Analisis data Penginderaan Jauh untuk Es
Analisis data Penginderaan Jauh untuk
Estimasi Produksi Pohon di Daerah Waduk
Sermo Menggunakan Citra Landsat ETM7+
Tinjauan Pustaka
Penginderaan Jauh adalah ilmu
pengetahuan dan seni dari pengambilan
informasi tentang suatu objek,area atau
fenomena melalui analisis data yang didapat
dengan perangkat yang tidak kontak
langsung dengan objek, area atau fenomena
yang diamati. mata kita berperan sebagai
sensor yang merespon cahaya yang
dipantulkan.”data” yang mata kita tangkap
merupakan impuls yang sesuai dengan
jumlah cahaya yang terpantulkan dari terang
dan gelapnya suatu objek. Dalam berbagai
hal, penginderaan jauh bisa dianggap
sebagai proses membaca. Mengguanakan
berbagai
sensor,
kita
sedikit-sedikit
mengumpulkan data yang bisa teranalisis
untuk memperoleh informasi tentang objek,
area atau fenomena yang tengah diamati.
(Lilesand &Kiefer,1999). Citra yang
digunakan merupakan Landsat 7 ETM+,
pada dasarnya citra Landsat dari semua
generasi mempunyai 4 sensor, yaitu RBV
(Return Beam Vidicon), MSS (Multispectral
Scanner), TM (Thematic Mapper), dan ETM
(Enhanced Thematic Mapper).
Sensor RBV, dari beberapa generasi
Landsat, pada Landsat-1 dan 2,multispektral
RBV mempunyai resolusi 80m, sementara
pada Landsat-3,
RBV menggunakan
band Pankromatik dan resolusi 40m. Dilihat
pada julat gelombangnya, sensor ini pada
saluran 1 peka terhadap gelombang hijau
(0,475 – 0,575 µm), saluran 2 peka terhadap
gelombang merah (0,580 – 0,680 µm), dan
saluran 3 peka terhadap gelombang
inframerah (0,690 – 0,890 µm). Sensor MSS
merupakan sensor yang berupa alat scanning
yang merekam kenampakan bumi dengan
cara menyiami permukaan bumi dalam jalurjalur (baris). Pada saluran ini menggunakan
julat gelombang dengan beberapa saluran
Saluran 4 gelombang hijau (0, 5 – 0,6 µm),
saluran 5 gelombang merah (0,6 – 0,7 µm),
Saluran 6 gelombang inframerah dekat (0,7
– 0,8 µm), saluran 7 gelombang inframerah
dekat (0,8 – 1,1 µm). Sedangkan pada
saluran 1 sampai 3 digunakan oleh sesnsor
RBV.
Sensor TM (Thematic Mapper),
merupakan sensor yang dapat menghasilkan
citra yang mempunyai kemampuan untuk
menghasilkan citra multispektral dengan
resolusi spasial, spektral dan radiometrik
yang lebih tinggi daripada sensor MSS.
Julat panjang gelombang yang digunakan
dalam sensor ini antara 0,45 sampai 2,35
µm. Band biru sampai merah 0,45 sampai
0,69 µm, band infra merah dekat (0,76 –
0,90 µm), band infra merah tengah (1,55 –
1,75 µm), band infra merah thermal (10,40 –
12,50 µm), dan infra merah tengah (2,08 –
2,35µm).
Sensor ETM (Enhanced Thematic
Mapper), merupakan sensor yang dibuat
untuk menggantikan sensor TM. Sensor ini
didesain untuk merekam permukaan bumi
menggunakan 8 saluran, yaitu 7 saluran
(band 1-5, 7-8) merekam pantulan dan satu
saluran (band 6) merekam pancaran (emisi/
suhu) obyek permukaan bumi. Julat panjang
gelombang yang diguanakan dalam sensor
ini antara lain Band biru sampai merah 0,45
sampai 0,69 µm, band infra merah dekat
(0,78 – 0,90 µm), band infra merah tengah
(1,55 – 1,75 µm), band infra merah thermal
(10,40 – 12,50 µm), infra merah tengah
(2,08 – 2,35µm) dan band pankromatik 0,52
– 0,90 µm. Resolusi spasial yang dihasilkan
pada sensor ini yaitu 30 m (band 1-5 dan 7
multispektral); 15 m (band 8 : Pankromatik);
dan 60 m (band 6 : Termal). Sedangkan
resolusi temporalnya 16 hari.
Metodologi
Waktu dan Lokasi Pengamatan
Pengambilan data lapangan dilakukan pada
tanggal 30 – 31 Agustus 2014, sedangkan
data sekunder dari data satelit menggunakan
citra Landsat 7 ETM+ pada perekaman
2002,
untuk
pemrosesan
klasifikasi
multispectral.
Data Informasi yang diperlukan
Pada data lapangan, hal yang dicari
merupakan tinggi pohon pada cabang
pertama dan diameter pohon. Pengukuran
kudua data tersebut dilakukan untuk
mengukur berat volume pohon tiap sampling
pixel. Sedangkan pada data citra dilakukan
klasifikasi
multtispektral
sehingga
dihasilkan indeks vegetasi NDVI, yaitu
(Band 4 - Band 3)/(Band 4 + Band 3)
(Rouse et.al, 1974 dalam Budi, 2000). Data
pendukung merupakan data foto pengukuran
lapangan di Waduk Sermo.
Merode Penelitian
Tahap penelitian ini dilakukan
menjadi 3 tahap yaitu : pralapangan,
lapangan, dan pascalapangan. Kegiatankegoatan tersebut meliputi pemrosesan citra,
penggabungan data citra dan data lapangan
dan pembuatan peta produksi pohon di
Daerah WadukSermo.
Pra Lapangan
Pralapangan dilakukan dengan pemrosesan
citra satelit, sebelum melakukan klasifikasi
multipektral dilakukan koreksi radiometric
dan geomatrik. Koreksi radiometric
dilakukan terlebih dahulu karena jika
dilakukan koreksi geometric dahulu maka
takutnya aka nada pergeseran lokasi tiap
pixel yang akan mempengaruhi nilai pixel
asli tiap kenampakan pada citra. Tahapan
koreksi radiometric yang dilakukan yaitu
dari digitl number ke radian, radian ke
reflektan, reflektan ke darksubstrat. Pada
koreksi radiometric yang pertama (radian)
dilakukan untuk mengetahui nilai emisivitas/
energy pancaran dari suatu kenampakan
citra, sehingga nilai radian dapat juga
dikatakan
sebagai
nilai
brightness
temperature. Sedangkan nilai radian ke nilai
reflectan digunakan untuk untuk mengetahui
nilai pixel yang telah dihilangkan dari
pengaruh-pengaruh
atmosfer
terkait
perekaman kenampakan objek. Koreksi
radiometric yang terakhir merupakan
koreksiuntuk mengubah nilai reflektan ke
nilai dark substrat. Pada dasarnya koreksi
digunakan untuk meng-enolkan nilai
kenampakan gelap citra yang sudah
terkoreksi sampai reflectan, nilai reflectan
kenampakan gelapnya mempunyai nilai
pixel
minus(-),
sehingga
digunakan
darksubstrat untuk memperbaiki nilai-nilai
tersebut. Setelah koreksi radiometric selesasi
lalu dilakukan koreksi geometric yaitu
koreksi dimana kenampakan di citra
mempunyai koordinat yang sama seperti di
permukaan bumi.
Koreksi citra yang telah dilakukan,
kemudian
melakukan
transformasi
multispectral. Transformasi yang dilakukan
merupakan transformasi NDVI, transformasi
ini
dilakukan
karena
objek
yang
diidentifikasi merupakan objek vegetasi
yang sangat lebat/ menonjol dibandingkan
kenampakan objek tanah. Dari nilai yang
dihasilakan rentag nilai pixel antara -1
sampai 1. Identifikasinya -1 merupakan nilai
air, kisaran 0 mempunyai nilai kisaran tanah,
dan nilai maksimal merupakan nilai kisaran
objek vegetasi. Kemudian ditentukan 15
sampel kenampakan vegetasi di sekitar
Waduk Sermo, dicatat koordinat dan nilai
pixel citra yang sudah ditransformasikan
menjadi NDVI pada masing-masing sampel
tersebut
Lapangan
Kegiatan di lapangan merupakan
kegiatan pengukuran diameter pohon dan
tinggi breast of height (ketinggian pohon
pada cabang pertama). Pengukuran ini
dilakukan pada lokasi koordinat yang telah
ditentukan pada saat ora lapangan, sehingga
terdapat 15 lokasi yang menyebar di sekitar
Waduk Sermo yang harus didatangi untuk
diukur diameter dan tinggi cabang
pertamanya pohon-pohon yang terdapat
pada satu pixel citra. . Resolusi spasial citra
Landsat merupakan 30 x 30 meter, sehingga
untuk meghindari distorsi maka pengukuran
dilakukan dengan jarak 45 meter x 45 meter
di lapangan. Satu sampel pixel dilakukan
pengukuran diameter dan tinggi pohon
secara diagonal, untuk mengemat waktu
karena banyaknya pohon yang diamil secara
diagonal sudah dapat merepresentasikan
data-data diameter dan ketinggian cabang
pada seluruh pohon yang terdapat pada satu
sampel.
Pasca Lapangan
Kegiatan ini dengan dilakukan
manhukur berat volume tiap pixel dari ratarata data ketinggian cabang pertama pohon
dan data diameter pohon. Sehingga dapat
diketahui nilai volume berat pohon dari tiaptiap sampel tersebut. Dari volume berat
pohon tiap picel tersebut dihubungkan
dengan nilai NDVI pada setiap sampel
dengan metode regresei. Metode ini intinya,
jika ke-dua variable dihubungkan maka akan
menghasilkan nilai yang mendektai angka 1,
jika dihasilkan angka >0,5 maka ke dua
variable regresei mempunyai hubungan, dan
dapat diproses selanjutnya tanpa mengulangi
proses pengambilan sampel.
Dari hasil regresi tersebut dapat
ditentukan nilai produksi kayu pada seluruh
pixel dengan dsaran 15 sampel tesebut.
Sehingga dapat terklasifikasikan volume
kayu /m3. Dari hasilklasifikasi produksi
volume kayu tersebut dengan transformasi
indeks vegetasi NDVI digunakan sebgai
hasil ouput peta peneltian ini.
Pembahasan
Estimasi Produksi Pohon di Daerah Waduk
Sermo Menggunakan Citra Landsat ETM7+
Tinjauan Pustaka
Penginderaan Jauh adalah ilmu
pengetahuan dan seni dari pengambilan
informasi tentang suatu objek,area atau
fenomena melalui analisis data yang didapat
dengan perangkat yang tidak kontak
langsung dengan objek, area atau fenomena
yang diamati. mata kita berperan sebagai
sensor yang merespon cahaya yang
dipantulkan.”data” yang mata kita tangkap
merupakan impuls yang sesuai dengan
jumlah cahaya yang terpantulkan dari terang
dan gelapnya suatu objek. Dalam berbagai
hal, penginderaan jauh bisa dianggap
sebagai proses membaca. Mengguanakan
berbagai
sensor,
kita
sedikit-sedikit
mengumpulkan data yang bisa teranalisis
untuk memperoleh informasi tentang objek,
area atau fenomena yang tengah diamati.
(Lilesand &Kiefer,1999). Citra yang
digunakan merupakan Landsat 7 ETM+,
pada dasarnya citra Landsat dari semua
generasi mempunyai 4 sensor, yaitu RBV
(Return Beam Vidicon), MSS (Multispectral
Scanner), TM (Thematic Mapper), dan ETM
(Enhanced Thematic Mapper).
Sensor RBV, dari beberapa generasi
Landsat, pada Landsat-1 dan 2,multispektral
RBV mempunyai resolusi 80m, sementara
pada Landsat-3,
RBV menggunakan
band Pankromatik dan resolusi 40m. Dilihat
pada julat gelombangnya, sensor ini pada
saluran 1 peka terhadap gelombang hijau
(0,475 – 0,575 µm), saluran 2 peka terhadap
gelombang merah (0,580 – 0,680 µm), dan
saluran 3 peka terhadap gelombang
inframerah (0,690 – 0,890 µm). Sensor MSS
merupakan sensor yang berupa alat scanning
yang merekam kenampakan bumi dengan
cara menyiami permukaan bumi dalam jalurjalur (baris). Pada saluran ini menggunakan
julat gelombang dengan beberapa saluran
Saluran 4 gelombang hijau (0, 5 – 0,6 µm),
saluran 5 gelombang merah (0,6 – 0,7 µm),
Saluran 6 gelombang inframerah dekat (0,7
– 0,8 µm), saluran 7 gelombang inframerah
dekat (0,8 – 1,1 µm). Sedangkan pada
saluran 1 sampai 3 digunakan oleh sesnsor
RBV.
Sensor TM (Thematic Mapper),
merupakan sensor yang dapat menghasilkan
citra yang mempunyai kemampuan untuk
menghasilkan citra multispektral dengan
resolusi spasial, spektral dan radiometrik
yang lebih tinggi daripada sensor MSS.
Julat panjang gelombang yang digunakan
dalam sensor ini antara 0,45 sampai 2,35
µm. Band biru sampai merah 0,45 sampai
0,69 µm, band infra merah dekat (0,76 –
0,90 µm), band infra merah tengah (1,55 –
1,75 µm), band infra merah thermal (10,40 –
12,50 µm), dan infra merah tengah (2,08 –
2,35µm).
Sensor ETM (Enhanced Thematic
Mapper), merupakan sensor yang dibuat
untuk menggantikan sensor TM. Sensor ini
didesain untuk merekam permukaan bumi
menggunakan 8 saluran, yaitu 7 saluran
(band 1-5, 7-8) merekam pantulan dan satu
saluran (band 6) merekam pancaran (emisi/
suhu) obyek permukaan bumi. Julat panjang
gelombang yang diguanakan dalam sensor
ini antara lain Band biru sampai merah 0,45
sampai 0,69 µm, band infra merah dekat
(0,78 – 0,90 µm), band infra merah tengah
(1,55 – 1,75 µm), band infra merah thermal
(10,40 – 12,50 µm), infra merah tengah
(2,08 – 2,35µm) dan band pankromatik 0,52
– 0,90 µm. Resolusi spasial yang dihasilkan
pada sensor ini yaitu 30 m (band 1-5 dan 7
multispektral); 15 m (band 8 : Pankromatik);
dan 60 m (band 6 : Termal). Sedangkan
resolusi temporalnya 16 hari.
Metodologi
Waktu dan Lokasi Pengamatan
Pengambilan data lapangan dilakukan pada
tanggal 30 – 31 Agustus 2014, sedangkan
data sekunder dari data satelit menggunakan
citra Landsat 7 ETM+ pada perekaman
2002,
untuk
pemrosesan
klasifikasi
multispectral.
Data Informasi yang diperlukan
Pada data lapangan, hal yang dicari
merupakan tinggi pohon pada cabang
pertama dan diameter pohon. Pengukuran
kudua data tersebut dilakukan untuk
mengukur berat volume pohon tiap sampling
pixel. Sedangkan pada data citra dilakukan
klasifikasi
multtispektral
sehingga
dihasilkan indeks vegetasi NDVI, yaitu
(Band 4 - Band 3)/(Band 4 + Band 3)
(Rouse et.al, 1974 dalam Budi, 2000). Data
pendukung merupakan data foto pengukuran
lapangan di Waduk Sermo.
Merode Penelitian
Tahap penelitian ini dilakukan
menjadi 3 tahap yaitu : pralapangan,
lapangan, dan pascalapangan. Kegiatankegoatan tersebut meliputi pemrosesan citra,
penggabungan data citra dan data lapangan
dan pembuatan peta produksi pohon di
Daerah WadukSermo.
Pra Lapangan
Pralapangan dilakukan dengan pemrosesan
citra satelit, sebelum melakukan klasifikasi
multipektral dilakukan koreksi radiometric
dan geomatrik. Koreksi radiometric
dilakukan terlebih dahulu karena jika
dilakukan koreksi geometric dahulu maka
takutnya aka nada pergeseran lokasi tiap
pixel yang akan mempengaruhi nilai pixel
asli tiap kenampakan pada citra. Tahapan
koreksi radiometric yang dilakukan yaitu
dari digitl number ke radian, radian ke
reflektan, reflektan ke darksubstrat. Pada
koreksi radiometric yang pertama (radian)
dilakukan untuk mengetahui nilai emisivitas/
energy pancaran dari suatu kenampakan
citra, sehingga nilai radian dapat juga
dikatakan
sebagai
nilai
brightness
temperature. Sedangkan nilai radian ke nilai
reflectan digunakan untuk untuk mengetahui
nilai pixel yang telah dihilangkan dari
pengaruh-pengaruh
atmosfer
terkait
perekaman kenampakan objek. Koreksi
radiometric yang terakhir merupakan
koreksiuntuk mengubah nilai reflektan ke
nilai dark substrat. Pada dasarnya koreksi
digunakan untuk meng-enolkan nilai
kenampakan gelap citra yang sudah
terkoreksi sampai reflectan, nilai reflectan
kenampakan gelapnya mempunyai nilai
pixel
minus(-),
sehingga
digunakan
darksubstrat untuk memperbaiki nilai-nilai
tersebut. Setelah koreksi radiometric selesasi
lalu dilakukan koreksi geometric yaitu
koreksi dimana kenampakan di citra
mempunyai koordinat yang sama seperti di
permukaan bumi.
Koreksi citra yang telah dilakukan,
kemudian
melakukan
transformasi
multispectral. Transformasi yang dilakukan
merupakan transformasi NDVI, transformasi
ini
dilakukan
karena
objek
yang
diidentifikasi merupakan objek vegetasi
yang sangat lebat/ menonjol dibandingkan
kenampakan objek tanah. Dari nilai yang
dihasilakan rentag nilai pixel antara -1
sampai 1. Identifikasinya -1 merupakan nilai
air, kisaran 0 mempunyai nilai kisaran tanah,
dan nilai maksimal merupakan nilai kisaran
objek vegetasi. Kemudian ditentukan 15
sampel kenampakan vegetasi di sekitar
Waduk Sermo, dicatat koordinat dan nilai
pixel citra yang sudah ditransformasikan
menjadi NDVI pada masing-masing sampel
tersebut
Lapangan
Kegiatan di lapangan merupakan
kegiatan pengukuran diameter pohon dan
tinggi breast of height (ketinggian pohon
pada cabang pertama). Pengukuran ini
dilakukan pada lokasi koordinat yang telah
ditentukan pada saat ora lapangan, sehingga
terdapat 15 lokasi yang menyebar di sekitar
Waduk Sermo yang harus didatangi untuk
diukur diameter dan tinggi cabang
pertamanya pohon-pohon yang terdapat
pada satu pixel citra. . Resolusi spasial citra
Landsat merupakan 30 x 30 meter, sehingga
untuk meghindari distorsi maka pengukuran
dilakukan dengan jarak 45 meter x 45 meter
di lapangan. Satu sampel pixel dilakukan
pengukuran diameter dan tinggi pohon
secara diagonal, untuk mengemat waktu
karena banyaknya pohon yang diamil secara
diagonal sudah dapat merepresentasikan
data-data diameter dan ketinggian cabang
pada seluruh pohon yang terdapat pada satu
sampel.
Pasca Lapangan
Kegiatan ini dengan dilakukan
manhukur berat volume tiap pixel dari ratarata data ketinggian cabang pertama pohon
dan data diameter pohon. Sehingga dapat
diketahui nilai volume berat pohon dari tiaptiap sampel tersebut. Dari volume berat
pohon tiap picel tersebut dihubungkan
dengan nilai NDVI pada setiap sampel
dengan metode regresei. Metode ini intinya,
jika ke-dua variable dihubungkan maka akan
menghasilkan nilai yang mendektai angka 1,
jika dihasilkan angka >0,5 maka ke dua
variable regresei mempunyai hubungan, dan
dapat diproses selanjutnya tanpa mengulangi
proses pengambilan sampel.
Dari hasil regresi tersebut dapat
ditentukan nilai produksi kayu pada seluruh
pixel dengan dsaran 15 sampel tesebut.
Sehingga dapat terklasifikasikan volume
kayu /m3. Dari hasilklasifikasi produksi
volume kayu tersebut dengan transformasi
indeks vegetasi NDVI digunakan sebgai
hasil ouput peta peneltian ini.
Pembahasan