Stratus : awan yang melebur seperti kabut,
seringkali terbentuk dari kabut yang naik. Hujan yang dihasilkan dari awan ini biasanya
hujan ringan.
Stratocumulus Sc : awan yang berbentuk seperti gelombang lautan. Langit yang
berwaarna biru sering tampak di antara awan ini.
Nimbostratus Ns : suatu lapisan awan yang
tebal dengan bentuk yang tidak teratur, menimbulkan banyak hujan sehingga disebut
awan-awan gangguan storm cloud. d.
Awan yang berkembang vertikal Awan yang berkembang vertikal dihasillkan
oleh kantong udara yang hangat dan lembab yang masih mampu naik sampai ketinggian yang cukup
tinggi setelah melewati aras kondensasi. Awan ini terdiri dari :
Cumulus Cu : awan yang berbentuk seperti kubah dengan dasar vertikal. Biasanya
terbentuk pada siang hari dalam udara yang bergerak naik. Bagian yang berhadapan
dengan matahari terang dan berwarna kelabu pada bagian yang tidak tersinari.
Cumulonimnus Cb : awan yang berbentuk
sangat besar dan kadang-kadang puncaknya melebar. Awan ini menghasilkan hujan yang
disertai kilat dan guntur serta badai. Kadang- kadang disertai kristal-kristal es. Berwarna
putih, pucat, dan terdiri dari beberapa bagian yang keabu-abuan karena kurang sinar
Handoko 1995. Awan Cb mengandung
partikel es dan butir air yang besar dan suhu puncaknya mencapai puluhan derajat Celcius
Karmini M 2000. Tabel 3 Penelitian klasifikasi awan yang sudah
dilakukan
Peneliti JudulTema
Metode
Mimin Karmini
2000 Hujan
Es Hail
Di Jakarta,
20 April 2000
Menghitung cell Cb dilihat dari
kecerahan puncak
awan yang dikonversi
menjadi suhu
puncak awan
menggunakan satelit GMS-5
Francis R
Valovcin 1968
Infrared Measurement
of Jet-Stream Cirrus
Mengukur Tbb puncak
awan cirrus
menggunakan pesawat terbang
U-2
O Lado-
Bordowsky Radiometric
Measurements Menghitung
suhu kecerahan dan
Y Hurtaud
of Cirrus
Cloud Over
Sea and Land Surfaces
cirrostratus dengan
teknik rasio
menggunakan 2 kanal
menggunakan AVHRR3
III BAHAN DAN METODE 3.1
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian berlangsung pada bulan Maret 2010 - November 2010 di Laboratorium Meteorologi
dan Pencemaran Atmosfer Departemen Geofisika dan Meteorologi, IPB.
3.2
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah perangkat lunak pengolah citra image
processing , perangkat pengolah sistem informasi
geografis, Microsoft Office. Adapun data yang digunakan dalam penelitian ini adalah sebagai
berikut : a.
Data citra satelit Terra-MODIS L1B yang mencakup wilayah Bogor pada tanggal 1
Januari 2008, 2 November 2008, 26 Maret 2008, 6 April 2008, dan 9 Juli 2008, 24
September 2008. Kanal yang digunakan yaitu kanal 1, 3,dan 4 sebagai kanal reflektan
dengan kisaran panjang gelombang tampak yaitu kanal 1 yaitu 0.62 µm sampai 0.67 µm,
kanal 3 yaitu 0.459 µm sampai 0.479 µm, kanal 4 yaitu 0.545 µm sampai 0.565 µm dan
kanal 31 dan 32 sebagai kanal emisivitas dengan
kisaran panjang
gelombang inframerah termal yaitu kanal 31 yaitu 10.78
µm sampai 11.28 µm, dan kanal 32 yaitu 11.77 µm sampai 12.27 µm. Ke lima kanal
tersebut mempunyai resolusi 1000 m x 1000m. Data tersebut dapat diperoleh dengan
mengunduh
di alamat
http:ladsweb.nascom.nasa.govdatasearch.ht ml
b. Peta Rupa Bumi Indonesia RBI skala
1:50000.
3.3 Metode Penelitian
Langkah-langkah yang dilakukan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
3.3.1
Pemrosesan Citra Satelit
Pemrosesan awal citra satelit dilakukan untuk mendapatkan informasi awal yang diinginkan dari
suatu data citra sebelum dilakukan analisis spasial dan atribut, yaitu informasi reflektan dari kanal 1,
kanal 3, dan kanal 4 dan informasi suhu permukaan yang diturunkan dari kanal 31 dan
kanal 32. Adapun tahap-tahap yang dilakukan yaitu :
Ekspor GCP Ground Check Point dan
Koreksi Radiometrik Ekspor GCP Ground Check Pointtitik ikat
dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak ENVI 4.5 yang berfungsi untuk memilih sistem
proyeksi yang akan digunakan. Pada penelitian ini digunakan sistem proyeksi UTM dengan unit
meter dan datum WGS-84. Sedangkan koreksi Bowtie
dilakukan dengan
menggunakan perangkat lunak ENVI 4.5 yang berfungsi untuk
menghilangkan efek duplikasi data pada citra di baris-baris tertentu. Koreksi bowtie dilakukan
pada semua kanal yang digunakan.
Pemotongan Cropping wilayah Bogor
Data citra satelit Terra-MODIS wilayah Pulau Jawa yang telah terkoreksi kemudian dipotong
dengan data vektor wilayah Bogor dengan menggunakan perangkat lunak pengolah citra.
Penentuan nilai RMSE Root Mean Squared Error
RMSE : ...............7
dimana, P
ij
: nilai awal T
j
: nilai targetprediksi n : jumlah sampel
Sumber : gepsoft 2000 3.3.2
Ekstraksi Nilai Parameter Klasifikasi Awan
Citra satelit MODIS L1B yang telah terkoreksi kemudian dilakukan ekstraksi nilai
yang diuraikan sebagai berikut : Konversi nilai digital number ke dalam nilai
spectral radiance Nilai radiansi energi radiasi yang diterima
permukaan bumi per satuan luas dihitung dari kanal 31 dan 32 sebagai kanal termal pada citra
MODIS. Persamaan radiansi adalah sebagai berikut :
L
λ
= radiance_scale Scaled Integer – radiance
_offsets ...............................................8
dimana, L
λ
: nilai radiansi kanal ke-i Wm
-2
µm
-1
sr
-1
Radiance scale : nilai faktor skala bebas pada kanal ke-i
Radiance offset : nilai offset tak bebas pada kanal ke-i
Albedo
Albedo didapat
dengan menggunakan
persamaan : α =
.........................9 dimana,
L : Spektral Radiasi Wm
2
sr µm D
: Jarak astronomi bumi-matahari Å E
o
: nilai rata-rata solar spektral irradians pada kanal tertentu Wm
2
µm cos θ
s
: Sudut zenith matahari Spektral radiasi merupakan kisaran nilai
radiasi yang dipantulkan oleh objek sedangkan solar
spektral irradians merupakan kisaran nilai radiasi yang sampai ke permukaan bumi per unit
area per unit panjang gelombang. Tabel 4 Nilai rata-rata solar irradians pada kanal
1, kanal 3, dan kanal 4 MODIS L1B
Kanal E
o
1 1606.17
3 2087.94
4 1865.94
Sumber : Thuillier et all 1998 Sudut zenith matahari merupakan sudut yang
dibentuk antara garis normal dengan arah radiasi yang datang. Sudut zenith matahari akan berbeda
setiap tanggal sehingga menyebabkan nilai albedo dari satu tanggal ke tanggal lainnya mengalami
perbedaan. Nilai albedo tersebut langsung didapat pada kanal reflektan satelit MODIS L1B. Kanal
yang digunakan yaitu kanal 1, kanal 3, dan kanal 4.
Suhu Permukaan
Suhu permukaanbrigthness
temperature diturunkan dari nilai radiansi energi yang
diterima bumi per satuan luas berdasarkan persamaan Planck Lim 2001. Dalam hal ini
brigthness temperature dapat dianggap sebagai
suhu permukaan dari suatu obyek. Hukum Planck digunakan untuk menurunkan suhu permukaan
karena hukum tersebut dapat menghitung intensitas radiasi yang dipancarkan oleh suatu
objek permukaan. Intensitas radiasi berkaitan dengan panas objek di bumi dan besarnya panas
dapat ditunjukkan dengan suhu. Kanal yang
digunakan untuk ekstraksi suhu permukaan yaitu kanal 31 dan kanal 32. Adapun persamaanya
yaitu :
dimana, : radiasi yang dipancarkan benda hitam,
dalam hal ini yaitu L
λ
T : suhu mutlak K
sehingga
dimana, Tb : suhu kecerahan
o
K C
1
: konstanta radiasi pertama 1.1911 x 10
8
W M
-2
sr
-1
µm
-1 -4
C
2
: konstanta radiasi kedua 1.439 x 10
-4
K µm L
λi
: nilai radiansi kanal ke-i Wm
-2
µm
-1
sr
-1
λ
i
: nilai tengah panjang gelombang kanal ke-i µm
Penentuan daerahregion awan dan non awan
a. Pendekatan Albedo
