TUTORIAL DIGITAL

PENGINDERAAN JAUH DAN

SISTEM INFORMASI GEOGRAFI

PEMROSESAN CITRA DIGITAL

ACARA 3

KOREKSI RADIOMETRIK DAN KOREKSI GEOMETRIK

DENGAN ER MAPPER

Disusun oleh :

Nama : Ilham Guntara, A.Md.

Website : www.guntara.com

(Bebas diakses dengan menyertakan sumber)

GUNTARA INDONESIA CORPORATION

DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA

2015

2

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

I. JUDUL

Koreksi Radiometrik dan Koreksi Geometrik

II. TUJUAN

1. Melatih koreksi citra digital secara radiometrik.

2. Melatih koreksi citra digital secara geometrik dengan metode image to

image.

3. Melatih koreksi citra digital secara geometrik dengan metode image to map.

III. ALAT DAN BAHAN

1. Alat tulis

2. Kertas HVS

3. Flashdisk Drive

4. Data Digital Citra Landsat Sebagian Yogyakarta

5. Seperangkat komputer dengan software ER Mapper

6. Peta Rupabumi Indonesia (RBI) daerah Brosot dan Wates skala 1:25.000.

7. Pedoman Praktikum Pemrosesan Citra Digital

IV. TINJAUAN PUSTAKA

Koreksi radiometrik ditujukan untuk memperbaiki nilai piksel supaya sesuai

dengan yang seharusnya yang biasanya mempertimbangkan faktor gangguan

atmosfer sebagai sumber kesalahan utama. Efek atmosfer menyebabkan nilai

pantulan obyek dipermukaan bumi yang terekam oleh sensor menjadi bukan

merupakan nilai aslinya, tetapi menjadi lebih besar oleh karena adanya hamburan

atau lebih kecil karena proses serapan. Metode-metode yang sering digunakan

untuk menghilangkan efek atmosfer antara lain metode pergeseran histogram

(histogram adjustment), metode regresi dan metode kalibrasi bayangan. (Projo

Danoedoro, 1996).

Metode yang digunakan dalam pelatihan ini adalah metode penyesuaian

histogram. Pemilihan metode ini dilandasi oleh alasan bahwa metode ini cukup

sederhana, waktu yang digunakan untuk pemrosesan lebih singkat dan tidak

3

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

memerlukan perhitungan matematis yang rumit. Asumsi dari metode ini adalah

dalam proses koding digital oleh sensor, obyek yang memberikan respon spektral

yang paling rendah seharusnya bernilai 0. Apabila nilai ini ternyata melebihi angka

0 maka nilai tersebut dihitung sebagai offset dan koreksi dilakukan dengan

mengurangi seluruh nilai pada saluran tersebut dengan offset-nya.

Geometrik merupakan posisi geografis yang berhubungan dengan distribusi

keruangan (spatial distribution). Geometrik memuat informasi data yang mengacu

bumi (geo-referenced data), baik posisi (system koordinat lintang dan bujur)

maupun informasi yang terkandung di dalamnya.

Menurut Mather (1987), koreksi geometrik adalah transformasi citra hasil

penginderaan jauh sehingga citra tersebut mempunyai sifat-sifat peta dalam bentuk,

skala dan proyeksi. Transforamasi geometrik yang paling mendasar adalah

penempatan kembali posisi pixel sedemikian rupa, sehingga pada citra digital yang

tertransformasi dapat dilihat gambaran objek dipermukaan bumi yang terekam

sensor. Pengubahan bentuk kerangka liputan dari bujur sangkar menjadi jajaran

genjang merupakan hasil transformasi ini. Tahap ini diterapkan pada citra digital

mentah (langsung hasil perekaman satelit), dan merupakan koreksi kesalahan

geometric sistematik.

Geometrik cita penginderaan jauh mengalami pergeseran, karena orbit

satelit sangat tinggi dan medan pandangya kecil, maka terjadi distorsi geometric.

Kesalahan geometrik citra dapat tejadi karena posisi dan orbit maupun sikap sensor

pada saat satelit mengindera bumi, kelengkungan dan putaran bumi yang diindera.

Akibat dari kesalahan geometric ini maka posisi pixel dari data inderaja satelit

tersebut sesuai dengan posisi (lintang dan bujur) yang sebenarnya.

Teknik koreksi geometrik triangulasi dilakukan koreksi secara linear dalam

setiap segitiga yang dibentuk oleh tiga GCP dan daerah yang mempunyai kesalahan

geometric besar diberikan GCP lebi banyak. Persyaratan pengambilan titik di

lapangan adalah (a) teridentifikasi jelas pada citra satelit, (b) wialyah harus terbuka

agar tidak terjadi multipath, (c) permukaan tanah stabil, tidak pada daerah yang

sedang atau akan dibangun, (d) Lokasi pengukuran aman dan tidak ada gangguan.

4

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

Sebuah ground control point (GCP) adalah sebuah titik di permukaan bumi

dimana antara koordinat citra diukur dalam baris dan kolom) dan proyeksi peta

(diukur dalam derajat latitude longitude, meter atau feet) dapat diidentifikasi.

Rektifikasi adalah proses menggunakan GCP untuk transformasi geometri citra

sehingga masing-masing pixel terkait dengan sebuah posisi di sistem koordinat

bumi sebenarnya (seperti latitude/longitude atau easting/northing). Proses ini

kadang disebut dengan "warping" atau 'rubhersheeting" karena data citra

direntangkan atau dirapatkan sesuai keperluan untuk menyesuaikan dengan grid

peta bumi atau system koordinat.

Ortorektifikasi adalah bentuk lebih akurat dari rektifikasi karena mengambil

penghitungan sensor (kamera) dan karakteristik platform (pesawat terbang). Ini

khusus direkomendasikan untuk foto udara. Ortorektifikasi dicakup terpisah di

dalam `Image orthorectification'.

Registrasi adalah penyesuaian sederhana dua citra sehingga mereka dapat

dioverlai atau superimpose untuk perbandingan. Dalam kasus ini, citra tidak harus

direktifikasi ke dalam proyeksi peta (mereka dapat berada dalam sistem koordinat

`raw'). ERMapper Rectification utilities biasanya sering digunakan untuk

melaksanakan empat jenis operasi yang berbeda.

1. Image to map rectification menggunakan polynomial (titik kontrol) atau

gcocoding linier untuk merektifikasi sebuah citra ke dalam sebuah

datum dan proyeksi peta menggunakan GCP

2. Image to image rectification menggunakan polynomial (titik kontrol)

atau geocoding linier untuk merektifikasi satu citra ke citra yang

lainnya menggunakan GCP

3. Map to map transformation, mentranformasikan sebuah citra yang

sudah direktifikasi dari satu datum/proyeksi peta ke datum/proyeksi

peta lainnya.

4. Image rotation, merotasikan sebuah citra kedalam beberapa derajat

5

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

V. METODE

A. Koreksi Radiometrik

1. Menyiapkan alat dan bahan praktikum.

2. Menekan tombol On pada CPU dan monitor.

3. Menunggu hingga tampil layar desktop.

4. Menunggu hingga pointer berwujud panah mucnul (artinya sistem

sudah siap untuk menerima perintah).

5. Memilih dan double click pada program bernama ER Mapper yang

ada di layar desktop atau bisa mencarinya di Start Menu.

6. Memilih menu toolbar File lalu Open pada ER Mapper.

7. Memilih file yang dibuka yaitu citraolahh.ers lalu memilih OK.

6

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

8. Menampilkan citra sebelum dikoreksi radiometrik.

9. Memilih menu toolbar View > Algorithm pada ER Mapper.

10. Memilih toolbar edit transform untuk mengetahui besar koreksi

radiometrik yang akan dilakukan.

11. Mengetahui besar koreksi radiometrik untuk band merah dengan

melihat nilai minimal pada histogram/transform band merah tersebut.

7

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

12. Mengetahui besar koreksi radiometrik untuk band hijau dengan melihat

nilai minimal pada histogram/transform band merah tersebut.

13. Mengetahui besar koreksi radiometrik untuk band biru dengan melihat

nilai minimal pada histogram/transform band merah tersebut.

14. Melakukan proses koreksi radiometrik citra dengan memilih tombol

edit formula.

8

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

15. Memilih band merah lalu memasukkan rumus dalam kotak formula

INPUT1-(nilai minimum band merah)

16. Memilih tombol apply changes.

17. Memilih band hijau lalu memasukkan rumus dalam kotak formula

INPUT1-(nilai minimum band hijau)

18. Memilih tombol apply changes.

19. Memilih band merah lalu memasukkan rumus dalam kotak formula

INPUT1-(nilai minimum band merah)

9

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

20. Memilih tombol apply changes.

21. Memilih close lalu menampilkan histogram/transform citra hasil

koreksi radiometrik per band lalu memilih tombol refresh sehingga

tampilan citra Landsat TM komposit band muncul dengan sempurna.

22. Menampilkan citra hasil koreksi radiometrik.

23. Menyimpan citra hasil koreksi radiometrik dalam format .alg dengan

cara memilih menu File > Save as lalu memberi nama dan mimilih OK.

24. Menyimpan citra hasil koreksi radiometrik dalam format .jpg dengan

cara memilih menu File > Save as lalu memberi nama dan mimilih OK.

10

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

25. Membuka file citra hasil koreksi radiometrik berformat .alg dengan cara

memilih menu File > Open.

26. Membuka file citra hasil koreksi radiometrik berformat .jpg dengan

cara memilih menu File > Open.

27. Menampilkan histogram/transformasi citra hasil koreksi radiometrik

berformat .jpg per band dengan cara memilih menu toolbar View >

Algorithm > Edit Transform pada ER Mapper.

28. Menutup semua jendela ER Mapper kecuali tampilan menu utamanya.

11

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

B. Koreksi Geometrik Image to Image dan Image to Map

1. Memilih menu toolbar File lalu Open pada ER Mapper.

2. Memilih file yang dibuka yaitu citraolahh.ers lalu memilih OK.

3. Memilih menu toolbar View > Algorithm pada ER Mapper.

12

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

4. Mengatur komposit citra tersebut dengan komposit band 232 lalu

memilih tombol refresh sehingga tampilan citra Landsat TM komposit

band muncul dengan sempurna.

5. Memilih menu Process > Geocoding Wizard pada ER Mapper.

6. Memilih tipe geocoding (type geocoding) yaitu triangulation lalu

memilih submenu triangulation setup.

13

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

7. Memilih Linear pada Triangulation Order lalu memilih submenu

GPC Setup pada jendela Geocoding Wizard di ER Mapper.

8. Mengatur Coordinate Space pada GCP Setup dengan cara memilih

tombol change.

9. Memilih datum WGS84 projection SUTM49 dan coordinate system

type Eastings/Northings lalu memilih OK.

14

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

10. Membuka citra yang sudah terkoreksi geometriknya sebagai acuan

koreksi geometrik (metode image to image) citra yang sedang dikoreksi

dengan cara memilih menu toolbar File lalu Open pada ER Mapper.

11. Memilih file yang dibuka yaitu yogyakarta_2001.ers lalu memilih

OK.

12. Menuju submenu GCP Edit pada Geocoding Wizard untuk

menentukan titik-titik GCP untuk koreksi geometrik citra.

15

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

13. Menentukan GCP pertama dengan cara memilih suatu objek permanen

pada citra yang sedang dikoreksi dan memilih objek permanen yang

sama juga di citra yang sudah terkoreksi.

14. Menentukan GCP kedua dengan cara memilih suatu objek permanen

pada citra yang sedang dikoreksi dan memilih objek permanen yang

sama juga di citra yang sudah terkoreksi.

15. Menentukan GCP ketiga dengan cara memilih suatu objek permanen

pada citra yang sedang dikoreksi dan memilih objek permanen yang

sama juga di citra yang sudah terkoreksi.

16. Menentukan GCP keempat dengan cara memilih suatu objek permanen

pada citra yang sedang dikoreksi dan memilih objek permanen yang

sama juga di citra yang sudah terkoreksi.

17. Memilih tombol on untuk setiap GCP pada submenu GCP Edit

supaya mengaktifkan keakurasian koreksi geometrik yang dilakukan

sehingga dapat diketahui tingkat akurasi (RMS)-nya, akurasi yang

semakin tepat adalah yang RMS semakin kecil.

16

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

18. Menuju submenu Rectify untuk menyimpan citra hasil koreksi

geometrik lalu memberi nama file, mengatur lokasi penyimpanan,

kemudian memilih Save.

19. Menampilkan citra hasil pengoreksian geometrik metode Image to

Image dengan cara memilih menu File > Open > nama citra yang

bersangkutan lalu OK.

20. Menuju kembali submenu GCP Edit pada Geocoding Wizard di ER

Mapper kemudian menghapus semua GCP yang ada pada tabel

tersebut.

21. Membuka peta RBI daerah Wates dan Brosot skala 1:25.000.

22. Menentukan GCP pertama dan kedua dengan cara memilih suatu objek

permanen pada peta RBI daerah Brosot.

23. Menentukan GCP ketiga dan keempat dengan cara memilih suatu objek

permanen pada peta RBI daerah Wates.

17

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

24. Menghitung selisih koordinat UTM titik-titik GCP yang sudah

ditentukan dalam peta RBI tersebut, dengan rumus sebagai berikut:

Selisih X =

1000

Selisih Y =

1000

25. Menghitung koordinat UTM titik-titik GCP tersebut, dengan rumus

sebagai berikut:

Koordinat X = Koordinat mE (east) selisih X

Koordinat Y = Koordinat mN (north) selisih Y

26. Membuat titik GCP baru sebanyak empat kali pada submenu GCP

Edit lalu mengeplot titik-titik GCP pada citra tersebut sesuai dengan

titik-titik GCP yang sudah diplotkan di peta RBI sebelumnya.

27. Memasukkan hasil perhitungan koordinat UTM setiap titik GCP pada

tabel kolom easting dan northing dalam submenu GCP Edit di ER

Mapper.

28. Memilih tombol on untuk setiap GCP pada submenu GCP Edit

supaya mengaktifkan keakurasian koreksi geometrik yang dilakukan

sehingga dapat diketahui tingkat akurasi (RMS)-nya, akurasi yang

semakin tepat adalah yang RMS semakin kecil.

18

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

29. Menuju submenu Rectify untuk menyimpan citra hasil koreksi

geometrik lalu memberi nama file, mengatur lokasi penyimpanan,

kemudian memilih Save.

30. Menampilkan citra hasil pengoreksian geometrik metode Image to Map

dengan cara memilih menu File > Open > nama citra yang bersangkutan

lalu OK.

31. Menutup semua jendela ER Mapper dan aplikasi lainnya pada komputer

kemudian ematikan komputer secara baik dan benar.

19

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

VI. HASIL

1. Tampilan Citra Hasil Koreksi Radiometrik dan Histogram (sebelum dan

sesudah)

a. Citra sebelum koreksi radiometrik

b. Citra sesudah koreksi radiometrik

20

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

c. Histogram sebelum koreksi radiometrik

21

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

d. Histogram sesudah koreksi radiometrik

22

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

2. Tampilan Jendela Transformasi Histogram dari Kedua Format

Penyimpanan yang Berbeda (.alg dan .jpg)

a. Tampilan transformasi histogram format .alg

23

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

b. Tampilan transformasi histogram format .jpg

24

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

3. Tabel RMS Error 4 Titik Image to Image

4. Tampilan Citra Hasil Koreksi Geometrik Image to Image

25

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com

5. Tabel RMS Error 4 Titik Image to Map

6. Tampilan Citra Hasil Koreksi Geometrik Image to Map

26

Tutorial PJSIG Ilham Guntara, A.Md. www.guntara.com