pre-porcessing citra satelit

GD 3205 Pengindraan Jauh Riandi Namara 15111036 Pre-Processing Citra dalam Pengindraan Jauh Page 1

PRE-PROCESSING CITRA DALAM PENGINDERAAN JAUH

Riandi Namara

Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian, Institut Teknologi Bandung, Bandung, Indonesia

riandinamara@students.itb.ac.id

Keyword : Pre-Processing Citra, Koreksi Radiometrik, Koreksi Geometrik

Ringkasan

Pre-processing citra, merupakan pengolahan awal sebelum proses pengklasifikasian. Dalam

kegiatan ini koreksi citra (geometric dan radiometric) dilakukan. Kegiatan Pre-processing Citra

meliputi koreksi radiometric dan koreksi geometric. Koreksi radiometric merupakan koreksi

untuk memperbaiki piksel agar sesuai dengan yang seharusnya yang disebabkan oleh gangguan

atmosfer. Metoda yang biasa digunakan dalam koreksi radiometric antara lain: metoda

pergeseran histogram dan metoda regresi. Koreksi geometric adalah koreksi antara koordinat

suatu objek (x,y) pada citra dengan koordinat (x,y) pada permukaan bumi. Metoda yang biasa

digunakan dalam koreksi geometric antara lain: point-based dan distortion-based algorithm.

Tujuan dari koreksi tersebut agar citra dapat mempunyai koordinat yang sama dengan koordinat

yang telah dikeluarkan BIG. Kemudian dilakukan overlay antar band dan penajaman citra serta

analisa visual.

GD 3205 Pengindraan Jauh Riandi Namara 15111036 Pre-Processing Citra dalam Pengindraan Jauh Page 2

1. PENDAHULUAN

Secara umum pengolahan data gambar satelit dapat dibedakan menjadi dua yaitu

pengolahan Pre-Processing dan Post-Processing. Pengolahan Pre-Processing merupakan

pengolahan data gambar satelit untuk menghasilkan gambar yang akurat baik secara geometri

maupun nilai intensitasnya, sedangkan pengolahan Post-Processing merupakan pemanfaatan

data tersebut untuk berbagai keperluan aplikasi seperti pengenalan lahan dan pemetaan bumi.

Secara umum pengolahan Pre-Processing dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu koreksi

geometrik dan koreksi radiometrik.

Koreksi radiometri bertujuan untuk memperbaiki nilai intensitas piksel agar sesuai

dengan yang sebenarnya, yang biasanya mempertimbangkan faktor karakteristik kamera,

gangguan atmosfer dan variasi sudut penyinaran matahari, dan lain sebagainya. Sedangkan

koreksi geometrik bertujuan untuk menghilangkan berbagai distorsi yang berefek pada geometrik

citra, sebagai akibat dari hal hal antarai lain efek pengaruh sistem optik yang digunakan,

kelengkungan dan rotasi bumi serta sudut pengamatan kamera untuk menghasilkan peta

planimetrik dengan tingkat akurasi yang memadai berdasarkan informasi metadata posisi dan

attitude kamera untuk digunakan dalam koreksi atau pengolahan selanjutnya.

Tahapan Pre-Processing Citra secara umum:

GD 3205 Pengindraan Jauh Riandi Namara 15111036 Pre-Processing Citra dalam Pengindraan Jauh Page 3

Pengolahan Awal ( Pre-Processing) Data Inderaja yang meliputi koreksi radiometric dan koreksi

geometris (rektifikasi) dengan referensi peta topografi dan pengukuran GPS (Global Position

System). Koreksi geometrsi seluruh data inderaja diharapkan mempunyai RMS error (kesalahan

rektifikasi) kurang dari 1 pixel.

Metode rectifikasi yang digunakan adalah dengan menggunakan sejumlah GCP (Ground Control

Points) yang tampak pada citra, yang selanjutnya dibuat persamaan yang akan

mentransformasikan posisi-posisi pixel pada data asli (belum terkoreksi) kepada korrdinat

pasangannya yang telah mempunyai proyeksi standar, seperti UTM (United Transverse

Mercator).

Tahapan Pre-Processing :

a. Registrasi Citra

Proses ini bertujuan mensuperposisikan (overlay) data citra dengan layer GIS yang sudah

tergeoreferensi atau sudah diketahui koordinat dan sistem proyeksinya.

b. Komposit Citra

Komposit citra bertujuan untuk menentukan komposisi RGB (Red, Green, Blue) dari citra yang

akan dilakukan analisa, sehingga objek dalam citra dapat dikenali secara unsupervised dan

nantinya dibandingkan dengan pengamatan dilapangan (supervised).

c. Pemotongan Citra

Pemotongan citra bertujuan untuk mendapatkan citra dengan bentuk DAS yang diinginkan.

Pemotongan citra dilakukan menggunakan batas DAS dalam bentuk vektor yang sudah dibuat

dengan menggunakan watershed delineation pada AVSWAT 2000.

GD 3205 Pengindraan Jauh Riandi Namara 15111036 Pre-Processing Citra dalam Pengindraan Jauh Page 4

Dalam Data ASTER Pre-Processing Citra meliputi :

2. KOREKSI RADIOMETRIK

Koreksi radiometric merupakan koreksi untuk memperbaiki piksel agar sesuai dengan

yang seharusnya yang disebabkan oleh gangguan atmosfer. Koreksi radiometric bertujuan untuk

menghilangkan kesalahan radiometric. Kesalahan radiometric adalah kesalahan yang

menyebabkan penyimpangan pada suatu nilai piksel. Penyimpangan ini dapat menyebabkan

ketidak akuratan informasi. Sumber kesalahan radiometric berasal dari efek atmosferik.

Kesalahan radiometric terdiri atas System errors (diminimalisir dengan cosmetic corrections) dan

Distorsi atmosfer (diminimalisir dengan atmospheric corrections).

GD 3205 Pengindraan Jauh Riandi Namara 15111036 Pre-Processing Citra dalam Pengindraan Jauh Page 5

Metode Koreksi Radiometrik

Metoda yang biasa digunakan dalam koreksi radiometric antara lain: metoda pergeseran

histogram dan metoda regresi.

Metoda Pergeseran Hostogram

Prinsip dasar metoda ini adalah melihat nilai minimum dari masing-masing

histogramyang dianggap sebagai nilai bias. Nilai yang telah terkoreksi adalah nilai asli dikurangi

nilai bias minimum. Metoda pergeseran histogram ini meliputi evaluasi histogram pada setiap

band dari data pengindraan jauh.

Metoda Penyesuaian Regresi

Metoda penyesuaian regresi memiliki hasil data yang tidak jauh berbeda dengan metoda

pergeseran histogram. Metoda penyesuaian regresi diterapkan dengan memplottingnilai-nilai

piksel hasil pengamatan dengan beberapa saluran sekaligus. Hal ini diterapkan apabila ada

saluran rujukan yang menyajikan nilai nolu ntuk obyek tertentu. Penyesuaian regresi pada

prinsipnya menghendaki analisis untuk mengidentifikasi obyek bayangan atau air jernih pada

citra yang akan dikoreksi.

Metoda ini meliputi Dark Pixel Correction (koreksi sederhana yang cenderung menghilangkan

pengaruh atmosfer yang cenderung mempergelap/memperbesar nilai piksel); Enhanced Dark

Correction (koreksi dengan mengurangkan masing-masing band dengan minimum digital value);

Cut off Scattegram (koreksi citra dari efek atmosfer dengan scattegram. Semakin besar panjang

gelombang dari cahaya matahari pada jalur sensor, makin tinggi kemampuannya untuk membuat

gangguan.

GD 3205 Pengindraan Jauh Riandi Namara 15111036 Pre-Processing Citra dalam Pengindraan Jauh Page 6

3. KOREKSI GEOMETRIK

Pada dasarnya koreksi geometri sistematik dilakukan untuk menghasilkan citra/gambar

yang dapat merepresentasikan posisi dan bentuk geometri yang sesungguhnya. Secara umum

terdapat dua metode yang dapat digunakan yaitu point-based dan distortion-based algorithm.

Prinsip dasar point-based algorithm adalah menentukan titik koordinat bumi untuk seluruh piksel

pada setiap baris pengamatan. Diharapkan dengan memproyeksikan seluruh piksel tersebut maka

seluruh distorsi yang terjadi dapat dikoreksi yaitu faktor panorama dan kelengkungan bumi,

rotasi bumi dan variasi sikap satelit. Sedangkan distortion-based algorithm merupakan algoritma

yang sudah diimplementasikan pada data airborne yang dilakukan oleh para praktisi

penginderaan jauh MAPIN. Pada dasarnya prinsip algoritma ini sama dengan algoritma point-

based tetapi pada algoritma ini diturunkan sebuah model persamaan untuk setiap distorsi

geometri sistematik yang terjadi dalam bentuk matriks. Secara umum algoritma ini lebih

terstruktur dan efisien tetapi memiliki beberapa penurunan persamaan yang membutuhkan latar

belakang matematis yang kuat. Sedangkan pada algoritma point-based penurunan algoritma

dapat dilakukan dengan cara sederhana dan dapat dimengerti oleh komunitas luas.

Koreksi geometrik membutuhkan metadata posisi dan orientasi satelit yang akurat. Pada

satelit harus terdapat beberapa sensor yang dapat memberikan orientasi satelit diantaranya yaitu

star sensor, sun sensor dan magnetometer. Dari ketiga sensor tersebut star sensor merupakan

penyumbang informasi terbaik karena dapat menghasilkan data orientasi dengan akurasi sebesar

hingga 18 arcsecond. Sedangkan data posisi satelit dapat ditentukan dengan melakukan

perhitungan orbital mekanik atau lebih praktisnya 7 menggunakan data GPS.

4. KESIMPULAN

Pengolahan Pre-Processing merupakan pengolahan data gambar satelit untuk

menghasilkan gambar yang akurat baik secara geometri maupun nilai intensitasnya untuk itu

perlu dilakukan koreksi terhadap data citra. Koreksi tersebut adalah koreksi radiometric yang

berkaitan dengan penyesuaian piksel citra, dan koreksi geometric yang berkaitan dengan

penyesuaian koordinat pada citra dengan koordinat muka bumi.

GD 3205 Pengindraan Jauh Riandi Namara 15111036 Pre-Processing Citra dalam Pengindraan Jauh Page 7

5. DAFTAR PUSTAKA

ER Mapper, 2006. “ER Mapper Professional Tutorial Version 7.1”. Earth Resource Mapping

Ltd.

Gozzard, J.R., 2006. “Image Processing of ASTERMultispectralData”. Geological Survey of

Western Australia.

http://dienisevidence.blogspot.com/2012/03/image-preprocessing-data-citra-landsat.html

http://www.academia.edu/3743731/PREPROCESSING_IMAGE_COMPOSITE_CROPPING_D

AN_MOSAIC_IMAGE_Buletin_Teknik_Pertanian

http://prezi.com/yn9cxoiybf0l/copy-of-koreksi radiometrik/