i

LAPORAN PRAKTIKUM

PENGINDERAAN JAUH TERAPAN

KALIBRASI RADIOMETRIK PADA CITRA LANDSAT 8 DENGAN

MENGGUNAKAN ENVI 5.1

Oleh :

Nama : Mohammad Luay Murtadlo

NRP : 3512100068

Dosen Pembimbing

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

NIP : 19801221 20312 1 001

LABORATORIUM GEOSPASIAL-TEKNIK GEOMATIKA FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA

2015

ii

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI .................................................................................................................. ii

KATA PENGANTAR.................................................................................................... iii

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

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

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

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

III. HASIL ..................................................................................................................... 10

IV. KESIMPULAN ....................................................................................................... 10

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................................... 11

iii

KATA PENGANTAR

Segala puji syukur kepada kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan

hidayah-Nya, sehingga saya dapat menyelesaikan penyusunan laporan ini dengan baik dan

tepat pada waktunya.

Dalam menyelesaikan laporan praktikum Kalibrasi Radiometrik Pada Citra Landsat 8

Dengan Menggunakan Software ENVI 5.1, saya mendapat banyak bimbingan dan bantuan

dari berbagai pihak. Oleh karena itu, saya mengucapkan banyak terima kasih kepada :

1. Bapak Lalu Muhamad Jaelani, ST, MSc, Ph.D., selaku dosen pengampu

Penginderaan Jauh Terapan.

2. Ibu Cherie Bhekti Pribadi, ST, MT., selaku dosen asistensi Penginderaan Jauh

Terapan.

3. Rekan-rekan mahasiswa Jurusan Teknik Geomatika Institut Teknologi Sepuluh

Nopember Surabaya angkatan 2012 (G14) dan semua pihak yang telah memberikan

bantuan dalam penulisan laporan ini.

Demikian laporan ini diselelasikan, mohon maaf apabila terdapat kesalahan dalam

penyelesaian laporan ini. Saya berharap semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi semua

pembaca terutama kepada mahasiswa Teknik Geomatika yang mengambil mata kuliah

Penginderaan Jauh Terapan.

Surabaya, 4 Oktober 2015

Penulis

1

BAB I

PENDAHULUAN

Koreksi Radiometrik dilakukan karena terdapat kesalahan oleh sensor dan sistem

sensor terhadap respon detektor dan pengaruh atmosfer yang stasioner. Koreksi radiometrik

dilakukan untuk memperbaiki kesalahan atau distorsi yang diakibatkan oleh tidak

sempurnanya operasi dan sensor, atenuasi gelombang elektromagnetik oleh atmosfer, variasi

sudut pengambilan data, variasi sudut eliminasi, sudut pantul dan lain-lain yang dapat terjadi

pengambilan, pengiriman dan perekaman data.

Terdapat dua kelompok dalam melakukan koreksi radiometrik yaitu kalibrasi

radiometrik dan koreksi atmosfer. Kalibrasi radiometrik merupakan langkah pertama yang

harus dilakukan saat kita mengolah data citra satelit. Tujuan utama dari kalibrasi radiometrik

adalah untuk mengubah data pada citra yang disimpan dalam bentuk digital number (DN)

menjadi radiance dan/atau reflectane. Selain itu juga dalam kalibrasi radiometrik ini bisa

mengubah digital number menjadu brightness temperature. Pada kalibrasi radiometrik

terdapat dua cara berdasarkan data yang diperoleh yaitu : cara pertama menggunakan gain

dan offset, data yang diperlukan adalah radiance atau reflectance multiple rescalling factor

(GAIN) dan additive rescalling factor offset kemudian cara kedua menggunakan nilai

radiance atau reflectance maksimum dan minimum.

Rumus untuk konversi Digital Number menjadi TOA Radiance adalah:

Lλ = MLQcal + AL

Dimana:

Lλ : Nilai Spektral dari TOA Radiance (Watts/( m2 * srad * μm))

ML : Nilai Radiance Multiplicative band tertentu

Qcal : Nilai Digital Number band tertentu

AL : Nilai Radiance Additive band tertentu

Rumus untuk konversi Digital Number menjadi TOA Reflectance adalah:

ρλ' = MρQcal + Aρ

ρλ' : Nilai Spektral dari TOA Reflectance tanpa koreksi sudut matahari

Mρ : Nilai Reflectance Multiplicative band tertentu

Qcal : Nilai Digital Number band tertentu

Aρ : Nilai Reflectance Additive band tertentu

Untuk TOA Reflectance menggunakan koreksi sudut matahari adalah:

Pada praktikum kalibrasi radiometrik ini penulis menggunakan data landsat 8 yang

menggunakan 16 bits. Penulis menggunakan software envi 5.1 sebagai program untuk

mengolah data landsat 8 tersebut.

2

BAB II

METODE

2.1. Alat dan Bahan

a. Alat

Hardware :

Laptop HP Pavilion dm4

Processor : Intel(R) Core(TM) i5-2450M CPU @ 2.50 GHz

64-bit Operating System

Memory : 4,00 GB RAM

Mouse Logitec M90

Software :

Aplikasi ENVI 5.1

b. Bahan

Bahan yang digunakan dalam praktikum kalibrasi radiometrik ini adalah produk data

citra landsat 8

2.2. Prosedur Praktikum

Adapun langkah-langkah yang dilakukan dalam melakukan kalibrasi radiometrik adalah

sebagai berikut:

1. Membuka software ENVI 5.1

2. Membuka metadata dari citra LANDSAT 8 yang berupa file .txt dengancara klik

menu File lalu pilih Open kemudian pilih file metadata .txt lalu klik Open

Maka akan muncul tampilan seperti berikut

3

3. Untuk melakukan konversi DN ke TOA Radiance secara manual yaitu dengan klik

Band Ratio pada toolbox di sebelah kanan layar kemudian pilih Band Math

4. Masukkan expression sesuai rumus konversi DN ke TOA Radiance dengan nilai yang

ada pada file .txt. Buka metadata dengan menggunakan wordpad.

4

5. Kemudian masukkan nilai-nilai data-data yang dibutuhkan pada kotak dialog Band

Math kemudian klik add to list lalu klik pada rumus dan klik OK

6. Berikan definisi untuk variable B1 sesuai band yang digunakan sebagai contohnya

adalah Band 1 yaitu coastal aerosol kemudian masukkan nama untuk file output dan

Klik OK

7. 8. Maka akan muncul tampilan sebagai berikut

5

9. Untuk melakukan konversi DN ke TOA Radiance secara otomatis yaitu dengan klik

Radiometric Correction pada toolbox sebelah kanan layar kemudian pilih

Radiometric Calibration

Pilih Multispectral kemudian klik OK

10. Pada kotak dialog Radiometric Calibration pilih Calibration type Radiance, Output

Interleave BSQ, Output Data Type Float dan Scale Factor 1.00 kemudian tekan OK

6

Maka akan muncul tampilan sebagai berikut:

11. Untuk mengubah hasil konversi DN ke TOA Radiance secara otomatis menggunakan

coastal aerosol maka klik task manager kemudian klik Coastal aerosol pada file

radiance yang disimpan sebelumnya dan klik Load Grayscale

Maka akan muncul tampilan sebagai berikut

7

12. Bandingkan hasil dari konversi DN ke TOA Radiance manual dan otomatis dengan

menyalakan kedua layer tersebut lalu klik crosshair kemudian klik pada areal dalam

citra dan cek nilai datanya.

13. Untuk melakukan konversi DN ke TOA Reflectance secara manual maka lakukan

langkah ke 3 kemudian masukkan expression sesuai dengan rumus konversi DN ke

TOA Reflectance. Kemudian klik add to list lalu klik pada rumus dan klik OK.

Selanjutnya definisikan variable B1 sesuai band yang digunakan sebagai contohnya

adalah Band 1 yaitu coastal aerosol kemudian masukkan nama untuk file output dan

Klik OK

Maka akan muncul tampilan sebagai berikut

8

14. Untuk melakukan konversi DN ke TOA Reflectance secara otomatis maka lakukan

langkah ke 6 kemudian pada kotak dialog Radiometric Calibration pilih Calibration

type Reflectance, Output Interleave BSQ, Output Data Type Float dan Scale Factor

1.00 kemudian tekan OK.

Maka akan muncul tampilan sebagai berikut

9

15. Untuk mengubah hasil konversi DN ke TOA Reflectance secara otomatis

menggunakan coastal aerosol maka lakukan cara yang sama pada langkah ke 7.

Maka akan muncul tampilan sebagai berikut

16. Bandingkan hasil dari konversi DN ke TOA Reflectance manual dan otomatis dengan

menyalakan kedua layer tersebut lalu klik crosshair kemudian klik pada areal dalam

citra dan cek nilai datanya.

10

BAB III

HASIL

Adapun hasil dari praktikum ini adalah sebagai berikut:

Perbandingan antara hasil konversi DN ke TOA Radiance secara manual dan otomatis

pada Band 1 (Coastal Aerosol) Pada koordinat 70 6’ 59.62” LS; 1120 42’ 42.19” BT,

nilai data pada hasil konversi DN ke TOA Radiance secara manual menunjukkan nilai

95.491898 Watts/( m2 * srad * μm) sedangkan nilai data pada hasil konversi DN ke

TOA Radiance secara otomatis menunjukkan nilai 95.491898 Watts/( m2 * srad * μm)

BAB IV

KESIMPULAN

Dari hasil praktikum kalibrasi radiometrik dengan mengubah digital number menjadi

reflectance dan/atau radiance, penulis dapat menyimpulkan bahwa :

1. Pada saat melakukan koreksi radiometrik baik dengan manual dan logaritma hasilnya

sama, apabila tidak, maka kalibrasi tidak berhasil.

2. Citra terkalibrasi manual memiliki garis hitam, sedangkan dengan cara algoritma,

citra tidak memiliki garis tepi hitam.

3. Perbandingan value harus sama, ini digunakan untuk mengetahui bahwa kalibrasi

radiometrik dari kedua cara tersebut tidak terjadi kesalahan.

4. Perbedaan hasil nilai spektral dapt dimungkinkan terjadi ketika nilai yang dimasukkan

pada konversi manual dilakukan pembulatan.

11

DAFTAR PUSTAKA

Gandhrum Laju, E. 2014. Koreksi Radiometrik Landsat 8 OLI. Jakarta.

Annonymous. (2015). Perbandingan Kualitas Visual Citra SPOT-6 Sebelum dan Sesudah

Koreksi Top of Atmosphere (TOA).

http://lmjaelani.com/2013/12/kalibrasi-radiometrik-mengubah-digital-number-dn-ke-

radiance-danatau-reflectance/ diakses pada tanggal 3 Oktober 2015