengakomodasi secara luas aplikasi citra beresolusi tinggi. Ikonos dapat juga merekam objek-objek sekecil 1meter pada hitam dan putih. Dengan kombinasi sifat-sifat multispectral pada citra 4meter dengan detaildetail data pada 1meter, citra Ikonos diproses untuk menghasilkan 1meter produkproduk bewarna. 6. Komposit warna merupakan perpaduan antara warna primer yang ada pada citra. Perpaduan warna–warna tersebut bisa menghasilkan warna sekunder yang ada pada citra. Pada citra terdapat true dan false color yang mana true color merupakan warna asli dari citra tersebut atau warna dari pantulan gelombang yang diterima oleh band tertentu yang dihasilkan oleh material-material yang ada di bumi akibat terkena sinar matahari. Sedangkan false color merupakan warna yang salah yang bukan warna asli dari pantulan gelombang yang diterima oleh band. DAFTAR PUSTAKA Rebmoven, N Olive. 2013. Praktikum Intrepretasi Citra Multispektral menggunakan ENVI 4.5 https://www.academia.edu/9724823/PRAKTIKUM_INTERPRETASI_CITRA_MULTISPE KTRAL_MENGGUNAKAN_ENVI_4.5 . Diakses pada jumat 08 Januari 2016 pukul 14.25 Sabria,

Rara.

2012.

Metode

Pengindraan

Jauh

dan

Intrepretasi

Citra.

http://rarasabria.blogspot.co.id/2012/10/metode-penginderaan-jauh-dan.html . Diakses pada jumat 08 Januari 2016 pukul 14.33 Swargana, Nana. 2012. Resolusi Spasial, Temporal dan Spektral Pada Citra Satelit LANDSAT, SPOT dan IKONOS. Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional.

LAMPIRAN Tabel menu ENVI 4.5 No

Menu 1. Basic Tools

Fungsi

Tools

Keterangan

Untuk mengakses Region of Interest, Untuk memproses citra, berbagai fungsi Band Math, Strech digunakan pada multiple dasar envi Data, display, memproses citra secara umum, menawarkan file to file contrast stretching 2. Display Window menu Avalible Vectors untuk menampilkan bands dan Management untuk List, Avalible layer vektor. mengendalikan Bands List display dan plot window ENVI, termasuk memulai window (jendela) baru, memaksimalkan ukuran jendela, menghubungkan display window, dan menutup jendela. 3. Filters untuk Convolution, Menguraikan variasi terang, meningkatkan Morphological, atau DN, dengan jarak, dan gambaran citra Texture, citra berisi banyak spatial dengan Adaptive, dan FFT frekuensi berbeda. pemindahan spatial Filtering. frequencies tertentu

4. Spektral Tools

untuk meneliti citra multispectral dan hyperspectral dan tipe data spektral lain

5. Radar Tools

untuk menangani data radar yang didistribusikan dalam CEOS format, dan bisa menangani data dari sistem radar lainnya

building, resampling, dan viewing spectral libraries

mengekstraksi irisan/slices spectral, melakukan/menyelenggarakan spectral math, menentukan spectral end members, visualisasi data spektral di (dalam) dimensi, penggolongan spectral, spektral linier yang tidak mencampur; tool standard untuk mengakses tool standard dan advanced dan advanced untuk analisa deteksi citra radar dan advance SAR system seperti JPL fully polarimetric AIRSAR dan SIRC system. ENVI dapat memproses ERS-1, JERS-1, RADARSAT, SIR-C, XSAR, dan AIRSAR data dan SAR dataset.

Tabele karakteristik citra Landsat 8 OLI/TIRS Band Resolusi Spatial

Resolusi Spektral

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

0,433-0,453 0,450-0,515 0,525-0,515 0,630-0,680 0,845-0,885 1,560-1,660 2,100-2,300 0,500-0,680 1,360-1,390 10,30-11,30 11,50-12,50

30 30 30 30 30 30 30 15 30 100 100

Table karakteristik citra SENTINEL-2A Band Resolusi Spatial 1 2 3

60 10 10

4 5 6 7 8 9 10 11 12

10 20 20 20 10 20 60 20 20

Tabel karakteristik citra MODIS Band Resolusi Spatial

Resolusi Spektral

Resolusi Temporal

Resolusi Radiometrik

Resolusi Temporal

Resolusi Radiometrik

1 2 3 4 5 6 7

Tabel karakteristik citra IKONOS Band Resolusi Spatial

Resolusi Spektral

1 2 3 4 5 6 7

a. Gambar hasil komposit warna true colour dan false color tiap citra. 1. Ikonos a. True color

b. False color

Band 1, 2, 3

2. Landsat a. True color

b. False color Blue, green, red

NIR, swir 1, 2

swir 1, 2, NIR

Green, red, NIR

3. Modis a. True color

b. False color 4. Sentinel 2A a. True color

b. False color