ACARA III

PENGENALAN ENVI 4.7 DAN ARCGIS 10

I. TUJUAN

1. Mengenal konsep pengolahan citra digital dengan ENVI:2. Mengetahui fungsi toolbar di dalam ENVI yang berkaitan dengan materi:3. Mengenal dokumen-dokumen utama di dalam ArcGis.II. ALAT DAN BAHAN

1. Citra Digital Landsat TM

2. Peta rupabumi Indonesia skala 1 : 25.000

3. Komputer personal

4. Perangkat Lunak ENVI 4.7

5. Perangkat lunak ArcGis 10

III. DASAR TEORI

1. Desktop Pengolahan Citra Digital ENVIENVI (the Environment for Visualizing Images) adalah sistem pengolahan citra digital yang revolusioner, didesain untuk kepentingan umum maupun spesifik yang menggunakan data-data citra satelit maupun foto udara. ENVI menyediakan kemampuan visualisasi dan analisis citra digital yang lengkap untuk berbagai ukuran dan jenis data citra satelit, dengan tampilan yang user friendly.Keuntungan ENVI :

a. Pendekatan pemrosesan citra digital dalam ENVI mengkombinasikan teknik file based dan band based dengan fungsi-fungsi yang interaktif. Saat data input dibuka akan ditampilkan dalam bentuk daftar yang bisa diakses disemua sistem. ENVI bekerja dalam tampilan data 8 bit dan 24 bit, terdiri dari 3 jendela yaitu Image Window, Zoom Window, dan Scroll Window.b. ENVI menyediakan interface yang berisi algoritme pemrosesan yang lengkap, yang berisi fungsi pemrosesan citra digital yang user friendly.

`FileUntuk mengefektifkan penggunaan ENVI, kita harus menguasai konsep Graphical User Interface (GUI). GUI merupakan sebuah gambar (button,menu,dialog box,dan lain-lain) yang menghubungkan software dengan data.Didalam ENVI segala proses dilakukan melalui menu dalam bar menus, bisa dalam bentuk vertikal (gambar samping) maupun horisontal (gambar atas).

Catatan :

Untuk mengubah orientasi menu bar ENVI, tarik pojok menu bar dengan mouse dan drag

Basic Tools

Classification

Transform

Filter

Spectral

Map

Vector

Topographic

Radar

Window

Help

Gambar 1. ENVI Graphical User Interface (GUI)

Tampilan citra di ENVI terdiri dari 3 jendela, yaitu Main Window, Zoom Window, dan Scroll Window

Gambar 2. Konsep Tampilan Citra di ENVI2. Desktop ArcGis

ArcGIS Desktop merupakan aplikasi utama yang digunakan para profesional yang bergerak dalam bidang sistem informasi geografis (SIG) untuk mengkompilasi, menerbitkan,dan menggunakan informasi dan pengetahuan geografis (ESRI,2006:19). Aplikasi ini tersedia dalam tiga tingkatan kemampuan fungsional, yaitu Arcview,ArcEditor,dan ArcInfo. Lisensi ArcView memfokuskan pada kebutuhan menyeluruh penggunaan data,pemetaan,dan analisis. ArcEditor menambahkan beberapa kemampuan,seperti kemampuan mengedit dan menambahkan data selain kemampuan-kemampuan yang dimiliki oleh lisensi ArcView. ArcInfo merupakan lisensi yang paling lengkap yang mempunyai kemampuan yang dimiliki ArcView dan ArcEditor dengan beberapa penambahan kemampuan analisis,seperti geoprocessing tools.

Adapun pekerjaan-pekerjaan yang dapat dilakukan dengan aplikasi ini, yaitu :

a. Bekerja dengan data spasial

b. Editing dan manipulasi data spasial

c. Mengotomatisasi langkah suatu pekerjaan dengan geoprocessingd. Analisis dan pemodelan dengan geoprocessinge. Memvisualisasikan dan menampilkan hasil pada sebuag peta, tampilan 3D, dan tampilan dinamis f. Mengatur dan mengelola penggunaan multiuser database spasial

g. Sebagai server database spasial

h. Membangun aplikasi-aplikasi tambahan

i. Dokumentasi dan pengkatalogan data-data spasial

IV. HASIL DAN LANGKAH KERJA

A. ENVI1. Membuat folder yang digunakan untuk menyimpan data selama praktikum dengan diberi nama sesuai dengan nama masing-masing di drive D. Copy file yang ada dalam folder Bahan Praktikum PJ ke folder masing-masing.

2. Aktifkan ENVI melalui menu Start Program ENVI 4.7 ENVI , atau dengan mengklik shortcut pada desktop.

3. memperhatikan tampilan jendela utama pada program ENVI di bawah ini

Nama Komponen di atas dan keterangannya.Komponen UtamaNamaKeterangan

AMenu Bar Menu bar berisi kumpulan menu yang memiliki beragam fungsi. Dalam menu tersebut mempunyai sub menu masing-masing sesuai dengan fungsi dari menu induknya. Misalnya Menu File, maka sub menu-nya berisi segala hal yang berkaitan dengan file, begitu juga dengan menu yang lainnya.

bentuk tampilan menu bar berupa teks.

BMain WindowMenampilkan gambar / peta / tampilan citra di layer dalam 1 (satu) file secara utuh.

CScroll WindowMenampilkan citra berdasarkan resolusi /ukuran sebenarnya/asli.

DZoom WindowTampilan window untuk memperbesar atau memperkecil tampilan citra pada layer sesuai tang diinginkan. Untuk memperjelas 1 pixel ke pixel lain.

4. Membuka file citra yang ada di dalam folder Bahan Praktikum PJ. Format data yang disediakan adalah format data pengolahan citra ER Mapper (*.ers), data dapat dibuka melalui menu File Open External File IP Software ER Mapper. Dalam Praktikum ini, penulis memilih citra satellite ASTER sebagai bahan praktikum.5. Tampilan dari Jendela Available Bands List dan masing-masing fungsinya.

NoKomponen UtamaKeterangan

AJendela BiruMenampilkan jumlah band yang terdapat dalam citra serta file yang dibuka.

BRGB Color

(Komposit Warna)Menampilkan band yang dipilih sesuai dengan komposit warna Merah, Hijau, dan Biru (Red, Green and Blue), juga untuk memilih model tampilannya (Gray scale/composit warna).

CSelected Band

(Pilihan Saluran)Menampilkannya citra berdasarkan saluran yang dipilih atau window yang diinginkan untuk menampilkan band yang terpilih.

DUkuran resolusiMenunjukkan keterangan mengenai besar resolusi citra yang digunakan.

Komponen komponen Utama dan keterangannya6. Untuk menampilkan secara hitam putih, digunakan komposit warna Grayscale dan untuk menampilkan secara multispektoral digunakan komposit warna RGB ( Red, Green, Blue )

B. ArcGis1. Mengaktifkan program Arcview melalui menu Start Program ArcGis ArcMap 10 atau klik sortcut

2. Memperhatikan jendela ArcMap

Komponen UtamaNamaKeterangan

AMenu Bar Menu bar berisi kumpulan menu yang memiliki beragam fungsi. Dalam menu tersebut mempunyai

sub menu masing-masing sesuai dengan fungsi dari menu induknya. Misalnya Menu File, maka sub menu-nya berisi segala hal yang berkaitan dengan file, begitu juga dengan menu yang lainnya.

bentuk tampilan menu bar berupa teks.

BTool BarTool Bar merupakan kumpulan icon shortcut atau gambar yang mewakili fungsi-fungsi yang ada di program ArcMap dan dikelompokkan berdasarkan fungsinya.

CLayerMenampilkan data (peta) yang dibuka dan sedang digunakan (diolah) dalam arcMap.

DMain WindowMenampilkan secara utuh data (peta) pada layar kerja.

3. Membuka file peta raster yang akan dijadikan acuan untuk koreksi geometrik dengan mengklik button atau melalui menu File Add Data Add Data.

4. Data peta raster yang ditampilkan belum mempunyai referensi geografis, diperlukan proses Georeferencing untuk mengikatkan data tersebut pada referensi bumi. Proses Georeferencing dapat dilakukan dengan mengaktifkan toolbars Georeferencing melalui menu Customize Toolbars Georeferencing sehingga muncul tampilan seperti di bawah ini.

5. kemudian melakukan proses rektifikasi dengan memasukkan koordinat titik acuan di lapangan yang telah diketahui. minimal 4 koordinat titik acuan dengan standart RMS minimal.6. Peta yang sudah direktifikasiV. PEMBAHASAN

1. Envi 4.8 (The Environment For Visualizing Images) merupakan suatu image processing system yang revolusioner yang dibuat oleh Research System, Inc (RSI).

Software Envi dapat digunakan untuk mengolah citra satelit dan citra foto.Dari permulaannya ENVI dirancang untuk kebutuhan yang banyak dan spesifik yang secara teratur menggunakan data penginderaan jauh dari satelit dan pesawat terbang. ENVI menyediakan data visualisasi yang menyeluruh dan analisa untuk citra dalam berbagai ukuran dan tipe, semuanya dalam suatu lingkungan yang mudah dioperasikan dan inovatif untuk digunakan.2. ArcGIS adalah paket perangkat lunak yang terdiri dari produk perangkat lunak sistem informasi geografis (SIG) yang diproduksi oleh Esri.A rcGIS digunakan hanya untuk mengolah citra foto udara (tidak bisa melakukan koreksi radiometrik).

3. Fungsi-Fungsi Penggunaan ENVI

a. ENVI menyederhanakan pengolahan yang interaktfi dan komprehensif untuk data set multi saluran yang besar, mengubah ukuran citra, mengeplot spektral dan library-nya, kemampuan menampilkan secara fleksibel dan geografis.

b. Pengolahan Citra. Kegunaan umum fungsi pengolahan citra termasuk transformasi data seperti transformasi principal component, band ratio, hue-saturation-value (HSV), perentangan, indeks vegetasi. Fungsi filtering termasuk convolution kernels untuk low pass, high pass, median, directional, dan penajaman tepi, serta filtering lainnya yang bisa kustomisasi.

c. Klasifikasi. ENVI menyediakan Kmeans dan Isodata untuk metode klasifikasi unsupervised. Klasifikasi supervised meliputi metode yang sederhana seperti parallelpiped, minimum distance, maximum likelihood, dan mahalonibis, sampai dengan Binary Encoding, Neural Net, dan Spectral Angle Mapper (SAM). Post klasifikasi termasuk clump, sieve, combine classes, dan perangkat tampilan klasifikasi yang interaktif.

d. Pengolahan Data Hiperspektral. ENVI menyediakan perlengkapan untuk memproses data hiperspektral, termasuk perangkat pemetaan special yang digunakan oleh endmember citra atau library untuk linear spectral unmixing dan matched filtering. Pixel Purity IndexTM (PPITM) mengijinkan pengguna untuk mencari nilai spektral yang paling murni dalam citra untuk menentukan spectral endmembers. n-Dimensional visulizer yang unik dalam ENVI membentuk animasi yang interaktif menampilkan scatter plots dalam n-dimensions. Spectral Feature FittingTM dari data hiperspektral ke library spectra membantu dalam mengidentifikasi batuan, mineral, vegetasi, dan material lainnya. Spectral Analyst digunakan untuk mengidentifikasi material berdasarkan perbandingan dari spectral libraries. Fungsi Band Math dan Spectral Math yang fleksibel memudahkan pengguna untuk memasukan ekspresi matematika sesuai yang dibutuhkan.

e. Pengolahan SAR (Citra Radar). ENVI juga memiliki kemampuan untuk pengolahan citra Radar secara komprehensif seperti antenna pattern correction, slant-to-ground range correction, adaptive dan texture filters, sampai dengan polarimetric analysis.

f. Pemetaan. ENVI pada akhirnya menyediakan perlengkapan untuk menghasilkan peta akhir, seperti konversi data ke format vektor SIG, layout peta.4. Secara lebih spesifik lagi dalam bidang penginderaan jauh, software Envi dapat digunakan untuk : Penajaman Kontras

Penajaman kontras diterapkan untuk memperoleh kesan citra yang citra tinggi. Hal ini dapat dilakukan dengan mentransformasi seluruh nilai kecerahan. Hasilnya berupa citra dengan nilai kecerahan maksimum baru yang lebih tinggi dari nilai maksimum awal, dan nilai minimum baru yang (pada umumnya) lebih rendah dari nilai minimum awal.

Perentangan kontras (linear contrast stretching)

Kontras citra dapat dimanipulasi dengan merentangan nilai kecerahan pikselnya. Perentangan yang efektif dapat dilakukan dengan memperhatikan bentuk histogramnya. Citra asli, yang biasanya mempunyai julat nilai lebih sempit dari 0 255, perlu direntangkan sehingga kualitas citranya menjadi lebih baik. Hasil perentangan ini adalah citra baru, yang bila digambarkan histogramnya berupa kurva yang lebih lebar.

Ekualisasi histogram

Teknik penajaman kontras yang diuraikan di atas adalah suatu teknik penajaman kontras linier. Selain perentangan linier, terdapat teknik penajaman dengan cara ekualisasi histogram. Secara garis besar, algoritma ekualisasi histogram ini dapat dibagi menjadi tiga tahap. Pertama, dilakukan penghitungan untuk menurunkan histogram citra yang akan dipertajam. Kedua, si operator kemudian menentukan jumlah kelas kecerahan yang baru (misal 32). Data nilai piksel (NP) seluruh citra nantinya akan didistribusikan kembali ke masing-masing kelas tersebut. Ketiga, program akan menghitung dan menandai piksel demi piksel, untuk kemudian mengelompokkan mereka dalam jumlah yang kurang lebih sama ke tiap kelas kecerahan yang tersedia.

Ekualisasi histogram menghasilkan citra dengan kekontrasan maksimum, bila pengambilan julat nilai kecerahannya tepat seperti halnya pada perentangan kontras linier. Pengambilan ini dikatakan tepat bila julat nilai tersebut mewakili populasi terbanyak dalam histogram.

Pemfilteran

Pemfilteran (spatial filtering) sebenarnya merupakan kelompok operasi tersendiri, dan bukan hanya penajaman. Swain dan Davis (1978) memberikan batasan filter sebagai mekanisme yang dapat mengubah sinyal-sinyal optis, elektronis ataupun digital, sesuai dengan kriteria tertentu. Lebih lanjut, keduanya menyatakan bahwa pemfilteran adalah suatu cara untuk ekstraksi bagian data tertentu dari suatu himpunan data, dengan menghilangkan bagian-bagian data yang tidak diinginkan.

Berbeda dengan teknik penajaman kontras, operasi pemfilteran diterapkan dengan mempertimbangkan nilai piksel yang bertetangga. Oleh karena itu, teknik pemfilteran lebih sering disebut sebagai sebagai operasi lokal (local operation), sedangkan teknik penajaman yang lain sering disebut operasi titik (point operation) (Galtier, 1989)

5. Sedangkan software ArcGIS lebih dominan digunakan untuk editing data vector. Selain tampilannya yang lebih halus, juga sudah mampu membuat database sendiri yang terkoneksi dalam field file *.shp, tidak seperti AutoCAD yang harus dekoneksikan dengan software lain untuk membuat databesenya.

6. ENVI 4.8 telah terintegrasi dengan software ArcGIS. Terdapat sekitar 20 fungsi ENVI yang dapat diakses langsung dari ArcGIS, sehingga orang tidak perlu keluar dari ArcGIS untuk melakukan pengolahan citra. Fungsi-fungsi ENVI dapat diakses di ArcToolbox, seperti deteksi perubahan, klasifikasi, analisis kenampakan (viewshed analysis) dan mengidentifikasi anomali. Bagi pengguna ArcGIS Server juga dapat menggunakan ENVI for ArcGIS Server.VI. DAFTAR PUSTAKADanoedoro, P., 1996, Pengolahan Citra Digital Teori dan Aplikasinya Dalam Bidang Penginderaan Jauh, Fakultas Geografi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

Danoedoro, P., 2002, Pedoman Praktikum Pemrosesan Citra Digital, Fakultas Geografi, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta.

ENVI, 1997, ENVI 5.0 Level One Trainning Workbook, Earth Resource Mapping Pty.Ltd., California

ESRI,2006, ArcGIS 9 (What is ArcGIS 9.2?), ESRI, United State Of America

ESRI,2006, ArcGIS 9 (Using ArcGIS Desktop), ESRI, United State Of America

Munir, R, 2004, Pengolahan Citra Digital, Informatika, Bandung.

Prahasta, E., 2008 Remote Sensing: Praktis Penginderaan Jauh dan Pengolahan Citra Dijital dengan Perangkat Lunak ENVI, Informatika, BandungPrahasta, E., 2004, Sistem Informasi Geografis: Tutorial ArcView, Informatika, Bandung.ftp://popo.jpl.nasa.gov/pub/ENVI_Installers/ENVI36/setup/x86/rsi/IDL56/products/envi 36/help/userguid.pdf. ENVI Users Guide. Research System Inc.

tampilan citra satelit secara Gray scale

Tampilan citra satelit dengan Komposit warna RGB ( Red, Greeen, Blue )

1