BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Indonesia wilayahnya membentang dari 6⁰ Lintang Utara sampai 11⁰08 Lintang Selatan dan 95⁰ Bujur Timur sampai 141⁰45 Bujur Timur. Indonesia merupakan negara kepulauan yang memiliki 34 provinsi dan 514 kabupaten/kota. Total luas wilayah Indonesia mencapai mencapai 1.904.569 km 2 Dengan kondisi yang demikian Indonesia merupakan negara terluas ke 16 di dunia. Menurut Badan Perencanaan Pembangunan Nasional (Bappenas) (2014) Indonesia tengah menyusun Rencana Pembangunan Jangka Menengah Nasional (RPJMN) 2015-2019 sesuai dengan Peraturan Presiden RI nomor 2 Tahun 2015. RPJMN membutuhkan dukungan data spasial berupa peta skala besar untuk keperluan perencanaan dan berbagai isu strategis terkait RPJMN (Bappenas, 2014). Badan Informasi Geospasial (BIG) sebagai instansi yang ditunjuk oleh pemerintah sebagai penanggung jawab penyediaan informasi geospasial dasar sesuai dengan UU Informasi Geospasial nomor 4 Tahun 2011, menyatakan bahwa hingga tahun 2015 masih terdapat 419 kabupaten/kota di Indonesia yang belum memiliki peta skala 1:5.000 yang dapat digunakan untuk membantu perencanaan (BIG, 2015). Mengingat luas wilayah Indonesia yang begitu besar dan masih banyak kabupaten/kota yang belum memiliki peta skala besar, pengadaan peta skala besar dengan cara pemetaan foto udara tentu kurang efektif. Hal ini disebabkan karena waktu pengumpulan data yang cukup lama akan berpengaruh pada banyaknya biaya yang akan dikeluarkan untuk kepentingan akomodasi. Selain itu, pemrosesan data yang sangat banyak, tentu akan sulit dilakukan. Perencanaan untuk foto udara pun memerlukan waktu yang cukup lama. Waktu pengambilan data juga tidak dapat dilakukan setiap saat karena terdapat berbagai macam pertimbangan, seperti cuaca dan liputan awan. Oleh karena itu, diperlukan alternatif lain untuk melakukan pemetaan skala besar. Salah satu cara untuk memperoleh data spasial 2 dimensi yang mendukung pengadaan peta skala besar adalah dengan memanfaatkan citra satelit resolusi tinggi (CSRT). Pemanfaatan CSRT memiliki beberapa kelebihan seperti waktu akuisisi data 1
2 yang cepat dan pemrosesan data yang tidak memerlukan waktu yang lama, sehingga membuat biaya penyelenggaraannya pun jauh lebih murah dibandingkan dengan pemetaan konvensional maupun foto udara. Badan Informasi Geospasial telah mengambil keputusan untuk memanfaatkan CSRT tersebut. CSRT yang dimaksud adalah citra satelit tegak yang memiliki resolusi spasial kurang dari 1 meter (BIG, 2015). BIG menjelaskan bahwa selain biaya akuisisi data yang murah perolehan CSRT lebih mudah jika dibandingkan dengan pengadaan data menggunakan metode lainnya. Namun demikian, sesungguhnya pemanfaatan CSRT untuk pembuatan peta memerlukan pengolahan data yang lebih rumit dan terkontrol jika dibandingkan dengan penggunaan citra satelit resolusi sedang dan rendah. Dalam proses georeferensi pun, menurut United States Geological Survey (USGS) (2015) CSRT tidak cukup direktifikasi saja melainkan harus diortorektifikasi. Hal ini disebabkan karena CSRT mempunyai karakteristik piktorial yang setara dengan foto udara (USGS, 2015). Proses ortorektifikasi membuat citra nantinya tidak hanya terbebas dari kesalahan karena kemiringan sensor saja, melainkan juga terbebas dari distorsi akibat adanya pergeseran relief pada objek dalam citra (Welch dan Jordan, 1996). Proses ortorektifikasi sangat penting dan harus ada dalam pengolahan CSRT, untuk menghasilkan ketelitian geometri horizontal data spasial yang tinggi. Hal ini diperkuat dengan penelitian yang dilakukan oleh Aguilar, dkk. (2012) yakni karena adanya proses ortorektifikasi pada CSRT, CSRT tersebut mampu menghasilkan kualitas geometri horizontal yang baik dan mampu menghasilkan data spasial 2 dimensi dengan ketelitian tinggi. Selain itu, Octariady (2014) membuktikan bahwa CSRT QuickBird yang terortorektifikasi mampu menghasilkan peta mencapai skala 1:2.500 untuk area yang relatif datar dan 1:5.000 untuk area yang memiliki variasi topografi ekstrem. Proses ortorektifikasi memerlukan dukungan model elevasi digital (MED) (Barazzetti, dkk., 2010; Albertz dan Wolf, 2004; Welch dan Jordan, 1996), titik kontrol tanah (TKT) (Ayhan, dkk., 2006) dan CSRT itu sendiri. Ketiga komponen yang digunakan pada proses ortorektifikasi memberikan pengaruh terhadap hasil ortorektifikasi yang dikerjakan. Beberapa penelitian yang telah ada sebelumnya, menemukan bahwa semakin baik kualitas radiometri dan geometri CSRT kualitas fitur
3 yang dihasilkan dari proses ortomosaik CSRT semakin baik pula (Poli, 2014), MED yang berkualitas dengan resolusi yang lebih besar dalam ortorektifikasi CSRT mampu menghasilkan skala peta yang semakin tinggi (Amato, dkk., 2004) dan persebaran serta jumlah TKT ternyata memiliki pengaruh yang sangat besar pada proses ortorektifikasi citra jika dibandingkan dengan MED untuk area yang relatif datar (Octariady, 2014). Adanya beberapa temuan yang berbeda terkait faktor yang mempengaruhi kualitas ortorektifikasi CSRT mendukung perlu dilakukan penelitian secara lebih lanjut terkait hal tersebut. Selain itu, belum terdapat penelitian mengenai pengaruh seluruh komponen ortorektifikasi CSRT terhadap hasil ortorektifikasinya. Mengingat proses ortorektifikasi merupakan proses yang penting dalam pengolahan CSRT, perlu dilakukan penelitian terkait pengaruh seluruh komponen ortorektifikasi mulai dari kualitas bahan, penggunaan bahan, hingga cara pemrosesan pada hasil ortorektifikasi CSRT yang mampu dihasilkan untuk keperluan pembuatan peta skala besar. Selain ortorektifikasi, dalam rangka pembuatan peta skala besar untuk keperluan perencanaan, area yang luas dan tidak tercakup dalam satu scene citra, memerlukan proses mosaik pada citra hasil ortorektifikasi agar satu area yang sama dapat menjadi satu kesatuan citra yang melingkupi seluruh area tersebut (BIG, 2015). Hasil dari proses mosaik citra terortorektifikasi disebut sebagai ortomosaik citra. Tentunya, aspek aspek yang mampu mempengaruhi ketelitian geometri 2 dimensi hasil ortomosaik CSRT, sangat perlu diketahui agar pemanfaatan CSRT yang telah dipilih sebagai alternatif untuk memperoleh data spasial 2 dimensi dalam rangka pemetaan skala besar dapat dilakukan secara optimal. Perumusan Masalah Proses ortorektifikasi merupakan proses yang sangat penting dilakukan dalam pemanfaatan CSRT untuk menghasilkan data spasial 2 dimensi yang memiliki ketelitian horizontal sesuai dengan kriteria peta skala besar. Proses ortorektifikasi melibatkan komponen MED, TKT dan citra itu sendiri. Dalam proses ortorektifikasi, ketiga komponen tersebut dan metode ortorektifikasi yang digunakan pun memberikan pengaruh pada hasil ortorektifikasi yang diperoleh.
4 Model Elevasi Digital yang digunakan dalam proses ortorektifikasi citra untuk perolehan ortomosaik citra dapat bervariasi resolusinya, begitupun dengan TKT yang jumlah dan persebarannya juga dapat bervariasi (Octariadi, 2014). Kualitas radiometri dan geometri CSRT yang digunakan dalam proses ortomosaik CSRT pun berbeda (Poli, 2014). Dalam proses ortomosaik, ortorektifikasi citra juga dapat dilakukan dengan 2 metode yang berbeda, yakni single image dan multiple image. Selain ortorektifikasi, perolehan data spasial 2 dimensi untuk pembuatan peta skala besar suatu wilayah memerlukan proses mosaik citra. Proses ini dilakukan karena area yang luas terkadang juga tidak cukup diliput dalam satu multiple image citra. Hasil dari proses ortorektifikasi dan mosaik citra disebut sebagai ortomosaik citra. Pemanfaatan CSRT secara optimal dalam pembuatan peta skala besar tentu sangat diharapkan mengingat biaya pengadaaan CSRT yang telah digunakan tidaklah sedikit. Agar pemanfaatan CSRT tersebut dapat efisien, tentu perlu dilakukan penelitian mengenai pengaruh seluruh komponen proses ortorektifikasi CSRT pada ketelitian hasil ortorektifikasi yang dapat diperoleh. Batasan Masalah Penelitian ini fokus mengevaluasi pengaruh kualitas CSRT, MED dan TKT serta proses ortorektifikasi yang digunakan terhadap ortomosaik citra yang dihasilkan. Penelitian ini menggunakan 4 macam CSRT yaitu Pleiades, GeoEye 1, Worldview 2 dan WorldView 3, 1 macam MED yaitu MED yang diperoleh dari TerraSAR yang memiliki resolusi 9 meter dan TKT hasil pengukuran menggunakan GPS Geodetik. MED memiliki resolusi spasial sebesar 9 meter, artinya MED tersebut mewakili variasi topografi per 9 meter pada permukaan bumi. Wilayah yang digunakan dalam penelitian adalah Kabupaten Badung, Bali dan sekitarnya yang terdapat pada cakupan citra yang dimiliki. Sebelum digunakan untuk pembuatan ortomosaik citra, seluruh bahan yang digunakan dalam penelitian ini dievaluasi kualitasnya dengan melakukan uji kesesuaian data yang dimiliki dengan standar data yang dimiliki oleh BIG. Hasil evaluasi kualitas data tersebut, nantinya digunakan sebagai dasar apakah data yang dimiliki saat ini layak untuk digunakan dalam pembuatan ortomosaik citra atau tidak
5 sesuai dengan standar yang telah ditetapkan. Hasil ortomosaik citra nantinya akan dievaluasi menggunakan independent check point (ICP) yang diperoleh melalui pengukuran GPS Geodetik bersama dengan TKT. Pada penelitian ini, batasan evaluasi yang dilakukan adalah : 1. Proses ortorektifikasi dilakukan sesuai dengan prosedur yang dilakukan di BIG. 2. MED yang digunakan dianalisis pengaruhnya terhadap koreksi pergeseran relief. 3. Evaluasi penggunaan TKT hanya dilakukan pada hasil proses ortomosaik secara multiple image. Dalam proses ortorektifikasi secara multiple image dilakukan percobaan perubahan jumlah TKT yang digunakan dengan tetap memperhatikan distribusi TKT yang merata. 4. Evaluasi kualitas hasil ortomosaik citra dilakukan dengan acuan standar milik BIG. Evaluasi dilakukan pada hasil ortomosaik citra yang diperoleh dari pemrosesan single image maupun multiple image yang menggunakan 50 TKT. 5. Selain proses ortorektifikasi dan mosaik, dalam penelitian ini juga dilakukan proses pansharpening citra hasil ortomosaik agar citra yang diperoleh memiliki resolusi spasial sebesar 0,5 meter yang diperoleh dari resolusi spasial citra dengan kanal pankromatik dan memiliki warna yang diperoleh dari kanal multispektral. Keaslian Penelitian Penelitian yang telah ada sebelumnya, hanya melakukan evaluasi pengaruh penggunaan suatu bahan ortorektifikasi terhadap hasil ortorektifikasi citra yang diperoleh. Belum terdapat penelitian yang mengevaluasi pengaruh seluruh komponen penelitian, baik bahan dan juga metode yang digunakan terhadap hasil ortorektifikasi citra yang diperoleh. Selain itu, belum terdapat penelitian yang secara khusus membahas mengenai pengaruh metode pemrosesan yang digunakan terhadap hasil ortomosaik citra yang diperoleh. Penelitian yang telah ada sebelumnya, juga hanya mencakup area yang kecil saja.
6 Penelitian ini menganalisis pengaruh seluruh komponen yang digunakan dalam proses ortorektifikasi pada beberapa scene CSRT untuk area Kabupaten Badung, Bali dan sekitarnya dalam rangka pembuatan peta skala besar. Komponen yang dianalisis pengaruhnya adalah CSRT itu sendiri, MED dan TKT yang digunakan, serta metode pemrosesan yakni single image dan multiple image. Seluruh komponen tersebut dianalisis pengaruhnya terhadap hasil ortomosaik citra ter pansharp yang diperoleh. Analisis dilakukan untuk mengetahui kualitas geometri hasil ortomosaik citra. Oleh karena itu, analisis dibantu dengan keberadaan ICP yang merupakan titik cek hasil pengukuran GPS Geodetik di permukaan bumi yang nantinya diselisihkan nilainya dengan koordinat titik tersebut pada citra. Area yang cukup besar, membuat penelitian ini perlu melakukan proses mosaik untuk menggabungkan beberapa scene citra hingga mencakup seluruh wilayah pemetaan. Tujuan dan Manfaat Tujuan Penelitian Berdasarkan rumusan masalah yang diajukan dan dengan memperhatikan cakupan penelitian, maka tujuan umum dari penelitian ini adalah melakukan kajian terhadap pengaruh seluruh komponen ortorektifikasi CSRT terhadap hasil ortomosaik CSRT yang mampu dihasilkan. Tujuan spesifik dari penelitian ini adalah : 1. Mengevaluasi pengaruh bahan ortorektifikasi terhadap hasil ortomosaik citra yang diperoleh. 2. Mengevaluasi pengaruh metode ortorektifikasi terhadap hasil ortomosaik citra yang diperoleh. 3. Mengevaluasi apakah ortomosaik citra yang dihasilkan mampu memenuhi kriteria ortorektifikasi dan data yang digunakan untuk pembuatan peta skala besar sesuai ketentuan BIG atau tidak. 4. Mengevaluasi apa sajakah faktor faktor yang mempengaruhi ketelitian hasil ortomosaik citra yang diperoleh.
7 Pertanyaan Penelitian Berdasarkan tujuan penelitian yang telah dituliskan, pertanyaan yang dijawab dalam penelitian ini adalah : 1. Bagaimanakah pengaruh bahan ortorektifikasi terhadap hasil ortomosaik citra yang diperoleh? 2. Bagaimanakah pengaruh metode bahan ortorektifikasi terhadap hasil ortomosaik citra yang diperoleh? 3. Apakah hasil ortomosaik citra yang diperoleh dari proses ortorektifikasi yang telah sesuai dengan prosedur memenuhi kriteria ortorektifikasi dan data untuk pembuatan peta skala besar sesuai ketentuan BIG? 4. Apakah faktor faktor yang mempengaruhi ketelitian hasil ortomosaik citra yang diperoleh? Manfaat Penelitian Pemanfaatan CSRT secara maksimal tentu sangat diharapkan, mengingat biaya akuisisi data yang diperlukan untuk pengadaan CSRT untuk seluruh wilayah Indonesia tidak sedikit. Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat berupa pertimbangan kepada instansi maupun individu yang akan memanfaatkan CSRT dengan suatu karakteristik tertentu beserta data pendukung data lain untuk keperluan pembuatan peta dasar dengan skala besar. Selain itu, hasil dari analisis yang terdapat dalam penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat berupa pertimbangan kepada instansi maupun individu dalam penyusunan standar maupun aturan ortorektifikasi yang lebih baik lagi.