BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.10. Analisis Linier Spektral Campuran (LSMA)
Klasifikasi dengan metode LSMA digunakan untuk menentukan persentase setiap endmember pada satu piksel berdasarkan karakteristik spektral masing-masing endmember. Nilai pantulan pada setiap piksel pada citra diasumsikan sebagai kombinasi linier setiap pantulan dari setiap endmember.
Hasil dari LSMA sangat ditentukan oleh input dari setiap spektral endmember tutupan lahan yang dikaji pada penelitian ini. Karena itu pemilihan spektral dari setiap endmember menjadi sangat penting pada proses klasifikasi dengan menggunakan metode ini. Untuk memenuhi julat spektral yang dibutuhkan untuk analisis algoritma matriks linear spectral unmixing dan keperluan sinkroninasi antara
nilai spektral citra dan pustaka spektral (spectral library), maka saluran yang digunakan hanya sebatas pada saluran 1(620 – 670 nm), saluran 2 (841 – 876 nm), saluran 3 (459 – 479 nm) dan saluran 4 (545 – 565 nm) yang dianggap mewakili endmember air, tanah, kedap air dan vegetasi.
Ketelitian pada proses klasifikasi dengan menggunakan metode ini ditentukan oleh nilai RMS error yang dihasilkan, juga nilai persentase dari setiap endmember pada setiap piksel. Idealnya nilai persentase yang dihasilkan oleh setiap endmember mempunyai range antara 0 sampai dengan 1, sehingga jumlah persentase pada setiap piksel harus sama dengan jumlah persentase setiap endmember pada piksel tersebut yaitu sebesar 1 atau 100 %. Misalnya, jika suatu piksel terdiri dari 25 % tutupan lahan A, 25 % tutupan lahan B dan 50 % tutupan lahan C, maka nilai pantulan spektral pada piksel tersebut merupakan nilai rata-rata dari 0,25 kali pantulan spentral tutupan lahan A, ditambah 0,25 kali pantulan spektral tutupan lahan B, ditambah 0,5 kali pantulan tutupan lahan C, sehingga nilai setiap piksel akan bernilai sama dengan 1. Hasil dari proses klasifikasi dengan metode LSMA ini berupa citra fraksi dari setiap endmember tutupan lahan bersama dengan citra RMS Errornya. Hasil pengolahan citra dengan metode LSMA adalah diperoleh citra fraksi endmember Air (Gambar 4.11), citra fraksi endmember tanah (Gambar 4.12.), citra fraksi endmember permukaan kedap air (Gambar 4.13.), citra fraksi endmember Vegetasi (Gambar 4.14.), citra kesalahan (RMS Error) Gambar 4.15 dan Abundance Map Gambar 4.16.
Citra fraksi yang dihasilkan menunjukan persentase endmember pada setiap piksel yang ditunjukkan dengan tingkat kecerahan piksel, yaitu semakin tinggi persentase suatu endmember, maka tingkat kecerahannya semakin mendekati putih, sebaliknya semakin rendah persentase suatu endmember akan semakin gelap atau mendekati hitam.
Tabel 4.7. Nilai Minimum dan Maksimum Fraksi Setiap endmember Hasil Klasifikasi LSMA Citra Terra_MODIS Tahun 2009
Nilai Fraksi Endmember Citra Terra MODIS Tahun 2009
Endmember
Minimum Maksimum Rerata
Tubuh Air -0.689392 1.760.563 1.160.907
Vegetasi -0.103283 1.246.885 0.019627
Tanah -0.684346 1.098.163 -0.179308
Permukaan Kedap Air -0.030269 1.126.459 -0.012532
RMS Error 0.000000 0.075727 0.037173
Sumber : Data primer yang diolah (2010)
Secara umum dari statistik masing-masing citra fraksi (Tabel 4.7.) terlihat bahwa nilai minimum dan maksimum dari setiap endmember tidak berada pada rentang 0 sampai dengan 1 sebagaimana mestinya. Nilai fraksi negatif menunjukkan bahwa obyek yang bersangkutan tidak ada dalam suatu piksel, sedangkan nilai fraksi lebih dari 1 menunjukkan bahwa piksel tersebut kekurangan ragam endmember.
Hasil citra fraksi secara keseluruhan (Gambar 4.11 – Gambar 4.15) menunjukkan bahwa pada citra fraksi endmember vegetasi juga terdapat tutupan-tutupan lahan lainnya yang terpisahkan menjadi endmember vegetasi, permukaan kedap air, air dan tanah terbuka. Pada penelitian ini terdapat kesulitan untuk membedakan antara pantulan spektral permukaan kedap air dan pantulan spektral pada obyek tanah yang mempunyai rona yang hampir sama. Untuk menghindari kesalahan dalam menentukan endmember kelas permukaan kedap air dan tanah, pengambilan keputusan dikontrol dengan peta penggunaan lahan tahun 2009 dari BPKHV dan Citra Landsat ETM+ tahun 2009 (SLC-OFF) yang telah diperbaiki dengan menggunakan fasilitas frame_and_fill. Dengan demikian diharapkan kesalahan dalam menentukan kelas endmember untuk kelas permukaan kedap air dan tanah terbuka dapat ditekan sekecil mungkin karena terbatasnya resolusi dari citra Terra-MODIS yang digunakan.
Untuk hasil yang lebih baik sebaiknya penentuan spektral murni dari setiap endmember dilakukan dengan pengukuran langsung di lapangan menggunakan alat spektrometer. Dalam hal ini telah dilakukan beberapa kombinasi dari nilai spektral dari setiap endmember, sampai akhirnya menemukan hasil klasifikasi LSMA dengan nilai rata-rata RMS Error yang paling rendah untuk Citra Terra MODIS tahun 2009 yaitu sebesar 0,029.
Hasil tersebut menunjukkan bahwa metode LSMA mempunyai standar deviasi kesalahan kecil sehingga mampu mengklasifikasikan tutupan lahan dengan baik, juga mengingat bahwa nilai fraksi setiap endmember apabila dijumlahkan akan menghasilkan nilai sama dengan 1 (satu) (Tabel 4.8). Hal tersebut masih memenuhi fungsi batas dari model pemisahan spektral linier ini yang tercantum pada persamaan (1), sehingga hasil penelitian ini dapat diandalkan. Kemampuan metode LSMA yang secara kuantitatif dapat memberikan informasi presentase setiap endmember tutupan lahan pada setiap piksel menjadikan metode ini dapat direkomendasikan sebagai salah satu metode klasifikasi yang lebih akurat dibandingkan dengan metode klasifikasi konvensional seperti Maximum Likelihood. Data nilai fraksi seluruh piksel daerah penelitian hasil klasifikasi dengan metode LSMA untuk setiap endmember disajikan pada Lampiran 1.
Pada penelitian ini terdapat garis (stripping) pada seluruh citra fraksi endmember yang dihasilkan, hal ini diduga sebagai akibat dari gagalnya mekanisme scanning (pushbroom/wishbroom) pada saat melakukan perekaman obyek. Kekurangan tersebut merupakan permasalahan dalam penelitian ini yang tidak dapat dipecahkan oleh peneliti, sehingga akan mempengaruhi keakuratan terhadap hasil penelitian.
Tabel 4.8. Sampel Nilai Fraksi Setiap endmember Hasil Klasifikasi LSMA untuk Citra Terra-MODIS Tahun 2009
Nilai Fraksi Endmember Piksel
Air Tanah Kedap Air Vegetasi RMS Error
1 0,223336 0,399721 -0,020274 0,400669 0,028212 2 0,232944 0,405015 -0,013284 0,405205 0,028509 3 0,242552 0,410310 -0,006293 0,409741 0,028806 4 0,252159 0,415605 0,000697 0,414277 0,029103 5 0,261767 0,420900 0,007687 0,418814 0,029400 6 0,271375 0,426194 0,014677 0,423350 0,029697 7 0,280982 0,431489 0,021668 0,427886 0,029994 8 0,290590 0,436784 0,028658 0,432422 0,030291 9 0,300198 0,442079 0,035648 0,436958 0,030588 10 0,309805 0,447374 0,042638 0,441495 0,030885 Rerata 0,271375 0,426194 0,014677 0,423350 0,029697
Sumber : Analisis klasifikasi Linear Spectral Mixture Analys Citra Terra-MODIS Tahun 2009
Awan
Awan
AAwan
Awan
Awan
Awan
Kabupaten
Gambar 4.16. Abundance Map Hasil Klasifikasi LSMA Citra Terra-MODIS Tahun 2009 Sumber :
Analisis Klasifikasi LSMA Citra Terra-MODIS (29-08-2009)