LAPORAN PRAKTIKUM

Penginderaan Jauh Terapan Untuk Sumberdaya Lahan

ACARA II

Tampilan Komposit Citra dan Ekstraksi Nilai Piksel

Oleh

Dodik Prasetyo Prabowo

120722420629

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS ILMU SOSIAL

JURUSAN GEOGRAFI

PROGRAM STUDI S1 GEOGRAFI

JANUARI 2015

I. TUJUAN

mahasiswa dapat menampilkan komposit citra dari beberapa saluran

pada Landsat 7 ETM+

mahasiswa dapat mengekstraksi nilai piksel beberapa objek pada citra

Landsat 7 ETM+

mahasiswa dapat mengoreksi nilai piksel pada data mentah citra

Landsat 7 ETM+

II. ALAT dan BAHAN

a. Laptop/PC

b. Software ENVI 4.5

c. Citra LANDSAT 7 ETM+ Band 1 (Blue 450-520 mm), Band 2 (Green

520-600 mm), Band 3 (Red 630-690 mm), Band 4 (NIR 760-900), Band 5

(MIR_1 1550-1750 mm), Band 7 (MIR_2 2080-2350) lokasi Semarang

dan sekitarnya

d. Alat tulis lengkap

III. DASAR TEORI

Energi Elektromagnetik (EM) yang dipancarkan oleh matahari menjadi

sumber utama dalam penginderaan jauh pasif. Panjang gelombang dalam

penginderaan jauh pasif dibagi menjadi saluran tampak (visible) , inframerah

dekat (Near Infrared-NIR), dan inframerah tengah (Middle Infrared-MIR atau

Shortwave Infrared-SWIR). Panjang gelombang saluran tampak adalah 0,4-

0,7μm , inframerah dekat 0,7-1,5μm , inframerah tengah 1,3-3μm . Ketika

mengenai objek, energi elektromagnetik ini akan mengalami pantulan

(reflected), diteruskan (transmitted) dan diserap (absorbed). Setiap objek akan

memberikan respon spektral yang berbeda kepada setiap EM. Perbedaan

respon ini berkaitan dengan kondisi fisik, kimiawi dan biologis objek seperti

kelembaban, warna, suhu obyek, kepancaran obyek dan musim perekaman.

Besarnya pantulan dari objek bergantung atas jenis objek, panjang gelombang

yang digunakan dan kondisi objek.

Energi elektromagnetik (EM) yang mengenai benda akan mengalami pantulan

oleh kekasaran permukaan benda. Pantulan dibedakan menjadi beberapa jenis

yaitu:

1. Pantulan cermin/sempurna

Terjadi apabila EM mengenai benda rata dan halus seperti air danau, sawah

berair tanpa tanaman. Tenaga radar dipantulkan secara sempurna tetapi

arahnya menjauhi sensor sehingga tidak ada pantulan balik akibatnya objek

tersebut terekan dengan rona gelap.

2. Pantulan sudut

Terjadi apabila EM misalnya mengenai halaman rumah, dipantulkan secara

sempurna ke arah tembok, dipantulkan lagi secara sempurna ke arah sensor

radar. Oleh karena itu perkotaan tampak cerah pada citra karena adanya

pantulan sudut ini.

3. Hamburan

Terjadi apabila EM mengenai objek yang kasar. EM akan dihamburkan

atau dipantulkan ke segala arah. Sebagian pantulan akan memantul kembali

ke sensor radar sehingga yang terbentuk pada citra berona abu-abu.

4. Hamburan pada permukaan halus

Terjadi apabila EM mengenai objek yang tak sehalus air tenang tetapi tidak

bisa dikatakan kasar seperti lapangan rumput yang datar. Terjadi hamburan

dan sebagian kecil pantulan mengenai sensor sehingga terbentuk rona

kelabu gelap pada citra.

5. Hamburan volume

Terjadi apabila EM misalnya pada hutan. EM akan menembus hutan

kemudian dipantulkan kembali ke sensor membentuk rona kelabu pada

citra.

IV. LANGKAH KERJA

RAW Data Landsat 7

ETM+

Dibuka dengan

ENVI 4.5

Biru

(450-520 mm)

Hijau

(520-600 mm)

Merah

(630-690 mm)

NIR

(760-790 mm)

MIR

(1550-1750

mm)

MIR 2 (2050-

2850 mm)LINK CURSOR

Nilai piksel objek pada tiap saluran :

Air

Lahan Terbuka

Vegetasi renggang

Vegetasi rapat

Atap bangunan

Grafik nilai piksel obyek rerata untuk tiap

saluran pada data RAW Landsat 7

Grafik nilai piksel obyek rerata untuk tiap

saluran pada data Terkoreksi Landsat 7

V. HASIL PRAKTIKUM

Saluran

objek

Blue (450-520)

Green (520-600)

Red(630-690)

NIF(760-900)

MIR(1550-1750)

MIR2 (2080-2350)

Objek pada Peta

Air 196 183 189 131 145 131 63 67 71 13 13 17 9 9 7 13 17 13  196 203 210 151 145 151 67 71 84 17 13 13 11 7 9 20 17 6257 230 243 217 190 204 97 84 97 13 13 17 9 11 11 17 17 20

Rerata 211.89 162.78 77.89 14.33 9.22 15.56

Lahan terbuka

230 176 243 243 171 250 238 187 250 180 102 143 210 111 170 200 110 183   230 237 223 177 195 276 161 184 284 146 163 143 163 199 184 169 224 207

176 189 243 177 184 269 161 191 267 170 150 163 182 177 175 131 193 190

Rerata 216.33 215.78 213.67 151.11 174.56 176.75

Vegetasi Rengang

196 136 163 204 158 151 208 144 135 136 160 146 170 191 175 172 148 152  142 183 169 158 217 190 127 199 165 163 146 170 182 191 199 127 152 145149 156 156 158 158 177 135 139 148 177 197 174 199 199 146 148 138 141

Rerata 161.11 174.56 155.56 163.22 183.56 147.00

Vegetasi Rapat

122 129 102 118 118 79 110 88 58 177 225 153 137 156 82 107 89 51  149 149 203 158 158 236 152 152 259 160 160 174 132 132 255 107 107 255115 115 189 105 99 210 84 80 208 204 211 177 125 123 255 76 62 231

Rerata 141.44 142.33 132.33 182.33 155.22 120.56

Atap Bangunan

210 317 282 236 295 289 225 284 242 177 136 81 184 210 33 176 255 27  189 257 203 151 230 184 127 195 156 54 71 68 35 80 73 44 89 69304 297 216 282 295 223 284 284 225 139 139 146 203 225 184 249 255 204

Rerata 252.78 242.78 224.67 112.33 136.33 152.00

Grafik nilai piksel obyek rerata untuk tiap saluran

VI. PEMBAHASAN

Penginderaan jauh memanfaatkan energi yang diterima sensor dari pantulan

atau pancaran gelombang elektromagnetik dari obyek di muka bumi. Pengenalan

obyek dari sebuah citra satelit memanfaatkan nilai-nilai spektral yang berasal dari

nilai energi yang diterima oleh sensor tersebut, hasil pantulan gelombang

elektomagnetik dengan objek. Sebuah piksel memiliki informasi tentang obyek di

lapangan. Pada Citra Landsat 7, setiap saluran dapat ditampilkan pankromatik setiap

saluran. Citra yang kita lihat merupakan citra hitam putih, tingkat keabuan dari setiap

objek bergantung dari nilai pantulan. Pada objek yang berona gelap, maka objek

tersebut menyerap gelombang elektromagnetik, dan sebaliknya pada objek yang

berona terang, maka objek tersebut memantulkan gelombang eletromagnetik.

Citra pratikum merupakan data mentah dari Landsat 7. Citra ini mempunyai

sistem 8 bit. Rentang nilai pikselnya adalah 0-255, 0 merupakan nilai piksel untuk

objek gelap, sedangkan 255 nilai piksel untuk objek terang. Setelah dilakukan

ekstraksi nilai piksel pada citra praktikum, ditemukan terdapat nilai piksel sebesar

317, yaitu pada saluran biru dan objek adalah atap rumah. Nilai ini melebihi nilai

maksimal pada sistem 8 bit. Hal ini dapat disebabkan oleh gangguan atmosfer yang

ada pada sekitar objek tersebut, yang menyebabkan pantulan gelombanga

eletromagnetik yang diterima sensor menjadi lebih besar daripada seahrusnya.

Setelah dilakukan ekstraksi nilai piksel, data yang diperoleh diterjemahkan ke

dalam grafik. Dari perbandingan grafik nilai piksel data mentah dan grafik acuan

pantulan spektral beberapa objek, dapat diuraikan sebagai berikut :

a. Objek Air

Pantulan spektral air dicirikan oleh grafik yang terus menurun dari spektrum

biru hingga inframerah dekat. Nilai pantulan air pada spektrum inframerah

hampir mendekati nol karena hampir seluruh energi pada spektrum tersebut

terserap oleh air. Nilai pantulan spektral dipengaruhi oleh kedalaman air serta

keberadaan dan tingkat konsentrasi kandungan suspensi material organik dan

anorganik pada air. Pantulan spektral yang diperoleh dari pantulan material

yang terlarut pada air disebut dengan istilah volume reflectance (Mather,

2004). Gelombang elektromagnetik pada spektrum tampak dan inframerah

secara alamiah terserap oleh tubuh air. Grafik pada data mentah dan grafik

acuan tidak mengalami perbedaan dan cenderung sama

b. Lahan Terbuka

Pada grafik data mentah, lahan terbuka mempunyai kecenderungan menurun.

Penurunan terendah terjadi pada saluran inframerah dekat. Hal ini

menandakan bahwa pada panjang gelombang 790-900 mm, tanah cenderung

menyerap gelombang inframerah. pada gelombang inframerah dekat, grafik

laha terbuka menurun, hal ini disebabkan oleh serapan gelombang

eletromagnetik oleh kandungan besi oksida pada tanah, tetapi kembali naik

pada saluran berikutnya.

Secara umum, perbandingan grafik data mentah dan grafik acuan nilai

spectral mempunyai perbedaan, yaitu grafik data mentah yang berasal dari

rata-rata nilai piksel lebih kecil dari grafik acuan. Bukti lain adalah nilai pada

saluran biru objek lahan terbuka ini sama dengan objek air.

c. Vegetasi dengan kerapatan rendah dan Vegetasi dengan kerapatan tinggi

Karakteristik pantulan spektral dari vegetasi dipengaruhi oleh kandungan

pigmen daun, material organik, air dan karakteristik struktural daun seperti

bentuk daun dan luas daun (Huete and Glenn, 2011).

Perubahan Pada grafik data mentah objek vegetasi rendah tidak terlalu

signifikan, Jika dibandingkan, pada \ inframerah tengah, tidak naik secara

signifikan seperti pada grafik acuan. Hal ini dapat disebabkan gangguan

atmosfer yang menyerap gelombang pantulan eletromagnetik setelah kontak

dengan objek. Sedangkan Grafik nilai piksel vegetasi dengan kerapatan tinggi

berkebalikan dengan vegetasi kerepatan rendah. Pada gelomabang inframerah

dekat mempunyai nilai piksel yang paling tinggi, berbalik dengan vegetasi

dengan kerapatan renggang. Secara umum, grafik nilai piksel pada kedua

objek ini masih terlalu rendah dibandingkan dengan grafik objek yang sama

pada grafik nilai spectral citra yang telah terkoreksi.

d. Atap bangunan

Grafik nilai piskel atap bangunan menyerupai grafik lahan terbukam, tetapi

terdapat perbedaan yang mendasari, yaitu pada saluran biru, atap bangunan

lebih tinggi nilai pikselnya, sehingga dapat disimpulkan lebih tinggi pantulan

saluran biru pada objek atap bengunan, tetapi pada saluran infra merah, atap

bangunan lebih menyerap gelombang,sehingga nilai pikselnya lebih kecil.

Karena nilai piksel paling tinggi berada pada saluran biru, maka kenampakan

objek ini pada citra terlihat kebiruan

VII. KESIMPULAN

Dari beberapa objek yang diambil nilai piksel pada data mentah citra Landsat

7, dan perbandingan dengan grafik citra terkoreksi menandakan bahwa citra

terkoreksi mempunyai nilai piksel yang lebih tinggi dari seharusnya. Hal ini dapat

disebabkan oleh gangguan atmosfer yang ada sehingga mengganggu perjalanan

gelombang elektromagnetik dari objek menuju sensor.

VIII. DAFTAR PUSTAKA

Danoedoro, Projo. 2012. Penginderaan Jauh Digital. Jogjakarta : Penerbit Andi

http://geo.fis.unesa.ac.id/web/index.php/en/penginderaan-jauh/78-pola-spektral

http://geo.fis.unesa.ac.id/web/index.php/en/penginderaan-jauh/81-kurva-pantulan-

spektral-tanah

http://geo.fis.unesa.ac.id/web/index.php/en/penginderaan-jauh/80-kurva-pantulan-

spektral-air

http://geo.fis.unesa.ac.id/web/index.php/en/penginderaan-jauh/79-kurva-pantulan-

vegetasi