i

LAPORAN PRAKTIKUM

PENGINDERAAN JAUH TERAPAN

KALIBRASI RADIOMETRIK PADA CITRA LANDSAT 8 MENGGUNAKAN

SOFTWARE BEAM VISAT 5.0

Oleh:

Nama : Alfi Rohmah Putri

NRP : 3512100077

Dosen Pembimbing:

Nama : Lalu Muhamad Jaelani, ST, M.Sc, Ph.D

NIP : 19801221 200312 1 001

LABORATORIUM GEOSPASIAL-JURUSAN TEKNIK GEOMATIKA

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2015

i

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ............................................................................................................................... i

KATA PENGANTAR ............................................................................................................... ii

I. PENDAHULUAN. ................................................................................................................. 1

II. METODE .............................................................................................................................. 2

2.1 ALAT DAN BAHAN ................................................................................................... 2

2.2 PROSEDUR PRAKTIKUM ......................................................................................... 2

III. HASIL ................................................................................................................................ 18

IV. KESIMPULAN.................................................................................................................. 20

DAFTAR PUSTAKA .............................................................................................................. 21

ii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis penjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang atas rahmat- Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan laporan praktikum Penginderaan Jauh

Terapan yang berjudul “Kalibrasi Radiometrik Pada Citra Landsat 8 dengan Menggunakan

Software Beam Visat 5.0”. Penyusunan laporan merupakan salah satu tugas dan persyaratan

untuk menyelesaikan tugas mata kuliah Penginderaan Jauh Terapan.

Dalam Penulisan laporan praktikum Penginderaan Jauh Terapan ini penulis merasa

masih banyak kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat

akan kemampuan yang dimiliki penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat

penulis harapkan demi penyempurnaan pembuatan laporan ini.

Dalam penulisan laporan praktikum Penginderaan Jauh Terapan ini penulis

menyampaikan ucapan terima kasih kepada pihak-pihak yang membantu dalam

menyelesaikan penelitian ini, khususnya kepada :

1. Tuhan Yang Maha Esa yang memberikan kesehatan serta kesempatan untuk membuat

makalah ini.

2. Lalu Muhamad Jaelani, ST, M.Sc, Ph.D selaku dosen mata kuliah Penginderaan Jauh

Terapan

3. Cherie Pribadi ST.,MT,. selaku dosen responsi mata kuliah Penginderaan Jauh

Terapan

4. Semua pihak yang telah membantu dan memberi dukungan sehingga dapat

terselesainya makalah ini.

Semoga makalah ini dapat bermanfaat khususnya dan untuk mata kuliah Kartografi

Digital.

Surabaya,11 Oktober 2015

Alfi Rohmah P

1

I. PENDAHULUAN.

Dalam proses pengolahan suatu citra, koreksi radiometric menjadi salah satu unsur

penting dalam memperbaiki kualitas visual dan memperbaiki nilai- nilai pixel yang tidak

sesuai dengan nilai pantulan atau pancaran spektral objek yang sebenarnya. . Koreksi

radiometrik sendiri memiliki 2 jenis tahap, yaitu kalibrasi radiometric dan koreksi atmosfer.

Kalibrasi Radiometrik merupakan langkah pertama yang harus dilakukan saat kita

mengolah data citra satelit. Tujuan utama dari kalibrasi radiometrik ini adalah untuk

mengubah data pada citra yang (pada umumnya) disimpan dalam bentuk Digital Number

(DN) menjadi radiance dan/atau reflectance, bisa juga ke brightness temperature (untuk kanal

Termal Infra Red)

Pada praktikum Penginderaan Jauh Terapan yang dilaksanakan pada Jumat, 9 Oktober

2015 membahas tentang kalibrasi radiometrik.Pada praktikum ini digunakan data citra

Landsat 8 dan software pengolahan citra Beam Visat versi 5.0.Hasil dari praktikum ini adalah

membanding nilai informasi citra yaitu DN (Digital Number). Radiance TOA (Top of

Atmosphere) dan Reflectance TOA (Top of Atmosphere)

2

II. METODE

2.1 ALAT DAN BAHAN

Alat yang digunakan pada praktikum ini yaitu :

a. Laptop Asus A46CM

b. Beam Visat versi 5.0

Bahan yang digunakan pada praktikum ini yaitu :

a. Citra Landsat 8 dengan path/row 118/65 pada tanggal 04-11-2014

2.2 PROSEDUR PRAKTIKUM

1) Membuka software Beam Visat 5.0

a. Buka software Beam Visat pada Windows

b. Klik menu File pada menubar kemudian pilih Import Raster Data lalu pilih

format GeoTIFF.

c. Kemudian akan muncul kotak dialog VISAT-Import GeoTIFF Product.Pilih

band yang akan ditampilkan.Pada proses import data ini hanya bisa dilakukan

satu persatu,tidak bisa dilakukan secara bersamaan beberapa band. Contoh file

yang akan diimport adalah band 1 maka klik

LC81180652014308LGN00_B1.TIF kemudian klik Import Data.Pada

3

praktikum ini akan dibuka 7 band yaitu band 1-7,maka lakukan langkah diatas

hingga band 1-7 terbuka.

d. Hasil data yang telah diimport dapat dilihat pada kotak dialog Products View.

4

Untuk melakukan kalibrasi radiometrik dibutuhkan file metadata dari citra,maka

buka file metadata citra menggunakan Wordpad.Klik kanan pada file dengan format

*_MTL.txt pilih Open with kemudian pilih Wordpad.

Sebelum melakukan koreksi radiometrik terlebih dulu pastikan data pada citra

berupa Digital Number (DN).

5

2) Menyatukan Metadata dari Bererapai Band

a. Pada kotak dialog Products View klik ganda pada folder Bands maka akan

muncul band_1.

b. Klik kanan pada band_1 kemudian pilih Create Band from Math Expression

c. Maka akan muncul kotak dialog Band Maths.Pada kotak Target product pilih

band yang nantinya digunakan sebagai tempat penampalan dari semua

band.Pada praktikum ini digunakan [1]LC81180652014308LGN00_B1 sebagai

Target product.

6

d. Pada kotak Name ubah menjadi DN1 untuk band 1 (disesuaikan dengan band

yang dibuka).Hilangkan tanda centang pada checkbox Virtual (save expression

only, don‟t store data).Kemudian klik Edit Expression.

e. Maka akan muncul kotak dialog Band Maths Expression Editor.Pada kotak

Product pilih band yang akan diolah,pada praktikum ini digunakan band 1

sehingga pilih [1]LC81180652014308LGN00_B1. Pada bagian Data sources

pilih band_1, maka akan muncul tulisan band_1 pada bagian Expression.

Kemudian klik OK.

7

f. Maka akan kembali pada kotak dialog Band Maths,kemudian klik OK.

g. Hasil dari proses ini adalah tampilan DN pada citra .

8

h. Lakukan berulang pada band 2-7.Hasilnya akan seperti dibawah ini.

i. Simpan hasil dari proses diatas.Penyimpanan dapat dilakukan dengan 2 cara

yaitu dengan di Export atau di Save Product As.Tetapi hasilnya tetap sama yaitu

format BEAM DIMAP.Pada kali ini digunakan cara Export yaitu dengan pilih

menu File pada menubar kemudian pilih Export Raster Data lalu pilih format

BEAM-DIMAP.

9

j. Maka akan muncul kotak dialog VISAT-Export BEAM DIMAP Product.Pilih

folder penyimpanan file kemudian pilih Export Product.

k. Tunggu hingga proses Writing BEAM DIMAP format selesai.

l. File hasil format BEAM DIMAP

3) Kalibrasi Radiometrik dam Radian

a. Pada langkah ini, hapus file band_1 yang terdapat pada file

LC81180652014308LGN00_B1 dengan cara klik file band_1 pada file tersebut

kemudian tekan tombol Delete pada keyboard.

10

b. Klik kanan pada DN1 lalu pilih Create Band from Math Expression

c. Maka akan muncul kotak dialog Band Maths.Pada kotak Target product pilih

band yang nantinya digunakan sebagai tempat penampalan dari semua

band.Pada praktikum ini digunakan [1]LC81180652014308LGN00_B1 sebagai

Target product.

11

d. Pada kotak Name ubah menjadi R1 untuk band 1 (disesuaikan dengan band

yang dibuka).Hilangkan tanda centang pada checkbox Virtual (save expression

only, don‟t store data).Kemudian klik Edit Expression.

e. Maka akan muncul kotak dialog Band Maths Expression Editor.Pada kotak

Product pilih band yang akan diolah,pada praktikum ini digunakan band 1

sehingga pilih [1]LC81180652014308LGN00_B1. Pada bagian

Expression,masukkan rumus algoritma konversi dari Digital Number (DN) ke

Radiance,yaitu :

Lλ = MLQcal + AL

dimana :

Lλ = TOA spectral radiance (Watts/( m2 * srad * μm))

ML = Band-specific multiplicative rescaling factor from the

metadata (RADIANCE_MULT_BAND_x, where x is the band number)

AL = Band-specific additive rescaling factor from the metadata

(RADIANCE_ADD_BAND_x, where x is the band number)

Qcal = Quantized and calibrated standard product pixel values (DN)

12

Kemudian klik OK

f. Maka akan kembali pada kotak dialog Band Maths,kemudian klik OK.

13

g. Hasil dari proses ini adalah tampilan Radiance pada citra. Lakukan berulang

pada band 2-7

4) Kalibrasi Radiometrik dalam Reflectance

a. Pertama-tama klik kanan pada DN1 lalu pilih Create Band from Math

Expression

14

b. Maka akan muncul kotak dialog Band Maths.Pada kotak Target product pilih

band yang nantinya digunakan sebagai tempat penampalan dari semua

band.Pada praktikum ini digunakan [1]LC81180652014308LGN00_B1 sebagai

Target product.

c. Pada kotak Name ubah menjadi RF1 untuk band 1 (disesuaikan dengan band

yang dibuka).Hilangkan tanda centang pada checkbox Virtual (save expression

only, don‟t store data).Kemudian klik Edit Expression.

15

d. Maka akan muncul kotak dialog Band Maths Expression Editor.Pada kotak

Product pilih band yang akan diolah,pada praktikum ini digunakan band 1

sehingga pilih [1]LC81180652014308LGN00_B1. Pada bagian

Expression,masukkan rumus algoritma konversi dari Digital Number (DN) ke

Reflectance ,yaitu :

ρλ„ = MρQcal + Aρ

dimana :

ρλ„ = TOA planetary reflectance tanpa mengkoreksi sudut matahari

Mρ = Band-specific multiplicative rescaling factor from the

metadata (REFLECTANCE_MULT_BAND_x, where x is the band

number)

Aρ = Band-specific additive rescaling factor from the metadata

(REFLECTANCE_ADD_BAND_x, where x is the band number)

Qcal = Quantized and calibrated standard product pixel values (DN)

Tambahan untuk koreksi sudut matahari masukkan rumus ρλ* = ρλ/sin(θSE)

dimana :

θSE = Local sun elevation angle. The scene center sun elevation angle

in degrees is provided in the metadata (SUN_ELEVATION). Untuk

penghitungan yang akurat, solar angle harus pada pixel yang dihitung,

namun sayang sekali di metadata hanya disediakan sudut matahari untuk

pusat scene saja.

Kemudian klik OK

16

e. Maka akan kembali pada kotak dialog Band Maths,kemudian klik OK.

f. Hasil dari proses ini adalah tampilan Radiance pada citra. Lakukan berulang

pada band 2-7

17

g. Untuk menampilkan nilai dari piksel pada masing-masing hasil kalibrasi

radiometrik klik ikon pixel info.

18

III. HASIL

Hasil dari praktikum koreksi radiometrik sebagai berikut :

Nilai pada masing-masing DN,Radiance dan Reflectance

19

Format hasil kalibrasi radiometrik berupa .hdr dan .img

20

IV. KESIMPULAN

Berdasarkan praktikum kalibrasi radiometrik menggunakan software Beam Visat 5.0

dapat diambil kesimpulan :

1. Kalibrasi radiometrik mengubah nilai Digital Number (DN) menjadi Radiance TOA

(Top of Atmosphere) atau Reflectance TOA (Top of Atmosphere)

2. Pada proses kalibrasi radiometrik menggunakan software Beam Visat dilakukan

dalam 3 tahap yaitu menyatukan metadata DN pada masing-masing band menjadi 1

produk BEAM DIMAP,kemudian mengubah nilai DN menjadi Radiance TOA dan

Reflectance TOA.

3. Berdasarkan hasil konversi data nilai dari DN (Digital Number) > Radian >

Reflektan.

4. Nilai radian dan reflektan dari masing-masing band berbeda walaupun dalam spasial

yang sama. Hal ini dikarenakan spesifikasi dari masing-masing band yang berbeda.

5. Secara umum nilai radian tertinggi pada R1 (nilai radian pada band 1), dengan nilai

radian terendah terletak di R7 (nilai radian pada band 7) pada daerah spasial yang

sama.

21

DAFTAR PUSTAKA

Lalu Jaelani.M,2013, Kalibrasi Radiometrik: Mengubah Digital Number (DN) ke Radiance

dan/atau Reflectance, http://lmjaelani.com/2013/12/kalibrasi-radiometrik-mengubah-

digital-number-dn-ke-radiance-danatau-reflectance/ diakses pada tanggal 2 Oktober

2015