2
Perumusan Masalah
Dari latar belakang di atas, maka
permasalahan yang timbul adalah bagaimana
koreksi geometrik citra satelit ALOS/PRISM
dan FORMOSAT-2 dengan menggunakan
metode Direct Georeferencing berdasarkan
pada nilai RMSe.
Batasan Permasalahan
Batasan masalah dari penelitian ini adalah:
1. Wilayah studi dari penulisan tugas akhir
adalah Kota Surabaya
2. Metode yang digunakan adalah metode
Direct
Georeferencing
dimana
memproyeksikan citra dengan koordinat 3
Dimensi (X,Y,Z)
3. Koordinat titik kontrol didapatkan dari
koordinat titik kontrol geodesi orde-3 dan
peta garis skala 1:5000
4. Transformasi koordinat yang digunakan
adalah transformasi Conform 3D model
Projektif, Bursa-Wolf dan
Molodensky-Badekas dan polinomial orde 2
5. Hasil akhir berupa analisis koreksi
geometrik dengan membandingkan RMSe
pada
citra
ALOS/PRISM
dan
FORMOSAT-2
Tujuan
Tujuan
penelitian
ini
adalah
menganalisis koreksi geometrik citra satelit
ALOS/PRISM
dan
FORMOSAT-2
berdasarkan nilai RMSe dengan menggunakan
metode Direct Georeferencing
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah
mengetahui koreksi geometrik berdasarkan
nilai RMSe pada citra satelit ALOS/PRISM
dan FORMOSAT-2.
METODOLOGI PENELITIAN
Lokasi Penelitian
Gambar 1. Lokasi Penelitian
Data dan Peralatan
Data
1. Data utama yang digunakan dalam
penelitian tugas akhir ini adalah citra
satelit ALOS/PRISM tahun 2008 dan citra
satelit FORMOSAT-2 tahun 2008
(a) (b)
Gambar 2. Persebaran titik pada citra
(a) ALOS PRISM (b) FORMOSAT-2
2. Koordinat Orde 3 Badan Pertanahan
Nasional (BPN) yang digunakan sebagai
koordinat titik kontrol
3. Peta Garis Skala 1:5000 yang digunakan
sebagai acuan koordinat tinggi (koordinat
Z) titik kontrol
4. Global
Digital
Elevation
Model
(GDEM)
Peralatan
Peralatan yang digunakan pada penelitian ini
adalah :
a
Perangkat Keras (Hardware)
- Notebook Toshiba
- Printer Canon Pixma MP 258
b Perangkat Lunak (Software)
- Software ENVI 4.7
- Software Matlab 7.0
- Software Microsoft 2007
Pengolahan Data
Citra Satelit
ALOS/PRISM
Tahun 2008
Citra Satelit
FORMOSAT-2
Tahun 2008
Pemotongan Citra
Penentuan Koordinat Citra
DEM Kollinearitas
Conform 3D
Projektif
Conform
Bursa-Wolf
Conform
Molodensky-Badekasf
Parameter Orientaai Luar
(Ekterior Orientation
Parameter)
Polinomial
Orde-2
Residu
RMSe ≤1
ya
Tidak
Uji Statistika :
Student T-Test
Analisis
XL,YL,ZL,ω,Ф,κ
Tititk Kontrol Geodesi Orde-3
Peta Garis
1:5000
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Perhitungan Parameter
Parameter yang didapatkan dari hasil
perhitungan berupa X
L
, Y
L
, Z
L
, ω,Ф,κ dan λ.
Dimana X
L
, Y
L
, Z
L
merupakan parameter
translasi, ω,Ф,κ merupakan parameter rotasi
dan λ merupakan perbesaran skala. Berikut ini
hasil perhitungan Parameter :
Tabel 1. Hasil Perhitungan Parameter dengan
Metode Conform 3D Projektif
Parameter ALOS/PRISM
FORMOSAT-2
-0.000452103
-0.000450679
0.0002804
0.00284043
0.004689214
0.005644107
X
L
675970.5644
686175.058
Y
L
9181471.113
9191308.035
Z
L
3.58832679
4.491525637
1.000000011
0.999999834
Tabel 2. Hasil Perhitungan Parameter dengan
Metode Conform Bursa-Wolf
Parameter ALOS/PRISM
FORMOSAT-2
0.001590253
0.001065247
-0.001090489
-0.000766451
0.028827102
0.023778296
X
L
675970.5792
686175.0645
Y
L
9181471.125
9191308.044
Z
L
2.943248787
2.929734045
1.000000012
0.999999834
Tabel 3. Hasil Perhitungan Parameter dengan
Metode Conform Molodensky-Badekas
Parameter ALOS/PRISM
FORMOSAT-2
0.0016637
0.001103181
-0.001108808
-0.000776757
0.032592663
0.018304965
X
L
692097.2888
692097.2888
Y
L
9194667.708
9194663.145
Z
L
2.415769231
2.415769231
1.000000011
0.999999834
Tabel 4. Hasil Perhitungan Parameter dengan
Metode Polinomial Orde-2
Parameter ALOS/PRISM
FORMOSAT-2
0.264543
-1.086162
0.573001
2.668394
0.241396
0.098104
X
L
697233.647
718074.792
Y
L
9197586.0507
9199672.341
Z
L
694625.8348
613117.7586
Analisa Perhitungan Parameter
Pada parameter rotasi yang bernilai
positif, sumbu rotasi didefinisikan sebagai
rotasi searah jarum jam vektor posisi bila
dilihat sumbu sistem koordinat Cartesian
acuan.
Hasil Transformasi Koordinat
Dari hasil transformasi didapatkan
residu untk masing – masing titik kontrol.
residu dalam penelitian ini merupakan selisih
antara koordinat yang dianggap benar dengan
koordinat hasil transformasi. Koordinat yang
dianggap benar disini adalah koordinat Orde 3
BPN dan peta garis skala 1:5000. Setelah
mendapatkan nilai residu dapat dihitung nilai
RMS tiap titik kontrol.
Tabel 5. Hasil Perhitungan RMSe dengan Metode
Conform 3D Projektif Pada Citra Satelit
ALOS/PRISM
Nama
Titik
Residu
X
Residu
Y
Residu
Z
RMS
(Xi) (Xi-µ)^2
12.01.024 -0.42270 0.03168 -0.02754 0.42478 0.00000001663854
12.01.025 -0.42262 0.03179 -0.02753 0.42471 0.00000004198718
12.01.031 -0.42278 0.03205 -0.02753 0.42489 0.00000000041039
12.01.032 -0.42278 0.03198 -0.02754 0.42488 0.00000000075845
12.01.035 -0.42277 0.03173 -0.02754 0.42486 0.00000000301434
12.01.044 -0.42261 0.03201 -0.02752 0.42472 0.00000003737308
12.01.048 -0.42283 0.03201 -0.02754 0.42493 0.00000000055491
12.01.050 -0.42285 0.03177 -0.02754 0.42493 0.00000000041103
12.01.051 -0.42285 0.03166 -0.02755 0.42493 0.00000000047289
12.01.063 -0.42303 0.03210 -0.02755 0.42514 0.00000005059073
12.01.081 -0.42294 0.03182 -0.02755 0.42502 0.00000001297715
12.01.082 -0.42305 0.03180 -0.02756 0.42513 0.00000005029629
12.01.083 -0.42286 0.03136 -0.02755 0.42491 0.00000000000152
Total RMS 5.523835 0.00000021548651
Rata-Rata RMS 0.42491
RMSe 0.00013400451202
Tabel 6. Hasil Perhitungan RMSe dengan Metode
Conform 3D Projektif Pada Citra Satelit
FORMOSAT-2
Nama
Titik
Residu
X
Residu
Y
Residu
Z
RMS
(Xi) (Xi-µ)^2
12.01.024 -0.41933 0.03142 -0.02247 0.421105 0.00000001637493
12.01.025 -0.41925 0.03154 -0.02246 0.421029 0.00000004127324
12.01.031 -0.41941 0.03180 -0.02247 0.421213 0.00000000039932
12.01.032 -0.41941 0.03172 -0.02247 0.421205 0.00000000074165
12.01.035 -0.41940 0.03148 -0.02247 0.421178 0.00000000296860
12.01.044 -0.41924 0.03175 -0.02246 0.421041 0.00000003669889
12.01.048 -0.41946 0.03176 -0.02247 0.421256 0.00000000054871
12.01.050 -0.41947 0.03152 -0.02247 0.421253 0.00000000040974
4
Tabel Lanjutan 6. Hasil Perhitungan RMSe dengan
Metode Conform 3D Projektif Pada Citra Satelit
FORMOSAT-2
Nama
Titik
Residu
X
Residu
Y
Residu
Z
RMS
(Xi) (Xi-µ)^2
12.01.024 -0.41933 0.03142 -0.02247 0.421105 0.00000001637493
12.01.025 -0.41925 0.03154 -0.02246 0.421029 0.00000004127324
12.01.031 -0.41941 0.03180 -0.02247 0.421213 0.00000000039932
12.01.032 -0.41941 0.03172 -0.02247 0.421205 0.00000000074165
12.01.035 -0.41940 0.03148 -0.02247 0.421178 0.00000000296860
12.01.044 -0.41924 0.03175 -0.02246 0.421041 0.00000003669889
12.01.048 -0.41946 0.03176 -0.02247 0.421256 0.00000000054871
12.01.050 -0.41947 0.03152 -0.02247 0.421253 0.00000000040974
12.01.051 -0.41948 0.03141 -0.02248 0.421254 0.00000000046041
12.01.063 -0.41965 0.03184 -0.02248 0.421456 0.00000004976975
12.01.081 -0.41956 0.03157 -0.02248 0.421346 0.00000001274847
12.01.082 -0.41967 0.03154 -0.02248 0.421455 0.00000004941463
12.01.083 -0.41948 0.03110 -0.02248 0.421234 0.00000000000095
Total RMS 5.476024 0.00000021180930
Rata – Rata RMS 0.421233
RMSe 0.00013285621775
Tabel 7. Hasil Perhitungan RMSe dengan Metode
Conform Bursa-Wolf Pada Citra Satelit
ALOS/PRISM
Nama
Titik
Residu
X
Residu
Y
Residu
Z
RMS
(Xi) (Xi-µ)^2
12.01.024 -0.79929 0.09736 0.07536 0.80872 0.00000010864186
12.01.025 -0.79903 0.09771 0.07536 0.80850 0.00000029593321
12.01.031 -0.79954 0.09852 0.07542 0.80911 0.00000000382810
12.01.032 -0.79953 0.09829 0.07541 0.80907 0.00000000077401
12.01.035 -0.79950 0.09754 0.07538 0.80895 0.00000000888296
12.01.044 -0.79902 0.09838 0.07538 0.80857 0.00000022471194
12.01.048 -0.79968 0.09840 0.07542 0.80924 0.00000003592348
12.01.050 -0.79973 0.09765 0.07539 0.80919 0.00000002011435
12.01.051 -0.79976 0.09731 0.07538 0.80917 0.00000001644158
12.01.063 -0.79929 0.09736 0.07536 0.80872 0.00000010899130
12.01.081 -0.80000 0.09781 0.07542 0.80948 0.00000018964846
12.01.082 -0.80035 0.09774 0.07543 0.80981 0.00000059118436
12.01.083 -0.79976 0.09638 0.07535 0.80906 0.00000000033793
Total RMS 10.5176 0.00000160541354
Rata – Rata RMS 0.809046
RMSe 0.00036576558308
Tabel 8. Hasil Perhitungan RMSe dengan Metode
Conform Bursa-Wolf Pada Citra Satelit
FORMOSAT-2
Nama
Titik Residu X
Residu
Y
Residu
Z
RMS
(Xi) (Xi-µ)^2
12.01.024 -0.88330 0.06619 0.04170 0.88676 0.00000004543106
12.01.025 -0.88313 0.06643 0.04170 0.88660 0.00000013756171
12.01.031 -0.88347 0.06698 0.04174 0.88699 0.00000000025748
12.01.032 -0.88347 0.06682 0.04173 0.88698 0.00000000000016
12.01.035 -0.88345 0.06631 0.04172 0.88692 0.00000000338283
12.01.044 -0.88312 0.06688 0.04172 0.88663 0.00000011931256
12.01.048 -0.88357 0.06690 0.04174 0.88708 0.00000001150414
12.01.050 -0.88360 0.06639 0.04172 0.88707 0.00000000986953
12.01.051 -0.88362 0.06615 0.04172 0.88708 0.00000001027499
12.01.063 -0.88330 0.06619 0.04170 0.88676 0.00000004543105
12.01.081 -0.88379 0.06650 0.04174 0.88727 0.00000008685913
12.01.082 -0.88402 0.06645 0.04175 0.88750 0.00000027551204
12.01.083 -0.88363 0.06552 0.04170 0.88703 0.00000000321853
Total RMS 11.53068 0.00000074861520
Rata – Rata RMS 0.886976
RMSe 0.00024976909409
Tabel 9. Hasil Perhitungan RMSe dengan Metode
Conform Molodensky-Badekas Pada Citra Satelit
ALOS/PRISM
Nama
Titik
Residu
X
Residu
Y
Residu
Z
RMS
(Xi) (Xi-µ)^2
12.01.024 -0.62006 0.11016 0.07891 0.63470 0.00000015376933
12.01.025 -0.61977 0.11056 0.07891 0.63448 0.00000037144575
12.01.031 -0.62034 0.11147 0.07897 0.63521 0.00000001410830
12.01.032 -0.62034 0.11121 0.07896 0.63515 0.00000000438006
12.01.035 -0.62030 0.11036 0.07893 0.63497 0.00000001383068
12.01.044 -0.61975 0.11131 0.07893 0.63460 0.00000024015600
12.01.048 -0.62051 0.11133 0.07897 0.63534 0.00000006459144
12.01.050 -0.62056 0.11049 0.07894 0.63524 0.00000002367369
12.01.051 -0.62059 0.11010 0.07893 0.63520 0.00000001373193
12.01.063 -0.62006 0.11016 0.07891 0.63470 0.00000015377338
12.01.081 -0.62087 0.11067 0.07897 0.63558 0.00000024268627
12.01.082 -0.62126 0.11058 0.07898 0.63595 0.00000074191944
12.01.083 -0.62060 0.10905 0.07890 0.63502 0.00000000393578
Total RMS 8.256136 0.00000204200205
Rata – Rata RMS 0.635087
RMSe 0.00021251283335
5
Tabel 10. Hasil Perhitungan RMSe dengan Metode
Conform Molodensky-Badekas Pada Citra Satelit
FORMOSAT-2
Nama
Titik
Residu
X
Residu
Y
Residu
Z
RMS
(Xi) (Xi-µ)^2
12.01.024 -0.68023 0.05097 0.04316 0.68350 0.00000002705053
12.01.025 -0.68010 0.05116 0.04316 0.68338 0.00000008171724
12.01.031 -0.68036 0.05158 0.04319 0.68368 0.00000000016369
12.01.032 -0.68036 0.05146 0.04319 0.68367 0.00000000000038
12.01.035 -0.68035 0.05107 0.04317 0.68362 0.00000000201847
12.01.044 -0.68009 0.05151 0.04317 0.68340 0.00000007068772
12.01.048 -0.68044 0.05152 0.04319 0.68375 0.00000000689344
12.01.050 -0.68046 0.05113 0.04318 0.68374 0.00000000585602
12.01.051 -0.68048 0.05095 0.04317 0.68375 0.00000000606774
12.01.063 -0.68023 0.05097 0.04316 0.68350 0.00000002705052
12.01.081 -0.68061 0.05121 0.04319 0.68390 0.00000005161523
12.01.082 -0.68079 0.05117 0.04320 0.68407 0.00000016365904
12.01.083 -0.68048 0.05046 0.04315 0.68371 0.00000000184930
Total RMS 8.887685 0.00000044462932
Rata – Rata RMS 0.683668
RMSe 0.00019249011141
Tabel 11. Hasil Perhitungan RMSe dengan
Metode Polinomial Orde-2
Nama
Titik
ALOS/PRISM FORMOSAT-2
Residu
X
Residu
Y
RMS
(Xi)
Residu
X
Residu
Y
RMS
(Xi)
12.01.024 -0.1929 -0.0324 0.1956 -0.2224 0.2337 0.3226
12.01.025 0.0945 0.0451 0.1047 0.4032 0.3546 0.5369
12.01.031 -0.1087 0.4271 0.4407 0.0895 -0.2171 0.2348
12.01.032 -0.1350 -0.3987 0.4209 0.5105 -0.3912 0.6432
12.01.035 0.0951 0.1993 0.2208 -0.6550 -0.2616 0.7053
12.01.044 0.5286 0.1995 0.5650 -0.4750 -0.0139 0.4752
12.01.048 -0.6917 -0.2485 0.7350 0.2630 0.2615 0.3709
12.01.050 0.3567 -0.0379 0.3587 0.3787 -0.1569 0.4099
12.01.051 -0.7799 1.7307 1.8983 -0.6941 -0.4324 0.8178
12.01.063 0.4398 -0.0911 0.4491 -0.1626 -0.2610 0.3075
12.01.081 -0.1136 0.0443 0.1219 0.4711 0.9211 1.0346
12.01.082 0.1586 0.0938 0.1843 -0.3316 0.1381 0.3592
12.01.083 0.3486 -1.0499 1.1063 0.4246 -0.1750 0.4592
Total RMS 6.801372
Total RMS 6.6772
RMSe 0.70399
RMSe 0.55862
Analisa Transformasi Koordinat
RMSe
terkecil
adalah
dengan
menggunakan
transformasi
Conform
3
Dimensi Projektif. Sedangkan terbesar adalah
menggunakan transformasi Bursa-Wolf.
Nilai
RMSe
dari
transformasi
Molodensky-Badekas lebih kecil daripada
transformasi Bursa-Wolf, hal ini dikarenakan
transformasi Molodensky-Badekas merupakan
pengembangan metode Bursa-Wolf. Dalam
transformasi ini digunakan titik berat sehingga
lebih teliti dibandingkan dengan transformasi
Bursa-Wolf.
Histogram Nilai RMSe
Untuk mengetahui perbedaan besarnya
nilai RMSe setiap metode pada citra satelit
ALOS/PRISM dan FORMOSAT-2 dapat
diketahui pada histogram berikut ini :
Gambar 4. Histogram Nilai RMS Per titik pada
Citra Satelit ALOS/PRISM
Gambar 5. Histogram Nilai RMS per titik pada
Citra Satelit FORMOSAT-2