Pengolahan Citra Satelit
Di dalam penginderaan jauh data berupa digital maka
penggunaan data memerlukan suatu perangkat keras dan lunak khusus untuk
pemrosesannya. Komputer PC dan berbagai software seperti ERMapper, ILWIS, IDRISI, ERDAS, PCI, ENVIdan sebagainya dapat
dipergunakan sebagai pilihan. Untuk keperluananalisis dan interpretasi dapat
dilakukan dengan dua cara :
1. Pemrosesan
dan analisis digital dan
2. Analisis
dan interpretasi visual.
Kedua metoda ini mempunyai keunggulan dan kekurangan,
setidaknya kedua metoda dipergunakan bersama-sama untuk saling melengkapi.
Pemrosesan digital berfungsi untuk membaca data, menampilkan data, memodifikasi
dan memproses, ekstraksi data secara otomatik, menyimpan, mendesain format peta
dan mencetak. Sedangkan analisis dan interpretasi visual dipergunakan apabila
pemrosesan data secara digital tidak dapat dilakukan dan kurang berfungsi baik.
Pemrosesan data secara digital dilakukan dengan
menggunakan perangkat lunak (software) yang khusus dibuat untuk keperluan
tersebut. Berbagai algoritma tersedia di dalam perangkat lunak tersebut yang
memungkinkan data penginderaan jauh diproses secara otomatik. Salah satu contoh
misalnya adalah menggabungkan data (3 -4 band) dalam citra gabungan dengan menggunakan
filter merah, hijau dan biru (RGB) yang menghasilkan citra komposit (color
composite image). Masing-masing band diberi filter yang berbeda dan
menghasilkan berbagai tampilan
Selain untuk mengubah tampilan citra pemrosesan
digital dapat pula dipakai untuk memperoleh data secara otomatik (ekstraksi
data). Ekstraksi ini antara lain dapat dipakai untuk memetakan tanaman hijau
(NDVI), klasifikasi(supervise dan unsupervise) seperti dalam memetakan tutupan
lahan (landcover), memetakan badan air dan sebagainya.
Berbeda dengan pemrosesan digital dimana hampir
seluruh pekerjaan dilakukan oleh komputer, analisis visual sebagian besar
dilakukan olehmanusia. Dengan analisis digital komputer hanya dapat mengenal
dan mengolah nilai spektralnya saja, sedangkan analisis visual manusia dapat memperkirakan
dan menentukan suatu obyek berdasarkan sifat fisiknya seperti membedakan antara
gajah dan kucing disamping berdasarkan nilai spektralnya.
Ciri pengenal yang biasa dipakai dalam penafsiran
potret udara secara utuh dapat diterapkan pada data citra penginderaan jauh. Pada
data potret udara, yang berupa data analog, penafsiran dalam bentuk penarikan
garis dan penandaan dilakukan pada lembar potretnya (hard copy), sedangkan pada
data digital selain dilakukan pada hard copy dapat juga dilakukan langsung dari
layar monitor dan hasilnya langsung disimpan dalam bentuk data digital.
Analisis visual hanya dapat dilakukan oleh manusia
yang terlatih dalam bidang pekerjaannya. Dalam prakteknya tidak semua informasi
di permukaan bumi dapat diperoleh melalui pemrosesan digital maupun analisis
visual. Untuk mendapatkan hasil maksimal kedua cara harus digabungkan yang akan
saling melengkapi.
Koreksi Geometrik
Distorsi
geometrik merupakan distorsi spatial, yaitu terjadi pergeseran posisi spatial
citra yang ditangkap. Distorsi geometrik ini disebabkan oleh kesalahan yang
terjadi seperti kerusakan sensor (internal), platform (external) dan gerakan
bumi. Koreksi yang dilakukan bila terjadi distorsi bersifat sederhana, seperti
centering (translasi), size (skala), skew (rotasi). Gambar dibawah
menggambarkan matriks transformasi. Koreksi geometrik bila terdapat distorsiyang
bersifat kompleks adalah image registration/rectification, misal dengan
bilinear transformation dan least square method, seperti berikut :
X = aX + bY + cXY + d
Y = eX + fY
+ gXY + h
Gambar
dibawah menunjukkan suatu contoh adanya geometri distorsi, dan akan direstorasi
menggunakan interpolasi berdasarkan titik kontrol daratan (Ground Control Point
(GCP) yang diambil langsung dengan mengunakan teknologi seperti Global Position
System (GPS). Titik-titik tersebut dibandingkan dengan posisi titik tersebut di
citra. Persamaan yang digunakan untuk mendapatkan koreksi posisi secara
pergeseran geometrik adalah dengan menggunakan metode transformasi bilinierdan
least square seperti pada persamaan diatas. Jumlah pasangan persamaan diatas
adalah sebanyak ground control points yang digunakan. Salah satucitra dijadikan
acuan (koordinat piksel (X, Y)), maka koordinat piksel citrayang diregistrasi (
X, Y ) dapat dihitung dari persamaan diatas dengan menyelesaikan koefisien a,
b, c, dan d.
Koreksi Radiometrik
Koreksi Radiometrik muncul dalam bentuk distribusi
intensitas yang tidaktepat. Sumber distorsi ini adalah kamera (internal) dalam
bentuk shadingeffect, atmosfer (external) dalam bentuk besarnya intensitas yang
tidak samawalaupun untuk obyek yang kategorinya sama, akibat adanya kabut,
posisimatahari atau substansi atmosfir lainnya. Koreksi yang dilakukan
untukjenis distorsi ini adalah dengan teknik filtering.Gambar dibawah adalah
contoh adanya distorsi dalam bentuk skew (geometrikexternal – rotasi ) dan
adanya striping (radiometrik internal low pass filter ).
Koreksi Topografi
Koreksi
topografi (topographic correction) disebabkan oleh pengaruh sudut
elevasi matahari, sehingga menyebabkan perubahan pencahayaan pada permukaan
bumi karena sifat dan kepekaan objek menerima tenaga dari luar tidak sama serta
perubahan radiasi permukaan objek disebabkan oleh perubahan sudut pengamatan
sensor. Perubahan radiasi permukaan objek menyebabkan perubahan kecerahan
citra. Perubahan sudut penyinaran matahari terhadap zenit dan jarak matahari ke
bumi mempengaruhi irradiasi matahari yang sampai ke objek di permukaan bumi,
sehingga menyebabkan perubahan pada nilai piksel pada rekaman gambar di
permukaan bumi. Oleh karena itu, koreksi topografi bertujuan untuk
mengembalikan nilai keabuan elemen gambar (piksel) pada nilai yang sebenarnya
(Purwadhi, 2008).
Ada beberapa
metode yang digunakan dalam koreksi topografi, yaitu Cosine Correction, Minnaert
Correction, dan Normalization Method (Law and Nichol, 2007).
1.
Cosine Correction
Pada metode ini, permukaan bumi
diasumsikan mempunyai sifat Lambertian, yaitu untuk menghasilkan sebaran pantulan
yang sempurna, jumlah cahaya yang dipantulkan harus sama dari segala arah. Oleh
karena itulah, koreksi Lambertian digunakan untuk mengoreksi perbedaan
penyinaran yang disebabkan oleh orientasi dari permukaan bumi (Jones et al,
1988).
2.
Minnaert Correction
Pada tahun 1980, Smith et al
memperkenalkan metode ini untuk menguji persamaan Lambertian. Persamaan
Minnaert dikembangkan pada tahun 1941, menggunakan analisis fotometrik dari
permukaan bulan (Justice and Holben, 1979).
3.
Normalization Method (C Correction)
Metode normalisasi mempunyai dua
langkah, yaitu memodelkan kecerahan permukaan yang berhubungan dengan sudut
penyinaran matahari menggunakan data DEM. Data input yang diperlukan
berupa sudut dan elevasi matahari yang diperoleh dari metadata satelit. Hasil
model kecerahan permukaan tersebut mempunyai rentang nilai antara 0 sampai 255.
