-
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