TUGAS AKHIR RG

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR RG ANALISA PENINGKATAN RESOLUSI SPASIAL CITRA MULTISPEKTRAL MENGGUNAKAN PROSES PENGGABUNGAN DENGAN CITRA PANKROMATIK Studi Kasus : Kecamatan Gresik Kabupaten Gresik NUR SEPTYLIA CHOIROTUN NISAK NRP

2 Latar Belakang Teknik penginderaan jauh citra satelit Perencanaan knstruksi, identifikasi tutupan lahan, mnitring kebakaran hutan, dll. Satelit Quickbird Citra Satelit bereslusi tinggi. Reslusi 2,4m x 2,4m untuk citra multispektral Reslusi 0,6m x 0,6m untuk citra pankrmatik Penggunaan satu jenis data satelit terkadang belum cukup untuk mendapatkan utput yang diinginkan karena adanya keterbatasan reslusi spektral maupun reslusi spasial. Oleh karena itu, perlu adanya prses peningkatkan reslusi citra digital, yaitu mulai dari citra multispektral bereslusi rendah menjadi citra multispektral bereslusi tinggi.

3 Perumusan Masalah Permasalahan yang dimunculkan dalam meningkatkan reslusi citra multispektral dengan menggunakan citra pankrmatik adalah bagaimana memperleh infrmasi gemetrik serta infrmasi detil pada citra karena ketidaksesuaian tahun pengambilan kedua ft citra tersebut.

4 Batasan Masalah Batasan masalah dari penelitian ini adalah: Wilayah sekitar Kecamatan Gresik, Kabupaten Gresik. Citra yang digunakan 2 citra satelit Quickbird, yaitu citra multispektral tahun 2006 dengan reslusi 2,4m x 2,4m dan citra pankrmatik tahun 2008 dengan reslusi 0,6m x 0,6m. Penelitian hanya mencakup analisa gemetrik dan infrmasi detil pada hasil citra. Hasil penelitian citra multispektral dengan reslusi yang sama dengan pankrmatik

5 Tujuan Tujuan penulisan penelitian ini adalah untuk melakukan analisa gemetrik serta analisa infrmasi detil pada citra Quickbird multispektral yang telah ditingkatkan reslusinya menjadi lebih tinggi, sehingga nantinya dapat meningkatkan kualitas dari gambar citra tersebut. Manfaat Manfaat yang ingin diperleh dari penelitian ini adalah mengetahui suatu infrmasi mengenai representasi data citra, yaitu mulai dari data citra multispektral bereslusi rendah menjadi data citra multispektral bereslusi tinggi. Sehingga dapat meningkatkan kualitas data citra tersebut yang nantinya akan berguna dalam bidang perencanaan, pengellaan, dan lain-lain.

6 Tinjauan pustaka Penginderaan Jauh Satelit Quickbird Image Fusin Pan-Sharpen Intensity-Hue-Saturatin (IHS) Filter Citra Digital

7 Penginderaan Jauh Penginderaan jauh didefinisikan sebagai ilmu dan seni untuk memperleh infrmasi tentang suatu bjek, daerah, atau fenmena melalui analisis data yang diperleh dengan suatu alat tanpa kntak langsung dengan bjek, daerah, atau fenmena yang dikaji (Lillesand dan Kiefer 1994). Sistem Penginderaan Jauh terdiri dari beberapa kmpnen, yaitu sumber energi, atmsfer, target (byek), sensr, stasiun dan penglah gambar.

8 Satelit Quickbird Satelit Quickbird berhasil diluncurkan pada 18 Oktber 2001di Vanderberg Air Frce Base (Califrnia). Memiliki peride rbit 93,4 menit, sun-synchrnus pada ketinggian 450km, sudut inklinasi 98, revisit time 3 hingga 7 hari, dan menghasilkan scene dengan ukuran sekitar 16km x 16km. Tabel Spesifikasi Hasil Perekaman Sensr Satelit Quickbird Band Keterangan Dmain Spektral Reslusi Spasial Reslusi Radimetrik 1 Biru µm m 11-bit/piksel 2 Hijau µm m 11-bit/piksel 3 Merah µm m 11-bit/piksel 4 NIR µm m 11-bit/piksel Pan VNIR µm m 11-bit/piksel

9 Image Fusin Definisi umum dari image fusin yaitu suatu kmbinasi dua atau lebih gambar yang berbeda untuk membentuk suatu gambar baru dengan menggunakan algritma tertentu. Pan-Sharpen Pan-Sharpen yaitu mengkmbinasikan antara citra bereslusi spasial rendah (citra multispektral) dengan citra bereslusi spasial tinggi (citra pankrmatik), sehingga didapatkan citra multispektral bereslusi tinggi.

10 Intensity-Hue-Saturatin (IHS) Metde ini berdasarkan pada transfrmasi multispektral RGB menjadi kmpnen IHS, dimana Intensitas menunjukkan ttal kecemerlangan pada warna, hue menunjukkan panjang gelmbang rerata atau dminan yang ada pada warna tersebut, dan saturasi menunjukkan kemurnian suatu warna yang menuju keabuan.

11 Filter Citra Digital Filter citra digital prsedur (fungsi yang menggunakan matriks bujur sangkar/kernel sebagai alat utama) yang dikenakan terhadap citra digital sehingga nilai-nilai piksel band citra yang bersangkutan (DN) akan berubah atau termdifikasi sesuai dengan karakteristik filternya. Spatial filtering metde atau perasi yang dilakukan dengan tujuan untuk meningkatkan kualitas atau mempertahankan detil spasial yang terdapat di dalam data citra yang bersangkutan hingga lebih mudah untuk diinterpretasikan secara visual. Filter spasial dapat mempertajam detil sisi atau batas-batas unsur spasial yang terdapat pada citra atau menghilangkan pla-pla nise yang ada.

12 Metdlgi Penelitian Lkasi Penelitian Data dan Peralatan Diagram Alir Penelitian Diagram Alir Penglahan Data

13 Lkasi Penelitian Lkasi penelitian Tugas Akhir ini menggunakan gambar citra satelit di sekitar Kecamatan Gresik, Kabupaten Gresik, tepatnya berada pada garis lintang 7º 9 35,05-7º 10 16,33 Lintang Selatan dan garis bujur 112º 39 4,91-112º 39 33,06 Bujur Timur. Gambar Lkasi Penelitian Sumber : Ggle Maps

14 Data dan Peralatan Data Data utama adalah data citra satelit Quickbird pankrmatik 2008 dan citra satelit Quickbird multispektral Data hasil survei lapangan, yaitu data dari titik-titik GCP (Grund Cntrl Pints) dengan menggunakan alat GPS Gedetik. Peralatan Perangkat Keras (Hardware) Ntebk A*Nte Centurin C-9422 SV Intel Pentium Dual Cre Prc T2330. Printer Cann Pixma MP145. Kamera Digital, alat tulis, dan jam digital. GPS Gedetik Tpcn Hiper Pr Perangkat Lunak (Sftware) Sistem Operasi Windws XP Prfesinal ER Mapper 7.0 ArcView GIS 3.3 Tpcn Tls Micrsft Excel 2007 Micrsft Wrd 2007 Micrsft Visi 2007 Micrsft Pwer Pint 2007

15 Diagram Alir Penelitian Persiapan Studi Literatur Tahap Persiapan Pengadaan Data dan Alat Penglahan Data Tahap Penglahan dan Analisa Data Tahap Akhir Analisa Penulisan Lapran Akhir

16 Diagram Alir Penglahan Data Citra Quickbird Multispektral Citra Quickbird Pankrmatik Survei Lapangan (GCP) Pemtngan Citra Pemtngan Citra Data Lapangan Kreksi Gemetrik Kreksi Gemetrik Tidak Clr Cmpsit (RGB) Penajaman Citra RMS Errr 1 Pixel Ya Citra Terkreksi Gemetrik Metde Pan-Sharpen (IHS) Filtering (High Pass Filtering) Analisa Citra Pan-Sharpened Citra Meltispektral Bereslusi Tinggi Evaluasi Gemetrik

17 Hasil dan analisa Hasil Pengukuran Titik Kntrl Tanah Kreksi Gemetrik Citra Quickbird Pankrmatik Kreksi Gemetrik Citra Quickbird Multispektral Analisa Hasil Citra Pan-Sharpen Analisa Planimetrik

18 Hasil Pengukuran Titik Kntrl Tanah Tabel Krdinat Titik Kntrl Tanah Titik Krdinat Gedetik Krdinat UTM Lintang (ϕ) S Bujur (λ) T T U Letak BM 7 10' ' Di depan McD A 7 10' ' Dekat rel kereta B 7 09' ' Pertigaan jalan kecil C 7 09' ' Pertigaan Jalan KH. Zubair D 7 09' ' Segitiga Jalan Raya E 7 09' ' Depan masjid Al Hasanah F 7 10' ' Petigaan jalan makam Gambar Realisasi Pengukuran Titik GCP

19 Kreksi Gemetrik Citra Quickbird Pankrmatik Tabel Daftar Krdinat GCP Citra Quickbird Pankrmatik N. Krdinat Citra Pankmatik Krdinat UTM GCP Cell X Cell Y Easting Nrthing RMS Citra Pankrmatik Terkreksi

20 Kreksi Gemetrik Citra Quickbird Multispektral Tabel Daftar Krdinat GCP Citra Quickbird Multispektral N. Krdinat Citra Multispektral Krdinat UTM Citra Pankrmatik Cell X Cell Y Easting Nrthing RMS Citra Multispektral Terkreksi

21 Faktr-faktr yang mempengaruhi tingkat akurasi atau ketelitian citra untuk kreksi gemetrik pada penelitian ini adalah: Distribusi titik kntrl tanah (GCP) kurang menyebar pada seluruh permukaan citra. Jumlah titik kntrl tanah (GCP) kurang banyak. Kesalahan identifikasi titik kntrl tanah (GCP) pada citra. Berikut ini adalah nilai rata-rata RMS errrs (Average RMS errrs ) dari citra Quickbird multispectral dan citra pankrmatik: Tabel 5 Daftar Nilai Rata-rata RMSerrrs Citra Satelit RMS errrs (Average RMS errrs ) Pankrmatik Multispektral 0.641

22 Pan-Sharpen Citra Multispektral Bereslusi Rendah Citra Multispektral Bereslusi Tinggi Citra Pankrmatik Bereslusi Tinggi

23 Histgram Pankrmatik Multispektral H S I Hasil Fusi IHS H S I Hasil Filtering

24 Analisa Hasil Citra Pan-Sharpen Prses transfrmasi IHS menunjukan beberapa perbedaan antara lain reslusi spasial yang dihasilkan dan perubahan hasil yang tampak pada byek di permukaan bumi. Perubahan yang sangat terlihat terjadi perubahan adalah reslusi data. Reslusi spasial data multispektral yang 2,4 meter telah diperbaiki dengan menggunakan reslusi spasial citra pankrmatik (0,6 meter). Sehingga citra hasil penggabungan mempunyai nilai yang berbeda dibandingkan dengan citra awal.

25 Perubahan reslusi spasial berakibat langsung terhadap hasil detil byek teramati. Pada gambar citra terlihat jelas adanya perbedaan detil byek setelah dilakukan tiga kali zm in (skala 1:3100). Pada citra awal (multispektral), byek yang diamati tidak terlalu jelas, sedangkan pada citra hasil penggabungan dapat dilihat jauh lebih detil byek jaringan jalan dan pemukiman penduduk. Multispektral Pan-Sharpen Pankrmatik

26 Gambar hasil fusi di atas, mempunyai infrmasi detil seperti pankrmatiknya. Sedangkan untuk unsur warnanya mengikuti multispektralnya. Akan tetapi, dalam beberapa byek, aspek detilnya tampak masih belum memiliki unsur warna yang semestinya, hal ini dikarenakan adanya perbedaan waktu akuisisi pada kedua jenis data yang digunakan (mutispektral tahun 2006 dan pankrmatik tahun 2008), Multispektral Pan-Sharpen Pankrmatik

27 Analisa Planimetrik Analisa planimetrik mengetahui ketelitian citra satelit Quickbird multispektral sebelum dan sesudah dilakukan fusi citra (citra pan-sharpened) terhadap pengukuran byek di lapangan. Pengukuran planimetrik citra dilakukan dalam sftware ArcView GIS 3.3. Sedangkan untuk pengukuran byek di lapangan dilakukan pada beberapa sample gedung, jalan, maupun lahan ksng dengan menggunakan pita ukur. Hasil dari analisa planimetrik yaitu mengetahui selisih ukuran byek pada citra terhadap pengukuran langsung di lapangan.

28 N Obyek Ukuran Lapangan (m) Citra Pan-Sharpened Citra Multispektral Panjang (m) L (m) Panjang (m) L (m) 1 Segitiga jalan raya Pagar rumah Tanah ksng Lebar jalan Lebar seklahan Jumlah Jumlah Selisih Rata- Rata Selisih Rata- Rata 2.351

29 Terdapat adanya selisih ukuran yang tidak merata antara ukuran di lapangan dengan ukuran pada data citra, hal ini disebabkan karena: Adanya penyimpangan krdinat saat kreksi gemetrik, setelah citra quickbird direktifikasi ada kemungkinan terjadi peregangan (stretching). Ketelitian pada saat pengukuran titik-titik data citra pada sftware ArcView GIS 3.3, misalnya panjang bangunan dibentuk leh sebuah garis pada citra quickbird. Karena penentuan psisi dan pemilihan byek hanya berdasarkan tanda-tanda alam. Pada saat pengukuran di lapangan, pita ukur memiliki tendensi panjang yang tidak sama, akibat dari kekuatan tarikan yang berbeda. Selain itu selisih panjang dan lebar bisa disebabkan leh penarikan garis pada saat pengukuran yang tidak benar-benar lurus atau melengkung, sehingga menyebabkan panjang pita ukur menunjukkan angka yang lebih ataupun kurang dari yang sebenarnya.

30 Penutup Kesimpulan Saran

31 Kesimpulan Gambar citra dari hasil fusi menggunakan metde IHS mempunyai karakteristik infrmasi detil seperti pankrmatiknya. Sedangkan untuk karakteristik unsur warnanya mengikuti multispektralnya. Karena adanya perbedaan waktu akuisisi pada kedua data citra, maka untuk byek yang mengalami perubahan tutupan lahan akan mempunyai unsur warna seperti sebelum adanya perubahan tutupan lahan. Hasil dalam penelitian ini dapat dipakai dalam prses editing citra, yaitu dalam peningkatan kualitas detil dan penambahan detil sesuai keadaan di lapangan. Nilai RMSerrr rata-rata citra Quickbird Pankrmatik adalah Sedangkan untuk nilai RMSerrr rata-rata citra Quickbird Multispektral adalah sebesar Pada hasil setelah tiga kali zm in, yaitu skala 1:3100, gambar citra terlihat jelas adanya perbedaan detil byek. Pada citra awal (multispektral), detil byek yang diamati tidak terlalu jelas, sedangkan pada citra hasil penggabungan dapat dilihat jauh lebih detil byek yang telihat. Berdasarkan hasil dari analisa planimetrik yang dilakukan dengan menggunakan pita ukur diperleh rata-rata selisih ukuran byek di lapangan dengan ukuran pada citra Quickbird pan-sharpen sebesar meter dan dengan Citra Quickbird multispektral sebesar meter.

32 Saran Dalam melakukan pengukuran planimetrik hendaknya tidak menggunakan pita ukur, tetapi dilakukan dengan menggunakan suatu alat, misalnya Ttal Statin, GPS Gedetik, dan lainnya, untuk mendapatkan hasil ukuran jarak yang lebih akurat. Sebaiknya pengukuran planimetrik suatu byek tidak hanya dilakukan pengukuran jarak (linier) saja, akan tetapi ditambahkan juga pengukuran keliling suatu byek (perimeter). Perlu adanya penelitian lanjut tentang peningkatan reslusi spasial citra (image fusin) dengan menggunakan metde-metde yang berbeda, bila perlu membuat suatu metde yang paling cck diterapkan dalam prses image fusin.

33 TERIMA KASIH