ANALISIS PERUBAHAN SUHU PERMUKAAN TANAH DENGAN MENGGUNAKAN CITRA SATELIT TERRA DAN AQUA MODIS (STUDI KASUS : DAERAH KABUPATEN MALANG DAN SURABAYA)

Transkripsi

1 ANALISIS PERUBAHAN SUHU PERMUKAAN TANAH DENGAN MENGGUNAKAN CITRA SATELIT TERRA DAN AQUA MODIS (STUDI KASUS : DAERAH KABUPATEN MALANG DAN SURABAYA) Oleh : Dawamul Arifin Jurusan Teknik Geomatika FTSP-ITS

2 PENDAHULUAN 1

3 PENDAHULUAN Perumusan masalah dalam penelitian ini adalah : Bagaimana melakukan analisa perubahan suhu permukaan tanah yang terjadi di daerah Kabupaten Malang dan Kodya Surabaya dengan menggunakan citra satelit Terra dan Aqua MODIS? 2

4 PENDAHULUAN Batasan masalah dari penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Wilayah studi adalah daerah Kabupaten Malang dan Kodya Surabaya. 2. Data citra satelit yang digunakan adalah citra satelit Terra dan Aqua MODIS bulan Agustus 2008, 2009 dan Data pembanding yang digunakan untuk analisis adalah data suhu permukaan tanah Provinsi Jawa Timur dari Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG). 3

5 PENDAHULUAN Membuat peta suhu permukaan tanah daerah di Kabupaten Malang dan Kodya Surabaya dengan menggunakan citra Terra dan Aqua MODIS yang diambil pada bulan Agustus tahun 2008, 2009 dan Menganalisis perubahan suhu permukaan tanah dari peta suhu permukaan tanah dari daerah Kabupaten Malang dan Kodya Surabaya dengan menggunakan citra Terra dan Aqua MODIS yang diambil pada bulan Agustus tahun 2008, 2009 dan

6 LOKASI PENELITIAN Gambar 1. Lokasi Penelitian 5

7 DATA DAN PERALATAN Data yang dibutuhkan dalam penelitian ini adalah: 1. Data Citra satelit Terra dan Aqua MODIS bulan Agustus tahun 2008, 2009 dan Data peta administrasi Indonesia skala 1 : Data suhu permukaan tanah Provinsi Jawa Timur (Surabaya dan Malang) dari Badan Meteorologi, Klimatologi dan Geofisika (BMKG) Peralatan yang dibutuhkan meliputi: Perangkat Keras (Hardware) Laptop Perangkat Lunak (Software) ENVI Matlab

8 Citra Terra dan Aqua MODIS Agustus 2008, 2009 dan 2010 Georeference MODIS Peta Administrasi Indonesia Skala 1 : Koreksi Geometrik Tidak Tidak METODOLOGI PENEITIAN RMSE 1 Piksel Ya Cropping Algoritma Li & Becker Cloud Masking Overlay SPT Max. Lapangan SPT Citra SPT Min. Lapangan Ya Klasifikasi Citra 7 Analisis Peta Suhu Permukaan Tanah

9 HASIL DAN PEMBAHASAN 8 Pemilihan Data No Tahun Nama Data Keterangan MOD021KM.A TERRA - MODIS MOD021KM.A TERRA - MODIS MOD021KM.A TERRA - MODIS MOD021KM.A TERRA - MODIS MOD021KM.A TERRA - MODIS MOD021KM.A TERRA - MODIS MOD021KM.A TERRA - MODIS MOD021KM.A TERRA - MODIS MOD021KM.A TERRA - MODIS MYD021KM.A AQUA - MODIS MYD021KM.A AQUA - MODIS MYD021KM.A AQUA - MODIS MYD021KM.A AQUA - MODIS MYD021KM.A AQUA - MODIS MYD021KM.A AQUA - MODIS MYD021KM.A AQUA - MODIS MYD021KM.A AQUA - MODIS MYD021KM.A AQUA - MODIS

10 HASIL DAN PEMBAHASAN 9 Koreksi Geometrik dan Strength Of Figure No Nama Data Nilai SOF Nilai RMSE Rata-Rata 1 MOD021KM.A ,0016 0, MOD021KM.A , , MOD021KM.A , , MOD021KM.A , , MOD021KM.A , , MOD021KM.A , , MOD021KM.A , , MOD021KM.A , , MOD021KM.A , , MYD021KM.A , , MYD021KM.A , , MYD021KM.A , , MYD021KM.A , , MYD021KM.A , , MYD021KM.A ,0011 0, MYD021KM.A , , MYD021KM.A , , MYD021KM.A , ,47628

11 HASIL DAN PEMBAHASAN Korelasi Nilai Suhu Permukaan Tanah Citra dengan Data Lapangan Nilai SPT Rata Rata Data Lapangan No Lokasi Stasiun Geofisika Karangkates Stasiun Klimatologi Karangploso Stasiun Meteorologi Maritim Data SPT Rata - Rata Lapangan ,5 24,3 25,3 19,1 22,3 23,4 28,5 28,8 29,2 10

12 HASIL DAN PEMBAHASAN Nilai SPT Rata-Rata Hasil Pengolahan Citra Terra MODIS No 1 Lokasi Stasiun Geofisika Karangkates Nilai SPT Rata - Rata Citra Terra MODIS ,073 32,375 28,541 2 Stasiun Klimatologi Karangploso 20,659 21,699 18,813 3 Stasiun Meteorologi Maritim 28,424 31,786 28,274 11

13 HASIL DAN PEMBAHASAN Nilai SPT Rata-Rata Hasil Pengolahan Citra Aqua MODIS No Lokasi Stasiun Geofisika Karangkates Stasiun Klimatologi Karangploso Stasiun Meteorologi Maritim SPT Rata - Rata Citra Aqua MODIS ,037 34,611 32,072 21,162 19,287 18,885 36,605 34,443 34,534 12

14 HASIL DAN PEMBAHASAN Diagram Pencar dan Garis Linear SPT Terra MODIS terhadap Data Lapangan SPT Data Citra Terra MODIS ( 0C) SPT Data Lapangan ( 0C) Nilai SPT Linear (Nilai SPT) y = 1,0049x + 1,2365 R² = 0,4774 RMSE = 3,6 0 C 13

15 HASIL DAN PEMBAHASAN Diagram Pencar dan Garis Linear SPT Aqua MODIS terhadap Data Lapangan SPT Data Citra Aqua MODIS ( 0C) Nilai SPT Linear (Nilai SPT) y = 1,7211x - 13,81 R² = 0,6251 RMSE = 6,4 0 C SPT Data Lapangan ( 0C) 14

16 HASIL DAN PEMBAHASAN Peta Suhu Permukaan Tanah Surabaya dan Malang Bulan Agustus dari Data Citra Terra MODIS

17 HASIL DAN PEMBAHASAN Peta Suhu Permukaan Tanah Surabaya dan Malang Bulan Agustus dari Data Citra Aqua MODIS

18 KESIMPULAN a. Perbandingan data SPT dari citra dengan data lapangan menunjukkan nilai koefisien determinasi (R 2 ) sebesar 0,4774 dan nilai korelasi (R) sebesar 0,6909 (69,09%) untuk SPT citra Terra MODIS dan data SPT lapangan serta R 2 sebesar 0,6251 dan R sebesar 0,7906 (79,06%) untuk SPT citra Aqua MODIS dan data SPT lapangan. b. Hasil pengolahan citra Aqua MODIS menunjukkan bahwa pada tahun 2008, 2009 dan 2010 daerah Kabupaten Malang didominasi oleh daerah dengan nilai suhu 30 37,5 0 C. Pada tahun 2009 terjadi perubahan dimana daerah dengan rentang nilai suhu 37, C meluas. 17

19 KESIMPULAN c. Untuk daerah Surabaya, hasil pengolahan citra Aqua MODIS menunjukkan bahwa pada tahun 2008, 2009 dan 2010 daerah dengan nilai suhu 37, C mendominasi. Pada tahun 2009 terjadi perubahan suhu dimana muncul daerah dengan nilai suhu 45 52,5 0 C dan pada tahun 2010 daerah Surabaya kembali didominasi daerah dengan nilai suhu 37, C dan tidak ada daerah dengan nilai suhu diatas rentang nilai suhu tersebut. d. Hasil pengolahan citra Terra MODIS menunjukkan bahwa pada tahun 2008 dan 2009, daerah Kabupaten Malang didominasi oleh daerah dengan nilai suhu C. Akan tetapi daerah Kabupaten Malang pada tahun 2010 didominasi oleh daerah dengan nilai suhu 22, C. Pada tahun 2009 terdapat daerah dengan rentang nilai suhu 37, C yang muncul. 18

20 KESIMPULAN e. Untuk daerah Surabaya, hasil pengolahan citra Terra MODIS menunjukkan bahwa pada tahun 2008 daerah dengan nilai suhu C mendominasi. Sedangkan pada tahun 2009 terjadi perubahan suhu dimana muncul daerah dengan nilai suhu 37, C yang mendominasi daerah Surabaya dan pada tahun 2010 daerah Surabaya kembali didominasi daerah dengan nilai suhu f. Perbandingan data SPT dari citra dengan data lapangan menunjukkan nilai RMSE sebesar 3,6 0 C untuk SPT hasil pengolahan citra Terra MODIS dan sebesar 6,4 0 C untuk SPT hasil pengolahan citra Aqua MODIS. Hal ini menunjukkan bahwa citra Terra MODIS lebih baik dibandingkan dengan citra Aqua MODIS dalam memperoleh nilai suhu permukaan tanah. 19

21 SARAN a. Perlu dilakukan pemetaan suhu permukaan tanah dengan menggunakan data yang memiliki tingkat resolusi yang lebih baik baik resolusi spasial maupun temporal. b. Data validasi yang digunakan sebaiknya data insitu yang memiliki parameter waktu yang sama persis dengan waktu perekaman data citra satelit. c. Untuk penelitian selanjutnya lebih baik memperhatikan unsur-unsur yang terkait dengan tingkat suhu permukaan tanah. d. Perubahan suhu permukaan tanah yang terjadi mengharuskan bidang bidang yang berkaitan dengan suhu untuk melakukan pengembangan atau perubahan pola atau sistem untuk mengatasi hal tersebut sehingga perubahan tersebut tidaklah memberikan pengaruh negatif sehingga kerugian yang mungkin muncul dapat diminimalisir. 20

22 DAFTAR PUSTAKA 21 Abidin, H. Z., dkk Survei Dengan Gps. Jakarta: Pradnya Paramitha. Ariadi, W Estimasi Evapotranspirasi Spasial Menggunakan Suhu Permukaan Darat (SPT) Dari Data MODIS TERRA / AQUA Dan Pengaruhnya Terhadap Kekeringan. Bogor : Skripsi Departemen Geofisika dan Meteorologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Pertanian Bogor. overview. Dikunjungi pada tanggal 26 September 2011, Jam 11:10 WIB Dikunjungi pada tanggal 26 September 2011, Jam 11:24 WIB Dikunjungi pada tanggal 22 Oktober 2001, Jam 20:34 WIB. Dikunjungi pada 17 Oktober 2011, Jam WIB. Lillesand, T.M., Kiefer, R.W., and Chipman J.W Remote Sensing and Image Interpretation. Fifth Edition. New york : John Wiley & Sons.

23 DAFTAR PUSTAKA 22 Lillesand, T.M., Kiefer, R.W RemotebSensing and Image Interpretation. Fifth Edition. New york : John Wiley & Sons. Martin, S An Introduction to Ocean Remote Sensing. United Kingdom : University of Cambridge. Prasasti, I., dkk Pengkajian Nilai Indeks Vegetasi Data MODIS dengan Menerapkan Beberapa Algoritma Pengolahan Data Indeks Vegetasi Purwadhi, S.H Interpretasi Citra Digital. Jakarta: Grasindo Rafi i, Suryatna Meteorologi dan Klimatologi. Angkasa. Bandung Short, N. M The Landsat Tutorial Workbook: Basics of Satellite Remote Sensing, Scientific and Technical Information Branch. NASA, Washington DC. Suseno, W., Rokhmatullah, Wibowo, A Ekstraksi Pola Kekeringan Pertanian Pulau Jawa Menggunakan Data Satelit NOAA- 18 AVHRR.

24 DAFTAR PUSTAKA 23 Sutanto Penginderaan Jauh Jilid 1. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Wan, Z., Zhang, Y., Zhang, Q., Li, Z Validation of the Land- Surface Temperature products Retrieved from Terra Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer Data. Remote Sensing of Environment 83 (March): Wan, Z MODIS Land-Surface Temperature Algorithm Theoretical Basis Document (LST ATBD). <URL: Dikunjungi pada tanggal 20 Oktober 2011, jam

25