Pengolahan Data Raster
Raden Harya Dananjaya
1 Mengimport dan eksport peta
Kita telah mempelajari cara mengimport peta raster dengan mengetikkan:
r . import input=path \ke\ d i r e k t o r i \ nama_file . t i f output=nama_peta
Format gambar raster dalam GIS mempunyai banyak jenis, beberapa yang terpenting adalah *.tif (Geo- TIFF), *.asc (ASCII grid file). Kita telah melihat mengolah file berformat GeoTIFF pada pertemuan se- belumnya. Untuk ASCII grid file, seperti dengan format raster lainnya, format ini juga menyimpan nilai (angka) dengan sistem grid (Gambar 1). Nilai yang berada di masing-masing grid ini lah yang akan kita gunakan untuk menyimpan sembarang nilai, misalnya ketinggian, kemiringan, sudut gesek dalam, dll. Sedan- gkan pada software GIS, nilai ini akan dikonversi ke warna, sehinga memudahkan kita membedakan nilai-nilai tertentu, misalnya daerah dengan ketinggian rendah akan ditampilkan dengan warna hijau, sedangkan daerah dengan ketinggian yang sangat tinggi akan ditampilkan dengan warna merah.
Figure 1: Sistem grid dalam format raster
Perbedaan format ASCII grid file dengan file yang lain adalah kita bisa menuliskan secara manual melalui text editor maupun otomatis dengan script yang kita buat. Agar lebih memahami format ASCII grid, kita akan mengekspor peta yang sudah kita impor kedalam format ASCII grid. Sebelum kita ekspor, karena region (area komputasi) kita terlalu lebar (mencakup sebagian surakarta gunuh lawu dam sekitarnya) maka akan memberatkan dalam proses pengolahan. Oleh karena itu kita kan mensetting region kita dengan perintah:
g . r e g i o n
lalu akan muncul window region, klik tab Bounds, disitu ada beberapa kolom textbox, misalnya value for the northern edge, southern edge, dst. yang mengindikasikan batas utara, selatan, dst (Gambar2a).
Kalau kita belum tahu berapa nilai batas-batas tersebut, kita bisa menggunakan cara zoom computational region extent interactively (Gambar2b) pada jendela Display Manager, lalu seleksilah area yang akan kita tinjau misalnya area gunung yang ada di sebelah kanan bawah. Setelah itu pada toolbar di Jendela Map Display, klik . Maka Map Display akan menampikan area yang kita seleksi.
Setelah kita menentukan area yang akan kita tinjau, sekarang kita sudah siap untuk mengekspor peta kita dalam format ASCII grid dengan mengetik
(a) Menyeting region dari g.region (b) Menyeting region secara interaktif
Figure 2: Jendela area komputasi
r . out . a s c i i input=nama_peta output=path\ke\ d i r e k t o r i \nama_output . asc
Sekarang melalui file explorer, pergilah ke lokasi direktori penyimpanan berkas tersebut lalu bukalah dengan notepad. Maka akan terlihat seperti pada Gambar3. Enam baris pertama di berkas tersebut berisi batas-batas geografis (utara, selatan, timur, barat), jumlah baris dan kolom. Baris selanjutnya merupakan nilai dari elevasi di daerah yang kita tinjau. Untuk dicatat, nilai yang ditampilkan dalam Gambar 3 bisa berbeda dengan yang anda lihat di komputer anda, karena perbedaan areal yang diseleksi. Di situ bisa kita lihat bahwa daerah yang kita tinjau hanya terdiri dari 33 baris dan 35 kolom.
Dengan format ini, kita bisa dengan mudah mengolah data ini baik secara manual maupun otomatis (dengan script). Nanti kita juga akan membuat data dengan format ini untuk data kekuatan tanah kita.
Untuk mengekpor peta ke dalam format GeoTIFF, kita bisa menggunakan perintah:
r . out . gdal input=nama_peta output=path\ke\ d i r e k t o r i \nama_output . t i f format=GTiff
Tugas 1
1. Coba kalian export peta dengan region yang sudah kita pilih kedalam format GeoTIFF!
2. Sekarang kalian buat region dengan full area peta yang sebelumnya dengan menggunakan perintah r.region lalu kalian ekport dengan format ASCII grid. Kalau tidak tahu silahkan googling caranya.
3. Import lah peta yang berformat ASCII grid (yang ber-region kecil bukan yang full) yang sudah kalian eksport.
2 Data query
Adakalanya kita ingin mengetahui nilai di koordinat tertentu, misalnya kita ingin mengetahui ketinggian di koordinat x, y. Hal ini bisa dilakukan dengan beberapa cara, yaitu melalui console dan gui. Jika melalui console, maka ketikkan perintah:
Figure 3: Hasil ekspor berkas ASCII grid
r . what map=nama_peta c o o r d i n a t e s=koordinat_garis_bujur , koodinat_garis_lintang
misalnya kita ingin meng-query titik 111.848889711,-7.82506194079, pada peta ASTGTM2_S08E111_dem, bisa kita ketikkan:
r . what map=ASTGTM2_S08E111_dem@ASUS c o o r d i n a t e s =111.848889711 , −7.82506194079
Kata setelah tanda @ dibelakang nama adalah nama mapset, jika nama mapset kalian berbeda, harus ditulis sesuai mapset yang dimaksud. Cara kedua adalah dengan metode gui, yaitu kita meng-klik toolbar yang berada di jendela Map Display. Setelah itu kita klik pada titik yang ingin kita ketahui datanya. Dialog window baru akan muncul seperti terlihat pada Gambar 4. Di jendela tersebut terdapat berbagai macam informasi yang berguna, yaitu east, north, color, value, label. East dan north adalah koordinat untuk garis bujur dan lintang, di bawahnya ada nama peta yang kita query, yaitu ASTGM2_S08E111_dem@ASUS.
Di dalam peta tersebut terdapat warna (color) dengan format RGB (red:green:blue), nilai (value) yang disimpan pada peta (dalam peta ini adalah elevasi), yaitu 2531 mdpl, dan label.
Tugas 2
Sekarang coba kita cari tahu berapakah ketinggian maksimum dan minimum di peta yang telah kita import.
3 Merubah resolusi peta
Untuk kebutuhan tertentu kita ingin menggunakan peta dengan ukuran grid yang lebih kecil, misalnya 20 m
×20 m, 10 m × 10 m, atau 1 m × 1 m, atau bahkan kita ingin memperbesar ukuran grid menjadi 50 m ×
Figure 4: Jendela Query
50 m. Untungnya GRASS GIS sudah menyediakan tool untuk memperbesar atau memperkecil resolusi peta kita.
Langkah pertama yang harus kita lakukan adalah dengan menyesuaikan resolusi pada region kita meng- gunakan perintah g.region, langkah selanjutnya adalah menginterpolasi nilai-nilai yang disimpan oleh peta kita. Untuk mengetahui resolusi saat ini region kita, kita bisa menggunakan perintah:
g . r e g i o n −p g . r e g i o n −m g . r e g i o n −g
Perintah pertama untuk memperlihatkan informasi region dalam format asli (dalam hal ini DD:MM:SS), perintah kedua menampilkan informasi dalam metrik, sedangkan perintah ketiga menampilkan informasi dalam bentuk geodetik. Output perintah pertama dan kedua, pada peta saya menunjukkan kalau resolusi regionsaya sebesar 18.005 detik atau setara 553 dan 551 m berdasarkan perintah kedua. Untuk mengubah resolusi tersebut menjadi 10 detik, bisa kita gunakan perintah:
g . r e g i o n r e s =00:00:10
Setelah resolusi kita rubah, kita bisa memulai interpolasi kita dengan:
r . resamp . i n t e r p input=nama_peta output=nama_output method=metode
Metode interpolasi yang bisa digunakan adalah nearest, bilinear, bicubic, atau lanczos, dengan pilihan default adalah bilinear. Misalnya kita akan menggunakan metode bilinear dan nearest untuk meng- interpolasi ketinggian peta, maka kita ketik:
r . resamp . i n t e r p input=ASTGTM2_S08E111_dem output=peta_10d_nr method=b i l i n e a r r . resamp . i n t e r p input=ASTGTM2_S08E111_dem output=peta_10d_bl method=n e a r e s t
Setalah itu kitampilkan peta-peta tersebut dengan perintah:
d . r a s t map=peta_10d_nr d . r a s t map=peta_10d_bl
Dengan cara yang sama kita bisa membuat peta dengan resolusi yang lebih besar, yaitu menseting region kita menjadi beresolusi lebih besar, kemudian kita interpolasi.
Tugas 3
1. Buatlah peta dengan resolusi 30 detik dengan berbagai metode: nearest, bilinear, bicubic, lanczos.
Tampilkan dan amati perbedaannya!
2. Jika saya ingin membuat peta dengan resolusi 100 m, berapa detik kah resolusi yang harus saya isikan.
Hint googling.
4 Membuat peta kemiringan dan aspect
Selain data ketinggian, data lain yang kita butuhkan untuk melakukan analisis kesetabilan lereng adalah peta kemiringan, dan aspect. Kita semua sudah tahu definisi kemiringan, jadi tidak perlu dijelaskan lagi.
Sedangkan aspect adalah arah kemiringan tersebut diukur dari arah timur berlawanan arah dengan arah jarum jam. Arah 0° adalah timur, arah 90° adalah utara, arah 180° adalah barat, sedangkan arah 270°
adalah arah selatan. Tujuan mengetahui aspect adalah untuk mengetahui arah jika terjadi longsor di lereng tersebut.
Perintah untuk membuat peta kemiringan dan aspect adalah:
r . s l o p e . aspect e l e v a t i o n=peta_10d_near@ASUS s l o p e=peta_10d_near_slope aspect=peta_10d_near_aspect
Tugas 4
Dengan cara yang sama, buatlah peta kemiringan dan aspek pada resolusi dan metode interpolasi yang berbeda-beda.
5 Merubah sistem koordinat peta
Untuk menhitung angka aman, kita butuh sistem koordinat berupa metrik, bukan lat-lon (latitude-longitude), meskipun sebenarnya kita bisa merubah jarak dalam lat-lon menjadi jarak dalam metrik saat proses perhi- tungan, akan tetapi proses tersebut kurang efisien. Oleh karena itu, untuk memudahkan hidup kita, kita bisa mengubah sistem koordinat peta kita menjadi UTM (Universal Transverse Mercator). Pada sistem UTM, bumi dibagi menjadi beberapa zona, kebetulan Jawa Tengah dan sebagian besar Jawa Timur termasuk dalam zona 49S, dengan S menandakan lokasi kita berada di sebelah selatan khatulistiwa.
Untuk merubah sistem koordinat, pertama-tama kita harus membuat lokasi baru dengan klik Settings >
GRASS working environment > create new locationpada menubar Layer Manager (Gambar5). Sete- lah itu muncul jendela lokasi untuk membuat lokasi baru, pada Project Location ketikkan “Lawu_UTM”, Location Titlediisi informasi yang relevan, klik next. Metode yang kita gunakan untuk membuat lokasi
baru adalah pilihan pertama, yaitu Select EPSG code of spatial reference system, klik next. Kemu- dian kita diminta untuk memasukkan kode EPSG kita, kalau kita tidak tahu kode EPSG untuk UTM zone 49S, bisa kita ketik “UTM zone 49S” pada , lalu kita pilih “WGS 84 / UTM zone 49S” atau kode EPSG 32749, klik next > OK > Finish. Setelah itu muncul dialog box untuk menanyakan apakah kita akan menuju lokasi baru atau tidak, klik Yes. Di lokasi baru kita diminta untuk menyeting, klik No, kita akan menyetingnya denga perintah g.region.
Figure 5: Membuat lokasi baru
Seperti yang telah kita singgung pada pembahasan sebelumnya, peta kita mencakup areal yang cukup luas, yaitu sebagian Karanganyar-Lawu-Magetan-Madiun-Wilis, sehingga kita perlu fokus pada daerah ter- tentu saja. Kali ini kita akan fokus pada sekitar Gunung Lawu, yaitu dengan batas-batas geografis utara, selatan, barat dan timur adalah 9152008, 9145020, 517708, 524356 dan resolusi 30 m, ingat 1 detik di daerah khatulistiwa setara dengan 30 m. Untuk menyeting areal komputasi, kita bisa menggunakan perintah:
g . r e g i o n n=9152008 s =9145020 e =524356 w=517708 r e s =30
Setelah itu kita cek area komputasinya dan resolusinya dengan perintah:
g . r e g i o n −p g . r e g i o n −m
Dua perintah tersebut menghasilkan output yang kurang lebih sama. meskipun pada resolusinya ada sedikit distorsi. Setelah kita menyiapkan lokasi sesuai dengan koordinat UTM dan boundary-nya, kita bisa mengkonversi koordinat peta kita dari lat-lon ke UTM dengan perintah:
r . proj l o c a t i o n=nama_lokasi mapset=nama_mapset input=nama_peta output=nama_output method=metode
Locationmerujuk pada GRASS Location yang telah kita buat sebelumnya yang mempunyai sistem lat- lon dan akan diubah ke UTM, mapset dan input adalah mapset yang menyimpan peta dan nama peta yang akan kita konversi, output adalah nama output untuk peta kita, sedangkan method terdiri dari nearest, bilinear, bicubic, lanczos, dl. Bebeda dengan r.slope.aspect, metode default untuk perintah ini adalah nearest.
Tugas 5
1. Apakah itu sistem koordinat UTM? Jelaskan!
2. Apakah itu proyeksi pada pemetaan? jelaskan!
3. Dengan cara yang sudah kita bahas, sekarang buatlah peta kemiringan dan aspek pada lokasi yang baru ini (dengan sistem koordinat UTM)!
4. Jika saya ingin membuat peta untuk daerah Kota Jayapura, berapakah kode EPSG dan zona UTM-nya?
6 Tugas akhir pertemuan
1. Dari peta Gunung Merapi yang telah kalian dapatkan, pada sekitar lokasi rumahnya (sekarang makam- nya) Mbah Marijan, coba kalian konversi ke UTM dengan batas-batas yang kalian tentukan sendiri dan resolusi 30 m!
2. Buatlah peta-peta kemiringan dan apseknya!
