Deteksi Perubahan Tutupan Lahan di DAS Cisadane Bagian Hulu Menggunakan Data Landsat Multiwaktu

DETEKSI PERUBAHAN TUTUPAN LAHAN
DI DAS CISADANE BAGIAN HULU
MENGGUNAKAN DATA LANDSAT MULTIWAKTU

DEDE PRIYATNA
E01499070

DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007

DETEKSI PERUBAHAN TUTUPAN LAHAN
DI DAS CISADANE BAGIAN HULU
MENGGUNAKAN DATA LANDSAT MULTIWAKTU

DEDE PRIYATNA

KARYA ILMIAH
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan
pada Fakultas Kehutanan Institut Pertanian Bogor

DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN
FAKULTAS KEHUTANAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2007

RINGKASAN
DEDE PRIYATNA. DETEKSI PERUBAHAN TUTUPAN LAHAN DI DAS
CISADANE BAGIAN HULU MENGGUNAKAN DATA LANDSAT MULTIWAKTU
. Di bawah bimbingan Dr. Ir. I Nengah Surati Jaya, M.Agr.
Penginderaan jauh sebagai suatu cabang ilmu pengetahuan berkembang
seiring dengan berkembangnya perangkat-perangkat pendukung penginderaan
jauh, seperti perangkat pengumpul data, perangkat pengolah data dan perangkat
penyaji data hasil olahan; serta perkembangan pengetahuan analis dalam
memaksimalkan informasi yang bisa digali dari data penginderaan jauh.
Salah satu aplikasi praktisnya adalah dalam kegiatan deteksi perubahan
tutupan lahan pada suatu Daerah Aliran Sungai, mengingat cakupan arealnya
yang luas dengan topografi yang beragam. Selain itu, sebagai suatu ekosistem,
Daerah Aliran Sungai memegang peran yang sangat penting dalam kehidupan
manusia, terutama dalam kaitannya dengan fungsinya sebagai penyedia air bagi

masyarakat untuk keperluan sehari-hari, pengairan sawah dan kolam, kebutuhan
pabrik, PDAM, dan lain-lain.
Penelitian ini dilaksanakan bulan Januari sampai Februari 2004. Pengolahan
citra dilakukan di Lab. RSGIS, Dept. Manajemen Hutan, IPB. Lokasi
penelitiannya adalah DAS Cisadane Bagian Hulu. Citra yang digunakan adalah
Landsat multiwaktu path/row 122/65, hasil perekaman tanggal 22/09-1994,
06/05-2000, and 02/05-2003. Data pendukungnya adalah data vektor batas DAS,
Peta Rupa Bumi skala 1:25.000, dan Peta digital daerah Bogor. Pengolahan data
dilakukan dengan bantuan seperangkat komputer yang didukung oleh ER
MAPPER ver5.5, ArcView ver3.2, ERDAS Imagine ver8.4, Microsoft Word dan
Microsoft Excel. Peralatan pendukung lainnya adalah GPS (Global Positioning
System) Garmin 12-XL, kamera saku, dan alat tulis.
Penelitian ini terbagi ke dalam empat tahap. Tahap pertama adalah prapengolahan citra. Kegiatannya adalah mempersiapkan citra mentah menjadi citra
yang dapat diolah. Prakteknya mencakup interpretasi citra secara visual, koreksi
geometrik, dan penyekatan area penelitian. Tahap kedua adalah pengecekan
lapang. Kegiatannya adalah mengumpulkan informasi mengenai kondisi
lapangan secara nyata. Tahap ketiga adalah pengolahan citra. Kegiatannya
mencakup pemilihan area contoh, evaluasi area contoh menggunakan analisis
separabilitas dengan metode transformasi divergensi dan matriks kesalahan,
klasifikasi terbimbing menggunakan metode kemungkinan terdekat, dan uji

akurasi menggunakan metode accuracy assessment. Dan tahap terakhir adalah
analisis perubahan tutupan lahan menggunakan matriks transisi.
Hasil analisis digital terhadap citra Landsat tahun 1994, 2000 dan 2003
menunjukkan bahwa di DAS Cisadane Bagian Hulu terdapat 13 kelas tutupan
lahan yakni badan air, sawah, tanah kosong, padang rumput, permukiman,
semak, kebun campuran, kebun karet, kebun teh, tegakan pinus, hutan daun
lebar, awan dan bayangan awan. Secara umum, kebun campuran pada tahun
1994 mendominasi areal di DAS Cisadane Bagian Hulu. Di sub-DAS Cisadane
Hulu, kebun campuran mempunyai luasan 12.075,57 Ha tetapi mengalami
pengurangan areal seluas 4.562,28 Ha (937,781 %) dalam 6 tahun. Kondisi yang
sama terjadi pada hutan daun lebar, tegakan pinus, dan padang rumput. Hal
sebaliknya terjadi pada kelas lahan yang lain. Semak bertambah luas diikuti
kelas lahan lain. Di sub-DAS Ciapus, kebun campuran mempunyai areal terluas
meskipun mengalami penurunan luas sebesar 1.018,17 Ha. Hal ini terjadi juga
pada tegakan pinus, hutan daun lebar, dan kebun teh. Di sub-DAS Ciampea-

Cihideung, kebun campuran mengalami penurunan luas terbanyak, diikuti oleh
padang rumput, tegakan pinus, kebun teh dan hutan daun lebar. Sementara
sawah, kebun karet dan semak bertambah luas. Di sub-DAS Cianten-Cikaniki,
kebun campuran mengalami penurunan luas sebesar 8.628,57 Ha sejak 1994

sampai 2000, dan seluas 1.242,99 Ha selama 2000 sampai 2003. Situasi
berlainan terjadi pada hutan daun lebar yang mengalami penurunan pada
periode pertama seluas 4.393,8 Ha tapi kembali bertambah seluas 2.293 Ha.
Sawah, permukiman, dan kebun karet pada 2 periode ini mengalami
penambahan luas. Di sub-DAS Citempuan, tahun 1994 kebun campuran
mendominasi dengan areal seluas 2.432,25 Ha tapi kemudian mengalami
penurunan sebesar 1.000,8 Ha pada tahun 2000. Semak yang bertambah seluas
1.527,93 Ha selama periode ini menjadi dominan pada tahun 2000. Pada tahun
2003, kelas-kelas bervegetasi umumnya mengalami peningkatan jumlah luas.

Judul Penelitian : Deteksi Perubahan Tutupan Lahan di DAS Cisadane
Bagian Hulu Menggunakan Data Landsat Multiwaktu
Mahasiswa

: Dede Priyatna

NIM

: E01499070

Departemen

: Manajemen Hutan

Program Studi

: Manajemen Hutan

Menyetujui :
Dosen Pembimbing

Dr. Ir. I Nengah Surati Jaya, M.Agr.
NIP. 131 578 785

Mengetahui :
Dekan Fakultas Kehutanan
Institut Pertanian Bogor

Prof. Dr. Ir. Cecep Kusmana, MS.
NIP. 131 430 799

Tanggal lulus :

RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan pada tanggal 17 Mei 1980 di Desa Cintaratu,
Kecamatan Parigi, Kabupaten Ciamis, Jawa Barat dan merupakan anak pertama
dari dua bersaudara pasangan Bapak Tatang Sutarya, S.Sos dan Ibu Usih.
Jenjang pendidikan formal penulis dimulai di Sekolah Dasar Negeri
Panglanjan pada tahun 1987 dan lulus pada tahun 1993. Kemudian penulis
melanjutkan pendidikan ke SLTP Negeri 1 Ciamis dan lulus pada tahun 1996.
Selanjutnya penulis meneruskan pendidikan ke SMU Negeri 1 Ciamis dan lulus
pada tahun 1999.
Pada tahun yang sama, penulis diterima di Jurusan Manajemen Hutan,
Fakultas Kehutanan, Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI (Undangan
Seleksi Masuk IPB). Kemudian pada tahun 2001 penulis memilih Program Studi
Manajemen Hutan Laboratorium Inventarisasi Sumberdaya Hutan. Penulis
pernah melakukan Praktek Pengenalan Hutan di Hutan Sancang dan TN Gn.
Papandayan KPH Garut Perum Perhutani Unit III Jawa Barat, serta Praktek
Umum Pengelolaan Hutan (PUPH) di KPH Tasikmalaya Perum Perhutani Unit III
Jawa Barat pada bulan Juli sampai Agustus 2002. Selain itu, penulis juga pernah

melakukan Praktek Kerja Lapang (PKL) pada bulan September sampai Oktober
2003 di HPHTI PT. Wirakarya Sakti (Sinar Mas Group), Kabupaten Tanjung
Jabung Barat, Provinsi Jambi. Selama studi di IPB, penulis aktif menjadi asisten
praktikum mata kuliah Ilmu Ukur Tanah dan Kartografi dan Ilmu Ukur Hutan.
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Kehutanan,
penulis melakukan penelitian dengan judul : “Deteksi Perubahan Tutupan
Lahan di DAS Cisadane Bagian Hulu Menggunakan Data Landsat
Multiwaktu” di bawah bimbingan Dr. Ir. I Nengah Surati Jaya, M.Agr.

i

KATA PENGANTAR
Penelitian “Deteksi Perubahan Tutupan Lahan di DAS Cisadane
Bagian Hulu Menggunakan Data Landsat Multiwaktu” yang disajikan dalam
skripsi ini memuat tentang kemampuan citra Landsat dalam mendeteksi kelaskelas lahan di Daerah Aliran Sungai Cisadane Bagian Hulu dengan
menggunakan klasifikasi terbimbing metode kemungkinan maksimum dan
kemampuannya dalam mendeterminasi luasan masing-masing kelas lahan untuk
mengetahui perubahannya pada satuan-satuan waktu yang diteliti.
Penggunaan data penginderaan jauh satelit sendiri tidak terlepas dari
terbatasnya peran metode survey teresterial dan fotografi udara dalam

menyediakan data yang cepat dalam jumlah besar. Apalagi teknologi komputer
dan satelit berkembang pesat sehingga kemungkinan untuk memaksimalkan
informasi yang bisa digali dari permukaan bumi semakin besar.
Daerah Aliran Sungai sendiri, sebagai suatu ekosistem, mempunyai peran
yang sangat vital bagi masyarakat sehingga memerlukan sistem pengelolaan
yang benar. Setiap perubahan yang terjadi di lapangan kadang ditanggapi
dengan respon yang salah akibat keterbatasan informasi. Kendala lapangan
yang selama ini sering menjadi hambatan dalam memperoleh data bisa diatasi
oleh penginderaan jauh secara cepat dan dalam jumlah besar.
Penelitian

ini

diharapkan

dapat

memberikan

gambaran

mengenai

kemampuan citra Landsat dalam mendeteksi tipe-tipe lahan dan mendeterminasi
luasannya sebagai dasar pertimbangan dalam pengambilan sumber informasi
bagi pengelolaan yang berbasiskan keruangan, terutama untuk informasi yang
bersifat menyeluruh, interval waktu yang sempit dan tingkat kedetilan informasi
yang bisa dipertanggungjawabkan.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena
itu kritik dan saran yang bersifat membangun sangat diharapkan demi
menjadikan tulisan ini lebih baik dan bermanfaat.
Dramaga, Januari 2007
Penulis

ii

UCAPAN TERIMA KASIH
Puji dan syukur kepada Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan
karunia-Nya serta teladan sejati Rasulullah Muhammad SAW, sehingga Penulis
dapat menyelesaikan penulisan laporan akhir ini.

Terima kasih yang sebesar-besarnya Penulis haturkan kepada Bapak dan
Ibu, adikku (Andri Priyanto), keluarga besar di Ciamis, Bandung dan Bogor atas
do’a, dorongan dan kasih sayangnya selama ini.
Pada kesempatan ini juga, Penulis haturkan ungkapan rasa terima kasih
yang sedalam-dalamnya kepada :
1. Bapak Dr. Ir. I Nengah Surati Jaya, M.Agr. sebagai dosen pembimbing atas
kesabarannya yang tiada terhingga dalam memberikan teladan, bimbingan,
pengajaran, arahan dan nasihat, baik akademis maupun di luar akademis,
yang sangat membantu Penulis selama melakukan penulisan tugas akhir ini.
2. Bapak Dr. Ir. Bintang C.H. Simangunsong, MS. sebagai dosen penguji wakil
dari Departemen Hasil Hutan atas semua koreksi, masukan, dan nasehatnya.
3. Ibu Ir. Siti Badriyah Rushayati, M.Si. sebagai dosen penguji wakil dari
Departemen Konservasi Sumberdaya Hutan atas koreksi, masukan, dan
nasehatnya.
4. Bapak Dr. Ir. Irdika Mansur, M.For.Sc. dan Bapak Dr. Ir. Didik Suharjito, MS.
atas perhatian, dorongan semangat, dan nasehatnya.
5. Bapak Uus Saeful M. atas semua bantuan dan pengalamannya di
Laboratorium Remote Sensing dan GIS.
6. Ibu Diah (Divisi Perencanaan dan Pengembangan Perusahaan Perhutani),
Ibu Belinda dan Ibu Mela (Badan Planologi Kehutanan – Departemen

Kehutanan), Bapak Tegen (BPDAS Citarum – Ciliwung) atas bantuan dan
kerjasamanya.
7. Rekan-rekan di Laboratorium RSGIS (Erwin, Mbak Nur, Slamet, Robi, Bram,
Syifa, Gita, Jufri, Ajay, Edwin, dan lain-lain) atas masukan dan kerjasamanya.
8. Rekan-rekan di Laboratorium Inventarisasi Sumber Daya Hutan (Uung,
Nunu, Cucup, Dinni, Rizal, dan lain-lain) atas kebersamaanya.
9. Rekan-rekan di bangku kuliah atas persahabatan dan kerjasamanya.
10. Kawan-kawan di Caroka, Asmat, Villa Merah, Enjoy, Loji, Wisma Andri,
Wisma Hattori, atas kebersamaan, suka duka, toleransi, tenggang rasa,
dorongan semangat dan bantuannya.

iii
11. Teman-teman seperjuangan (Oday, Abah, Bim-bim, Olin, Aam, Uung, ARH,
Ersa, Robi, Japra, Gato, Bayu, Dinni, Susi, Eny, Ochiet, Mamay dan lain-lain)
atas pelajaran hidupnya.
12. Rekan-rekan MNH’36, THH’36, dan KSH’36 atas tenggang rasa, solidaritas
dan kekompakannya.
13. Seluruh civitas Fahutan atas persahabatannya.
14. Firman, Eko, Agus, Miftah dan rekan-rekan di Asrama ISBA – Cibeureum
atas bantuan dan pengertiannya.
15. Jama’ah Masjid An-Nuur Kompleks Perumahan Alam Sinar Sari Cibeureum
atas bimbingannya dalam menemukan orientasi hidup baru yang lebih kokoh.
Jazakumullah khairan katsiiran.
16. Krisno Dwi Raharjo atas pinjaman GPS-nya, Jusmarwan Nacing (atas
komputer dan printer-nya) dan Ersa Juarsa E.H. (atas notebook-nya).
17. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, atas segala bantuan,
bimbingan, dorongan dan perhatiannya.
Penulis menyadari bahwa tulisan ini jauh dari satu kata yang disebut
sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari pembaca sangat penulis
harapkan. Akhir kata Penulis berharap semoga tulisan ini dapat bermanfaat bagi
semua pihak yang membutuhkan.

Dramaga, Januari 2007

Penulis

iv

DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ......................................................................................... i
DAFTAR ISI ...................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL ............................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR........................................................................................... vii
DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ ix
PENDAHULUAN ............................................................................................... 1
Latar Belakang ............................................................................................ 1
Tujuan Penelitian ......................................................................................... 3
Manfaat Penelitian ....................................................................................... 3
TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................................... 4
Konsep Dasar Penginderaan Jauh ............................................................. 4
Karakteristik Pantulan Spektral oleh Vegetasi, Tanah dan Air .................... 5
Landsat (Land Satellite) .............................................................................. 5
Analisis Data Penginderaan Jauh ............................................................... 8
1. Koreksi Radiometrik ........................................................................... 8
2. Koreksi Geometrik.............................................................................. 9
3. Klasifikasi Citra ................................................................................... 10
4. Area Contoh (Training Area) .............................................................. 11
5. Klasifikasi dengan Metode Kemungkinan Maksimum ........................ 12
6. Evaluasi Hasil Klasifikasi.................................................................... 12
Pemantauan Perubahan Tutupan Lahan .................................................... 13
METODE PENELITIAN ..................................................................................... 15
Waktu dan Lokasi Penelitian ....................................................................... 15
Data Citra, Data Pendukung dan Alat ......................................................... 15
Tahap-tahap Penelitian ............................................................................... 15
Pengolahan Awal Citra (Pre-Image Processing) ......................................... 16
1. Koreksi Geometrik (Geometric Correction) .......................................... 16
2. Penajaman Citra (Image Enhancement) .............................................. 18
3. Interpretasi Visual Citra Satelit (Visual Image Interpretation)............... 18
4. Penyekatan Area Penelitian (cropping) ................................................ 21
Pemeriksaan Lapangan (Ground Check) .................................................... 22
Pengolahan Citra Digital (Image Processing) .............................................. 23
1. Penentuan/Pemilihan Area Contoh (Training Area) ............................. 24
2. Analisis Separabilitas ........................................................................... 25
3. Evaluasi Akurasi ................................................................................... 26
4. Klasifikasi Terbimbing (Supervised Classification) ............................... 27
5. Accuracy Assessment .......................................................................... 27
Analisis Perubahan Tutupan Lahan ............................................................ 29
KEADAAN UMUM LOKASI PENELITIAN ....................................................... 31
Letak dan Luas ............................................................................................ 31
Tanah dan Topografi ................................................................................... 31
Iklim ............................................................................................................. 32

v
Vegetasi ...................................................................................................... 32
Kependudukan dan Ketenagakerjaan ......................................................... 33
Perekomian ................................................................................................. 33
HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................ 35
Klasifikasi Citra Tahun 1994........................................................................ 35
1. Area Contoh (Training Area) ................................................................ 35
2. Analisis Separabilitas ........................................................................... 36
3. Klasifikasi Terbimbing .......................................................................... 38
4. Uji Akurasi ............................................................................................ 39
5. Hasil Klasifikasi per-sub-das ................................................................ 40
Klasifikasi Citra Tahun 2000........................................................................ 43
1. Area Contoh (Training Area) ................................................................ 43
2. Analisis Separabilitas ........................................................................... 44
3. Klasifikasi Terbimbing .......................................................................... 46
4. Uji Akurasi ............................................................................................ 46
5. Hasil Klasifikasi per-sub-das ................................................................ 47
Klasifikasi Citra Tahun 2003........................................................................ 50
1. Area Contoh (Training Area) ................................................................ 50
2. Analisis Separabilitas ........................................................................... 51
3. Klasifikasi terbimbing............................................................................ 53
4. Uji Akurasi ............................................................................................ 53
5. Hasil Klasifikasi per-sub-das ................................................................ 55
Analisis Perubahan Tutupan Lahan ............................................................ 57
1. Sub-Das Cisadane Hulu ....................................................................... 57
Analisis Perubahan Tutupan Lahan pada Periode 1994-2000............. 58
2. Sub-Das Ciapus ................................................................................... 60
Analisis Perubahan Tutupan Lahan pada Periode 1994-2000............. 61
3. Sub-Das Ciampea-Cihideung............................................................... 63
Analisis Perubahan Tutupan Lahan pada Periode 1994-2000............. 64
4. Sub-Das Cianten-Cikaniki .................................................................... 67
Analisis Perubahan Tutupan Lahan pada Periode 1994-2000............. 68
Analisis Perubahan Tutupan Lahan pada Periode 2000-2003............. 71
5. Sub-Das Citempuan ............................................................................. 74
Analisis Perubahan Tutupan Lahan pada Periode 1994-2000 ............ 74
Analisis Perubahan Tutupan Lahan pada Periode 2000-2003 ............ 76
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................ 79
Kesimpulan.................................................................................................. 79
Saran ........................................................................................................... 79
DAFTAR PUSTAKA . ....................................................................................... 80
LAMPIRAN ....................................................................................................... 82

vi

DAFTAR TABEL
No.
Halaman
1. Kemampuan Spektral dari Landsat TM ....................................................... 7
2. Data Citra Satelit yang Digunakan Dalam Penelitian .................................. 15
3. Rekapitulasi GCP dan Nilai RMSE dari Seluruh Citra Landsat ................... 18
4. Penampakan Visual Citra dari Kelas-kelas Tutupan Lahan ........................ 20
5. Deskripsi Tipe-tipe Tutupan Lahan ............................................................. 21
6. Dokumentasi Kelas Tutupan Lahan Hasil Kegiatan Ground-Check ............ 22
7. Kelas dan Jumlah Piksel Pada Pembuatan Area Contoh pada Masing masing Citra ................................................................................................ 25
8. Matriks Kesalahan (confusion matrix) ......................................................... 26
9. Kondisi Topografi di DAS Cisadane Bagian Hulu ....................................... 32
10. Kombinasi Band Terbaik Analisis Separabilitas Citra Landsat TM
Tahun 1994 ................................................................................................. 36
11. Matriks Separabilitas Citra Landsat TM Tahun 1994 Menggunakan
Kombinasi Band 1-2-4-7.............................................................................. 36
12. Matriks Kontingensi dari Area Contoh pada Citra Tahun 1994 ................... 37
13. Accuracy Assessment Hasil Klasifikasi Citra Landsat TM Tahun 1994
Menggunakan Kombinasi Band 1-2-4-7 ...................................................... 39
14. Luas dan Distribusi Kelas Tutupan Lahan Hasil Klasifikasi Citra Tahun
1994 ............................................................................................................ 40
15. Kombinasi Band Terbaik Analisis Separabilitas Citra Landsat ETM+
Tahun 2000 ................................................................................................. 44
16. Matriks Separabilitas Citra Landsat ETM+ Tahun 2000 Menggunakan
Kombinasi Band 1-2-3-4-5 .......................................................................... 44
17. Matriks Kontingensi dari Area Contoh Citra Tahun 2000 ............................ 45
18. Accuracy Assessment Hasil Klasifikasi Citra Landsat ETM+ Tahun
2000 Menggunakan Kombinasi Band 1-2-3-4-5.......................................... 46
19. Luas dan Distribusi Kelas Tutupan Lahan Hasil Klasifikasi Citra Tahun
2000 ............................................................................................................ 48
20. Kombinasi Band Terbaik Analisis Separabilitas Citra Landsat ETM+
Tahun 2003 ................................................................................................. 51
21. Matriks Separabilitas Citra Landsat ETM+ Tahun 2003 Menggunakan
Kombinasi Band 1-3-4-5.............................................................................. 51
22. Matriks Kontingensi dari Area Contoh Citra Tahun 2003 ............................ 52
23. Accuracy Assessment Hasil Klasifikasi Citra Landsat ETM+ Tahun
2003 Menggunakan Kombinasi Band 1-3-4-5 ............................................. 54
24. Luas dan Distribusi Kelas Tutupan Lahan Hasil Klasifikasi Citra Tahun
2003 ............................................................................................................ 55
25. Perubahan Luas Masing-masing Kelas Tutupan Lahan di Sub-DAS
Cisadane Hulu Selama Tahun 1994 - 2000 (dalam Ha) ............................. 57
26. Perubahan Luas Masing-masing Kelas Tutupan Lahan di Sub-DAS
Ciapus Selama Tahun 1994 - 2000 (dalam Ha) .......................................... 60
27. Perubahan Luas Masing-masing Kelas Tutupan Lahan di Sub-DAS
Ciampea-Cihideung Selama Tahun 1994 - 2000 (dalam Ha) ..................... 64
28. Perubahan Luas Masing-masing Kelas Tutupan Lahan di Sub-DAS
Cianten-Cikaniki Selama Tahun 1994 - 2000 dan 2000 – 2003 (dalam
Ha)............................................................................................................... 67
29. Perubahan Luas Masing-masing Kelas Tutupan Lahan di Sub-DAS
Citempuan Selama Tahun 1994 - 2000 dan 2000 – 2003 (dalam Ha) ........ 74

vii

DAFTAR GAMBAR
No.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.

Halaman
Tampilan Visual Citra Masing-masing Tahun Liputan ................................. 19
Diagram Alir Metode Penelitian ................................................................... 30
Lokasi Penelitian ......................................................................................... 31
Grafik Nilai Rata-rata DN Area Contoh Untuk Masing-masing Kelas Tutupan
Lahan Pada Setiap Band Citra Tahun 1994................................................ 35
Grafik Nilai Rata-rata DN Area Contoh Untuk Masing-masing Kelas Tutupan
Lahan Pada Setiap Band Citra Tahun 2000................................................ 43
Grafik Nilai Rata-rata DN Area Contoh Untuk Masing-masing Kelas Tutupan
Lahan Pada Setiap Band Citra Tahun 2003................................................ 50
Histogram Perubahan Luas Kelas Tutupan Lahan Tahun 1994-2000 SubDAS Cisadane Hulu .................................................................................... 57
Histogram Perubahan Luas Kelas Tutupan Lahan Tahun 1994-2000 SubDAS Ciapus ............................................................................................... 61
Histogram Perubahan Luas Kelas Tutupan Lahan Tahun 1994-2000 SubDAS Ciampea-Cihideung ............................................................................ 64
Histogram Perubahan Luas Kelas Tutupan Lahan Tahun 1994-2000 SubDAS Cianten-Cikaniki .................................................................................. 68
Histogram Perubahan Luas Kelas Tutupan Lahan Tahun 1994-2000 SubDAS Citempuan........................................................................................... 74

viii

DAFTAR LAMPIRAN
No.

Halaman

1. RMSE hasil rektifikasi citra Landsat ETM+ tahun 2003 dengan
menggunakan peta digital daerah Bogor sebagai masternya. ...................... 83
2. RMSE hasil rektifikasi citra Landsat ETM+ tahun 2000 dengan
menggunakan citra Landsat ETM+ tahun 2003 sebagai masternya. ............ 84
3. RMSE hasil rektifikasi citra Landsat TM tahun 1994 dengan
menggunakan citra Landsat ETM+ tahun 2000 sebagai masternya. ............ 85
4. Lokasi Pengambilan Titik-titik Ground-Check................................................ 86
5. Matriks Transisi Citra Hasil Klasifikasi Tahun 1994 – 2000 sub-DAS
Cisadane Hulu............................................................................................... 89
6. Matriks Transisi Citra Hasil Klasifikasi Tahun 1994 – 2000 sub-DAS
Ciapus ........................................................................................................... 89
7. Matriks Transisi Citra Hasil Klasifikasi Tahun 1994 – 2000 sub-DAS
Ciampea-Cihideung ...................................................................................... 90
8. Matriks Transisi Citra Hasil Klasifikasi Tahun 1994 – 2000 sub-DAS
Cianten-Cikaniki ............................................................................................ 91
9. Matriks Transisi Citra Hasil Klasifikasi Tahun 1994 – 2000 sub-DAS
Citempuan ..................................................................................................... 91
10. Matriks Transisi Citra Hasil Klasifikasi Tahun 2000 – 2003 sub-DAS
Cianten-Cikaniki .......................................................................................... 92
11. Matriks Transisi Citra Hasil Klasifikasi Tahun 2000 – 2003 sub-DAS
Citempuan ................................................................................................... 93
12. Peta DAS Cisadane Bagian Hulu Hasil Klasifikasi Citra Tahun 1994
dengan Menggunakan Kombinasi Band 1247 ............................................ 94
13. Peta DAS Cisadane Bagian Hulu Hasil Klasifikasi Citra Tahun 2000
dengan Menggunakan Kombinasi Band 12345 .......................................... 95
14. Peta DAS Cisadane Bagian Hulu Hasil Klasifikasi Citra Tahun 2003
dengan Menggunakan Kombinasi Band 1345 ............................................ 96
15. Citra DAS Cisadane Bagian Hulu Hasil Klasifikasi ...................................... 97
16. Citra Hasil Klasifikasi sub-DAS Cisadane Hulu ........................................... 97
17. Citra Hasil Klasifikasi sub-DAS Ciapus ....................................................... 98
18. Citra Hasil Klasifikasi sub-DAS Ciampea-Cihideung ................................... 98
19. Citra Hasil Klasifikasi sub-DAS Cianten-Cikaniki ........................................ 99
20. Citra Hasil Klasifikasi sub-DAS Citempuan ................................................. 99

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Penginderaan jauh sebagai suatu cabang ilmu pengetahuan berkembang
seiring dengan berkembangnya perangkat-perangkat pendukung penginderaan
jauh, seperti perangkat pengumpul data, perangkat pengolah data dan perangkat
penyaji data hasil olahan; serta perkembangan pengetahuan analis dalam
memaksimalkan informasi yang bisa digali dari data penginderaan jauh.
Diluncurkannya satelit sumberdaya bumi Landsat-1 pada tahun 1972 dan
berkembangnya

teknologi

komputer

memicu

lahirnya

pengolahan

data

penginderaan jauh secara digital yang dapat menangani data dalam jumlah
besar. Diferensiasi resolusi spasial, radiometrik, spektral, dan temporal dari
berbagai jenis sensor perekam dan teknik dalam melakukan perekaman
menyediakan variasi informasi sumberdaya yang membantu memudahkan
analisis spesifik. Perkembangan penggunaan data penginderaan jauh satelit
sendiri tidak terlepas dari terbatasnya peran metode survey teresterial dan
fotografi udara dalam menyediakan data yang cepat dalam jumlah besar.
Pengumpulan data dengan menggunakan metode konvensional survai lapangan
untuk areal yang sangat luas akan membutuhkan waktu yang lama dan biaya
yang besar serta tidak praktis apabila digunakan pada daerah-daerah yang
bertopografi berat (Jaya, 2002).
Salah satu analisa yang dapat dilakukan terhadap data digital
penginderaan jauh satelit ini adalah monitoring perubahan tutupan dan
pnggunaan lahan. Prinsipnya adalah membandingkan kelas-kelas tutupan lahan
pada dua citra sama yang diliput pada waktu yang berbeda. Landsat-5 yang
membawa sensor TM (Thematic Mapper) dan Landsat-7 yang membawa sensor
ETM+ (Enhanced Thematic Mapper plus) yang digunakan pada penelitian ini
mempunyai revisit 16 hari sehingga mampu memantau perubahan objek-objek
pada suatu areal dalam waktu singkat. Walaupun mempunyai resolusi spasial
yang lebih rendah dibandingkan potret udara, yaitu 30 m x 30 m,

dengan

pertimbangan tingkat kedetilan data dan cakupan luas areal yang dianalisis, data
Landsat ini dianggap mampu menyediakan data yang diperlukan dalam operasi
ini.
Salah satu aplikasi praktisnya adalah dalam kegiatan pemantauan
perubahan tutupan dan penggunan lahan pada suatu Daerah Aliran Sungai,

2
mengingat cakupan arealnya yang luas dengan topografi yang beragam. Selain
itu, sebagai suatu ekosistem, Daerah Aliran Sungai memegang peran yang
sangat penting dalam kehidupan manusia, terutama dalam kaitannya dengan
fungsinya sebagai penyedia air bagi masyarakat untuk keperluan sehari-hari,
pengairan sawah dan kolam, kebutuhan pabrik, PDAM, dan lain-lain. Untuk
menjaga eksistensi dan kualitasnya, diperlukan suatu pengelolaan yang
berdasarkan azas kelestarian lingkungan. Pengelolaan yang baik harus
dilakukan

secara

terintegrasi

dan

kontinyu

untuk

menanggulangi

dan

mengantisipasi laju dan arah terjadinya perubahan pada suatu DAS. Untuk
mendukung hal tersebut maka perlu dikumpulkan data-data yang lengkap
tentang karakteristik DAS yang akan dikelola. Salah satu karakteristik yang dapat
dipantau secara berkala adalah perubahan luasan tutupan dan penggunaan
lahan. Hal inilah yang bisa dipenuhi oleh data penginderaan jauh.

3
Tujuan Penelitian
1. Mengamati perubahan tutupan lahan yang terjadi di DAS Cisadane bagian
Hulu pada tahun 1994, 2000 dan 2003 dengan menggunakan data citra
Landsat TM dan ETM+.
2. Memetakan tutupan lahan di DAS Cisadane bagian Hulu.

Manfaat Penelitian
Hasil studi ini diharapkan dapat memberikan informasi yang diperlukan
dalam kegiatan pengelolaan suatu Daerah Aliran Sungai, terutama dalam
penilaian kondisi suatu DAS berdasarkan keadaan tutupan lahan dan
perubahannya dari tahun ke tahun.

4

TINJAUAN PUSTAKA
Konsep Dasar Penginderaan Jauh
Penginderaan jauh adalah ilmu dan seni untuk memperoleh informasi
tentang suatu objek, daerah, dan fenomena melalui analisis data yang diperoleh
dari suatu alat tanpa kontak langsung dengan objek, daerah, atau fenomena
yang dikaji (Lillesand & Kiefer, 1997). Dasar pemikiran penggunaan data
penginderaan jauh adalah dengan adanya perbedaan pola interaksi antar energi
elektromagnetik dengan obyek di permukaan tanah (Hernawan, 2001). Hunt
(1980) menyatakan bahwa yang dimaksud dengan radiasi elektromagnetik
adalah suatu bentuk perjalanan energi dalam ruang hampa, yang menunjukkan
sifat-sifat partikel dan gelombang (Lo, 1995). Robinson, Morrison, Muehrcke,
Kimerling, dan Guptill (1995) menambahkan bahwa banyaknya foton (intensitas
energi) yang mencapai detektor bervariasi menurut jumlah dari energi yang
dipancarkan oleh kekuatan sumber cahaya, jumlah dari energi yang diserap oleh
atmosfer, dan derajat tingkat untuk mana objek permukaan memantulkan dan
memancarkan energi.
Energi elektromagnetik yang dipancarkan dan dipantulkan oleh suatu
objek pada umumnya diklasifikasikan berdasarkan panjang gelombangnya.
Kisaran panjang gelombang (rentang spektral) yang umum digunakan dalam
penginderaan jauh untuk mengindera sumber daya yang terdapat di permukaan
bumi berkisar antara 0,4 µm - 12 µm (sinar tampak dan inframerah), dan antara
30 mm dan 300 mm yang disebut dengan gelombang mikro (microwave). Untuk
gelombang mikro ini, sering juga dinyatakan dalam frekuensi dimana panjang
gelombang antara 30 mm dan 300 mm setara dengan frekuensi antara 1GHz
dan 10 GHz.
Pada daerah sinar tampak dan inframerah dekat serta inframerah
sedang, energi yang direfleksikan dan direkam oleh sensor sangat bergantung
pada sifat-sifat objek yang bersangkutan, seperti pigmentasi, kadar air dan
stuktur sel, daun dan percabangan dari vegetasi, kandungan mineral dan kadar
air tanah serta tingkat sedimentasi pada air. Pada daerah inframerah termal,
kapasitas panas dan sifat-sifat termal dari permukaan maupun dari bawah
permukaan tanah merupakan faktor yang mempengaruhi keluasan radiasi yang
dideteksi oleh sensor.

5
Karakteristik Pantulan Spektral oleh Vegetasi, Tanah dan Air
Pantulan spektral untuk vegetasi sehat berdaun hijau dipengaruhi oleh
pigmen yang terkandung di dalam daun tumbuhan. Klorofil misalnya banyak
menyerap pada panjang gelombang yang terpusat pada sekitar 0,45 µm - 0,65
µm. Berdasarkan hal itu mata kita menangkap vegetasi sehat berwarna hijau
disebabkan oleh besarnya penyerapan energi pada spektrum hijau. Apabila
suatu tumbuhan mengalami beberapa bentuk gangguan, yang mempengaruhi
proses pertumbuhan dan produksinya yang normal, maka hal itu akan
mengurangi atau mematikan produksi klorofil. Akibatnya terjadi penurunan
serapan oleh klorofil pada saluran biru dan merah. Sering pantulan pada
spektum merah bertambah hingga kita lihat tumbuhan tampak berwarna kuning,
gabungan antara hijau dan merah (Lillesand & Kiefer, 1997).
Mendekati spektrum inframerah pantulan vegetasi sehat meningkat pada
rentang 0,7 µm - 1,3 µm. Pada rentang ini daun tumbuhan memantulkan 50 %
tenaga yang datang padanya dan sebagian besar dari 50 % energi selebihnya
ditransmisikan, karena serapan pada daerah spektral ini minimal. Pantulan
tumbuhan pada panjang gelombang 0,7 µm - 1,3 µm terutama dihasilkan oleh
struktur internal daun tumbuhan tersebut. Pengukuran pantulan pada panjang
gelombang ini memungkinkan untuk melakukan pemisahan spesies tumbuhan
karena struktur internal banyak berbeda untuk berbagai spesies tumbuhan
(Lillesand & Kiefer, 1997)
Lebih lanjut Lillesand dan Kiefer (1997) menjelaskan, tanah mempunyai
pantulan yang meningkat secara monoton terhadap peningkatan panjang
gelombang. Penurunan pantulan terjadi pada panjang gelombang 1,4 µm; 1,9
µm; dan 2,7 µm karena pengaruh kelembaban tanah, tekstur tanah, kekasaran
permukaan, adanya oksidasi besi, dan kandungan bahan organik. Air
merefleksikan sekitar 10 % atau kurang pada kisaran panjang gelombang biruhijau, persentase pantulan lebih kecil pada panjang gelombang merah, hampir
tidak ada energi pada kisaran inframerah. Baik air yang mengandung padatan
tersuspensi maupun tubuh air jernih harus cukup dangkal untuk memungkinkan
terjadinya pemantulan, termasuk dalam kisaran inframerah dekat.
LANDSAT (Land Satellite)
Earth Resources Technological Satellite - 1 (ERTS-1) merupakan satelit
sumberdaya bumi milik Amerika Serikat yang diluncurkan pada tanggal 23 Juli

6
1972. Kemudian, satelit berikutnya (ERTS-2) diluncurkan pada tanggal 22
Januari 1975, dan secara resmi NASA mengganti pogram ERTS menjadi
program Landsat. Berdasarkan hal tersebut ERTS-1 dirubah namanya menjadi
Landsat-1 dan ERTS-2 pada peluncurannya menjadi Landsat-2. Landsat-3
diluncurkan pada tanggal 5 Maret 1978 diikuti dengan peluncuran Landsat 4, 5,
6, dan 7.
Landsat-5 yang diluncurkan pada tanggal 1 Maret 1984, membawa
sensor TM (Thematic Mapper) yang mempunyai resolusi spasial 30 m x 30 m
pada band 1-7. Landsat -5 mempunyai kemampuan untuk meliputi daerah yang
sama pada permukaan bumi setiap 16 hari, pada ketinggian orbit 705 km. Sistem
Landsat milik Amerika Serikat ini mempunyai tiga instrumen pencitraan (imaging
intrument), yaitu Return Beam Vidicom (RBV) yang dibawa oleh Landsat 1-3,
Multispektral Scanner (MMS) dibawa oleh Landsat 1-5 dan Thematic Mapper
(TM) oleh landsat 4-5. Return Beam Vidicom (RBV) merupakan instrumen
semacam televisi yang mengambil citra “Snapshot” dari permukaan bumi di
sepanjang trek lapangan satelit yang berukuran 185 km x 185 km pada setiap
interval waktu tertentu (Jaya, 2002).
Sistem Multispectral Scanner (MMS) dan Thematic Mapper (TM) adalah
sistem untuk memperoleh citra/data yang mengkombinasikan sistem optik dan
sensor cahaya. Sensor yang dibawa kedua satelit ini mendeteksi radiasi
(kekuatan radiasi) pada setiap saluran atau band, di mana nilai radiasinya
dinyatakan sebagai nilai digital (digital number) dengan rentang nilai 0 - 255.
Landsat TM mempunyai resolusi spasial 30 m x 30 m yang merupakan ukuran
unit terkecil dari area yang dapat dideteksi oleh sensor. Setiap unit area ini
disebut dengan picture element atau piksel.
Beberapa karakteristik khusus yang dimiliki oleh sistem Landsat, yaitu :
- rangkaian Landsat berada dalam orbit yang hampir polar/melalui kutub pada
ketinggian nominal 917 km (570 mil).
- orbitnya sinkron dengan matahari, yang berarti bahwa bidang orbitnya akan
mendahului bumi pada kecepatan sudut yang sama dengan kecepatan sudut
bumi mengitari matahari. Sifat ini akan memungkinkan pesawat ruang angkasa
tersebut melintasi equator pada jam matahari setempat yang sama (antara jam
09:30 dan 10:00), pada sisi permukaan bumi yang mendapat sinar matahari.
- orbit yang sinkron dengan matahari akan menghasilkan kondisi-kondisi sudut
matahari yang konstan dan dapat diulang kembali. Hal ini mutlak untuk :

7
1. pemantauan

perubahan-perubahan

yang

berlangsung

pada

permukaan bumi dalam suatu jangka waktu tertentu.
2. untuk mendapatkan mozaik berkualitas tinggi. Sudut matahari pagi
dipilih untuk memanfaatkan bayangan yang akan mempertegas relief.
- masing-masing orbit berlangsung kira-kira 103 menit, yang berarti terjadi 14
orbit tiap hari. Setiap orbit yang berurutan akan menyimpang ke arah barat kirakira 2.875 km (1.786 mil) pada ekuator yang menyebabkan celah (kesenjangan)
yang besar pada liputannya. Tetapi, pada hari berikutnya, keempat belas
orbitnya akan sejajar dengan keempat belas orbit hari sebelumnya dengan
penyimpangan ke arah barat hanya sebesar 159 km (99 mil) dari orbit hari
sebelumnya. Jadi dibutuhkan 18 hari untuk memenuhi celah-celah sebesar 2.875
km dan meliput seluruh bumi, kecuali tutupan awan dan suatu daerah kecil di
dekat kutub.
- karena masing-masing lintasan menggambar suatu jalur selebar 185 km (115
mil) dan penyimpangan ke arah barat sebesar 159 km, berarti ada suatu
tampalan sisi sebesar 14 % pada ekuator, yang bertambah kira-kira sampai 85 %
pada lintang 80 derajat (Paine, 1992).
Sedangkan karakteristik spektral sensor TM dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Kemampuan Spektral dari Landsat TM.
Band
Panjang gelombang (µm)
Kegunaan/aplikasi
1 (Biru)
0,45 - 0,52
Diskriminasi vegetasi berdaun lebar
terhadap vegetasi berdaun jarum. Band
ini melakukan penetrasi air.
2 (Hijau)
0,52 - 0,60
Biomassa dan kandungan klorofil
(kondisi kehijauan vegetasi). Puncak
reflektansi pada 0,54 µm.
3 (Merah)
0,63 - 0,69
Diskriminasi vegetasi. Band pada daerah
yang menyerap klorofil yang dapat
membantu perbedaan jenis tumbuhan.
4
0,76 - 0,90
Identifikasi akumulasi biomassa dan
(Inframerah
batas-batas daratan dan perairan.
dekat)
Terjadi kontras antara daun hidup dan
daun mati serta sensitif terhadap kadar
air permukaan tanah.
5
1,55 – 1,75
Pendeteksian
kandungan
air
(Inframerah
(kelembaban)
permukaan,
deliniasi
sedang I)
batas-batas
perbedaan
presipitasi.
7
2,08 – 2,35
Sensitif terhadap kadar air tanaman dan
(Inframerah
tanah, dan kerapatan tegakan.
sedang II)
6
10,4 – 12,5
Pendeteksian sebaran suhu permukaan
(Inframerah
daratan dan lautan (pemetaan termal).
termal)
Sumber : Jaya (2002)

8
Citra Landsat dirancang untuk meliputi daerah yang luas untuk
pandangan secara keseluruhan. Keberadaan atau arti ciri-ciri geologi yang besar
tertentu dapat nampak secara jelas pada citra Landsat tetapi mudah diabaikan
pada fotografi konvensional karena dibutuhkan foto udara yang banyak untuk
meliputi suatu kawasan yang sama. Frekuensi yang tinggi dalam ulangan
pengambilan

liputan

yang

dilakukan

oleh

Landsat

lebih

cukup

untuk

mendapatkan peta tahunan yang terbaru dan untuk mengikuti perubahanperubahan yang terjadi sepanjang waktu (Paine, 1992).

Analisis Data Penginderaan Jauh
Pendekatan analisis digital meliputi penggunaan data komputer dan
satelit dalam bentuk digital. Interpretasi visual secara simultan terhadap sejumlah
besar citra multispektral menjadi tidak praktis, khususnya pada areal luas. Hanya
dengan bantuan teknik komputer, kita mengharapkan dapat melakukan
pemetaan penggunaan lahan dengan kecermatan lebih baik, yang lazimnya
dapat diulang pada interval waktu teratur. Melalui pendekatan digital, kandungan
informasi data Landsat dapat secara penuh dimanfaatkan.
Menurut Lillesand dan Kiefer (1997), pada berbagai terapan, pengelolaan
komputer data digital Landsat memungkinkan penggunaan sepenuhnya data
citra. Analisis data Landsat dapat dikelompokan sebagai berikut : pengelolaan
awal citra satelit digital, klasifikasi citra, dan evaluasi hasil klasifikasi.
Pengelolaan awal citra digital meliputi proses pemulihan citra (image restoration)
meliputi koreksi berbagai distorsi radiometrik dan geometrik yang ada pada citra
asli dan proses penajaman citra (image enhancement) untuk menguatkan
tampak kontras ke dalam bentuk yang lebih memadai untuk kegiatan interpretasi
dan analisis selanjutnya.
1. Koreksi Radiometrik
Pada koreksi radiometrik, operasi terpenting adalah menentukan koreksi
antara output detektor dan input cahaya pada citra, dan mengoreksi data karena
kerusakan detektor. Menurut Jaya (2002), kesalahan radiometrik disebabkan
oleh kesalahan respon detektor dan pengaruh atmosfer. Detektor mempunyai
beberapa keterbatasan yang dapat menyebabkan terjadinya kesalahan yaitu line
dropout, stripping, dan line start.
Kesalahan radiometrik karena pengaruh atmosfer terjadi karena adanya
proses pemancaran (atmospheric scattering) dan penyerapan (atmospheric

9
absorption) oleh uap air atau gas-gas pada atmosfer bumi. Atmosfer bumi
merupakan

sumber

kesalahan

yang

berarti

karena

dapat

mengurangi

kemampuan analis untuk menggali informasi dari permukaan bumi yang direkam
oleh sensor penginderaan jauh. Pada data MSS (Multispektral Scanner),
pemancaran band 4 (green) empat kali lebih besar dibandingkan dengan band 6
(Infrared). Penyerapan (absorption) oleh kandungan uap air dan gas lainnya
sangat mempengaruhi radiasi panjang gelombang lebih besar dari 0,8 µm (MSS
band7). Pada citra, pengaruh pemancaran menyebabkan meningkatnya
kecerahan (brightness) sementara penyerapan oleh atmosfer akan menurunnya
kecerahan. Masalah pengaruh ini tampak apabila ingin membandingkan respon
spektral pada suatu lokasi yang direkam pada waktu yang berbeda. Untuk
kegiatan monitoring (change detection), efek ini mempengaruhi akurasi
klasifikasi. Koreksi radiometrik akibat pengaruh atmosfer ini bisa dilakukan
dengan dua pendekatan, yaitu atas dasar suatu fakta bahwa data yang direkam
menggunakan band Visible (0,4 µm - 0,7 µm) yang sangat mudah dipengaruhi
scattering, sementara band infrared dengan panjang gelombang lebih besar dari
0,7 µm sebagian besar bebas dari pengaruh scattering.
Dua teknik koreksi radiometrik adalah pembetulan histogram (histogram
adjustment) dan pembetulan regresi (Jaya, 2002). Pembetulan histogram
umumnya dilakukan pada band visible (TM band 1, 2, dan 3) yang mempunyai
digital number cukup besar. Efek scattering berkurang jika histogram di geser ke
kiri sehingga nilai digital number minimum menjadi nol. Algoritme sederhana ini
merupakan koreksi pengaruh atmosfer orde satu (first order) dengan operasi
didasarkan pada pengurangan sebesar bias (offset) dari masing-masing band.
2. Koreksi Geometrik
Koreksi geometrik bertujuan untuk memperbaiki kesalahan posisi obyekobyek yang terekam pada citra karena adanya distorsi-distorsi yang bersifat
geometrik. Penyebab distorsi geometrik meliputi : terjadinya rotasi pada waktu
perekaman, pengaruh kelengkungan bumi, efek panoramik (sudut pandang),
pengaruh topografi, dan pengaruh gravitasi bumi yang menyebabkan terjadinya
perubahan kecepatan dan ketinggian satelit dan ketidakstabilan ketinggian
platform (Lillesand & Kiefer, 1997).
Prosedur

yang

diterapkan

pada

koreksi

geometrik

biasanya

memperlakukan distorsi ke dalam dua kelompok, yaitu distorsi yang dipandang
sistematik atau dapat diperkirakan sebelumnya dan distorsi yang pada dasarnya

10
dipandang acak atau tidak dapat diperkirakan sebelumnya (Lillesand & Kiefer,
1997). Distorsi acak dan sistematik yang rumit dikoreksi dengan menggunakan
analisis titik ikat lapangan (Ground Control Point/GCP). Metode ini memerlukan
ketersediaan peta yang teliti sesuai dengan daerah liputan citra dan titik ikat
medan yang dapat dikenali pada citra.
Titik ikat lapangan merupakan kenampakan yang lokasinya diketahui dan
secara tepat dapat ditentukan posisinya pada citra satelit. Kenampakan yang
baik untuk titik ikat antara lain perpotongan jalan raya, perpotongan jalan raya
dengan tubuh air dan sebagainya. Koreksi geometrik dilakukan dengan
mengambil sejumlah titik ikat lapangan yang disesuaikan dengan koordinat citra
(lajur dan baris) dan koordinat peta (koordinat UTM atau garis lintang dan bujur,
sebagaimana tekstur pada peta). Nilai koordinat tersebut kemudian digunakan
untuk analisis kuadrat terkecil yang biasanya pada fungsi polinomial orde 1, 2,
dan 3 yang cocok dengan sebaran GCP. Transformasi koordinat yang dilakukan
pada citra dapat mengakibatkan pergeseran letak piksel citra dari posisi semula
karena adanya proses penyesuaian dengan sistem koordinat peta, sehingga
perlu dilakukan proses interpolasi nilai digital piksel-piksel pada citra hasil
transformasi, sehubungan dengan adanya koordinat-koordinat piksel yang baru
(resampling).
Tiga metode yang digunakan untuk mengatasi masalah pergeseran
adalah metode tetangga terdekat (Nearest Neighbour Resampling) yang
menggunakan nilai piksel terdekat untuk menentukan nilai piksel keluaran (output
pixel value). Keunggulan metode ini adalah perhitungan sederhana dan
menghindari pengubahan nilai piksel. Teknik resampling yang lebih rumit
mengevaluasi beberapa piksel disekitarnya untuk memperkirakan nilai citra yang
akan dialihkan. Teknik resampling bilinier (bilinier interpolation) memperhitungkan
4 nilai digital piksel terdekat menggunakan perkiraan rerata tertimbang, proses ini
akan mengubah nilai digital maka akan menimbulkan masalah pada pemakaian
analisis pengenalan pola spektral data citra. Metode Cubic Convolution, pada
pendekatan ini nilai piksel yang dialihkan ditentukan dengan melakukan evaluasi
terhadap 16 piksel tetangga disekitar tiap piksel keluaran (Lillesand & Kiefer,
1997).
3. Klasifikasi Citra
Klasifikasi citra merupakan proses yang penting dalam analisis digital.
Pada dasarnya klasifikasi objek dari data digital dapat dilakukan dengan dua

11
pendekatan. Pendekatan pertama, dilakukan dengan menetapkan beberapa
daerah contoh (training site) yang mewakili kelas tutupan lahan yang ada.
Kemudian

berdasarkan

statistik

daerah

contoh

tersebut

seluruh

piksel

dikelaskan. Pendekatan dengan cara ini dikenal dengan istilah klasifikasi
terbimbing (supervised classification).
Sedangkan pendekatan yang kedua dikenal dengan istilah klasifikasi
tidak terbimbing (unsupervised classification), atau dalam istilah statistika dikenal
dengan analisis gerombol, yang mengklasifikasikan piksel ke dalam kelas-kelas
secara alami. Klasifikasi tak terbimbing lebih banyak menggunakan algoritme
yang mengkaji sejumlah besar piksel yang tidak dikenal dan membaginya ke
dalam sejumlah kelas berdasarkan nilai citra yang ada. Anggapan dasarnya yaitu
nilai di dalam sua