LAYER STACKING - KELOMPOK 5 LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM PJJ

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Teknik penginderaan jauh telah berkembang sangat pesat sejak diluncurkannya Landsat 1 pada tahun 1972 hingga peluncuran Landsat 7. Pada tanggal 11 Februari 2013 diluncurkan satelit generasi terbaru yaitu Landsat Data Continuity Mission (LDCM) yang dikenal sebagai Landsat 8. Keberhasilan ini melanjutkan misi satelit Landsat dalam pengamatan permukaan bumi. Landsat 8 mengorbit bumi setiap 99 menit, serta melakukan liputan pada area yang sama setiap 16 hari kecuali untuk lintang kutub tertinggi. Landsat 8 mengorbit bumi pada ketinggian ratarata 705 km dengan sudut inklinasi 98.2°. Landsat 8 memiliki 2 sensor yaitu sensor Operasional Land Imager (OLI) terdiri dari 9 saluran (band) termasuk band pankromatik beresolusi tinggi, dan Thermal Infra Red Sensor (TIRS) dengan 2 band termal (Sampurno, 2016).

Saat ini informasi tutupan lahan mulai banyak dibutuhkan, terutama untuk memberikan informasi terhadap sektor kehutanan. Dalam hal ini, vegetasi menjadi acuan utama untuk kebutuhan data. Untuk memenuhi kebutuhan yang semakin lama semakin meningkat, dibutuhkan proses pengerjaan yang cepat dengan ketepatan yang tinggi, maka dengan kemajuan teknologi saat ini analisis vegetasi tersebut dapat memanfaatkan teknologi penginderaan jauh. Saat ini teknologi penginderaan jauh terus dikembangkan, hal ini dibuktikan dengan semakin beragamnya wahana, sensor, dan sistem penginderaan jauh. Keragaman tersebut memberikan hasil dengan bukti beragamnya citra yang direkam dengan berbagai sensor (multisensor) yang bermanfaat bagi banyak hal sesuai dengan kebutuhan dan spesifikasinya (Handoko, 2015).

Penginderaan jauh merupakan sumber utama untuk beberapa jenis data tematik yang penting untuk analisis GIS, termasuk data mengenai karakteristik penggunaan lahan dan tutupan lahan. Citra satelit udara dan Landsat juga sering digunakan untuk mengevaluasi distribusi tutupan lahan dan memperbarui fitur geospasial yang ada. Dengan diperkenalkannya sistem penginderaan jauh dan perangkat lunak pengolah gambar, pentingnya penginderaan jauh dalam Sistem Informasi Geospasial (GIS) telah berkembang secara signifikan. Percepatan

penggunaan data dan teknik penginderaan jauh telah membuat proses geospasial menjadi lebih cepat dan canggih, meskipun peningkatan kompleksitas juga menciptakan kemungkinan kesalahan yang lebih besar. Sebelumnya, penilaian akurasi bukanlah prioritas dalam studi klasifikasi citra. Namun, karena semakin cepatnya kemungkinan kesalahan yang ditampilkan oleh citra digital, penilaian akurasi menjadi proses yang sangat penting (Rwanga, 2017).

Saat ini teknologi penginderaan jauh berbasis satelit menjadi sangat populer dan digunakan untuk berbagai tujuan kegiatan, salah satunya untuk mengidentifikasi potensi sumber daya kehutanan. Hal ini disebabkan perolehan data penginderaan jauh melalui satelit menawarkan beberapa keunggulann, antara lain harga yang murah, periode ulang perekaman daerah yang sama, pemilihan spektrum panjang gelombang untuk mengatasi hambatan atmosfer, daerah cakupannya yang luas dan mampu menjangkau daerah terpencil, bentuk datanya digital, serta kombinasi saluran spectral (band) sehingga data tersebut dapat diolah dalam berbagai keperluan, seperti pengolahan citra untuk membuat peta administrasi, peta tutupan lahan, dan sebagainya (Yudha et al., 2020).

Berdasarkan perkembangan teknologi tersebut tidak hanya beragam citra dan sensor yang muncul, namun juga resolusi spasial pada citra tersebut. Dengan semakin meningkatnya resolusi spasial pada citra, maka analisis tekstur semakin memiliki peranan penting dalam menganalisis dan mengilah citra, klasifikasi citra, dan interpretasi citra penginderaan jauh. Setiap citra digital yang dihasilkan oleh setiap sensor pada citra memiliki sifat khas pada setiap datanya. Sifat khas tersebut dihasilkan dari sifat orbit satelit, sifat dan kepekaan sensor penginderaan jauh terhadap panjang gelombang elektromagnetik, jalur transmisi yang digunakan, sifat sasaran objek, dan sifat sumber tenaga radiasinya. Berdasarkan hal tersebut maka citra yang dihasilkan (Firmansyah et al., 2021).

Tujuan

Tujuan dari Praktikum Penginderaan Jarak Jauh yang berjudul “Layer Stacking” ini adalah untuk menggabungkan beberapa band menjadi suatu informasi yang utuh.

TINJAUAN PUSTAKA

Pengolahan data citra digital merupakan suatu proses yang bertujuan untuk mengolah dan menganalisis citra dengan bantuan komputer. Pada pengolahan citra digital terdapat beberapa proses yang harus dilakukan terhadap data penginderaan jauh, yaitu: a) Layer stacking merupakan sebuah teknik untuk menggabungkan beberapa saluran citra yang terpisah menjadi satu file yang tergabung, dengan prinsip penggabungan, daerah perekaman masih pada satu area, lebar dimensi citra yang dimiliki sama. b) Cropping citra merupakan cara pengambilan data yang dilakukan dengan memisahan memotongan suatu arca tertentu dari suatu data citra yang memiliki area yang lebih luas. c) Koreksi radiometrik merupakan proses untuk memperbaiki kualitas visual citra dalam hal memperbaiki nilai piksel yang tidak sesuai dengan nilai pantulan objek yang sebenarnya. d) Koreksi atmospheric, koreksi ini dilakukan dengan mempertimbangkan berbagai parameter atau indikator atmosfer dalam proses koreksi. e) Masking bertujuan untuk menghapus nilai piksel yang tidak diperlukan dan memungkinkan mengganggu area yang sedang diteliti (Suprayogi, 2016).

Layer Stacking adalah suatu proses yang berfungsi untuk menggabungkan beberapa citra atau band atau layer menjadi satu. Berbeda dengan komposit citra, layer stacking hanya digunakan untuk mengurutkan daftar citra atau band sesuai nomor band pada jendela Available Bands List yang berguna untuk memudahkan pengguna dalammencari nomor band dan terlihat rapi. Penggabungan beberapa band melalui layer stacking nanti hasilnya akan dikemas menjadi satu file yang jika dibuka dengan aplikasi ENVI Classic. Penggabungan citra dilakukan untuk membedakan antara objek dengan menggabung 3 band yaitu band Red, Green dan Blue (RGB) dengan tersusun. Band RGB pada citra Sentinel yaitu band 432, band 4 menunjukkan warna merah, band 3 menunjukkan warna hijau dan band 2 menunjukkan warna biru. Menurut Prahasta (2008) Kombinasi band ini akan menampilkan objek sebagaimana warna aslinya. Penggabungan ini dilakukan melalui proses layer stacking dimana band file penyusun akan digabungkan menjadi satu file (Handayani et al., 2021).

Seiring dengan perkembangan teknologi yang begitu pesat, peran

teknologi penginderaan jauh (remote sensing) saat ini adalah salah satu cara yang diharapkan dapat memberikan solusi dalam menyediakan data dan informasi yang dibutuhkan untuk pelaksanaan kegiatan Operasi Pendaratan Amfibi. Citra satelit merupakan citra yang dihasilkan dari pemotretan menggunakan wahana satelit dan saat ini banyak sekali satelit mengorbit diluar angkasa dengan fungsi yang beragam pula. Dalam penelitian ini penulis akan menggunakan citra satelit Sentinel-2A milik European Space Agency (ESA). Pengolahan awal citra satelit Sentinel-2A dengan melaksanakan image procesingyakni proses layer stacking dan cropping, pada proses layer stacking menggunakan 4 saluran yakni saluran 2, saluran 3, saluran 4, dan NIR, hal ini dilakukan pada tiap data citra satelit yang digunakan. Dilanjutkan penggabungan citra di yang akan digunakan dan dilakukan pemotongan terhadap citra tersebut pada area yang akan menjadi area penelitian (Rahmad et al., 2018).

Terdapat banyak citra yang dapat digunakan untuk menganalisis vegetasi, diantaranya citra yang dapat digunakan untuk menganalisis vegetasi adalah citra sentinel. Citra Sentinel-2 merupakan salah satu citra satelit yang memiliki 13 band, 4 band beresolusi 10 m, 6 band beresolusi 20 m, dan 3 band beresolusi spasial 60 m dengan area sapuan 290 km. Sentinel-2 dapat digunakan untuk kepentingan monitoring lahan, data dasar untuk penggunaan lahan yang dapat digunakan untuk berbagai aplikasi monitoring dan perencanaan lingkungan.

NDVI merupakan perhitungan band pada citra yang digunakan untuk mengetahui tingkat kehijauan, kemudian dilakukan analisis untuk mengetahui sebaran kerapatan vegetasi. Nilai NDVI ini merupakan nilai yang digunakan untuk mengetahui tingkat kehijauan pada daun dengan panjang gelombang inframerah yang didapati (Awaliyan, 2018).

Pemotongan citra dilakukan untuk memilih lokasi yang diinginkan dengan memotong sebagian wilayah pada 1 scene citra Pemotongan citra dilakukan membantu memfokuskan area dan minimalisir penggunaan memori serta mempercepat processing pengolahan data. Penggabungan citra dilakukan untuk membedakan antara objek dengan menggabung 3 band yaitu band Red, Green dan Blue (RGB) dengan tersusun. Band RGB pada citra Sentinel yaitu band 432, band

4 menunjukkan warna merah, band 3 menunjukkan warna hijau dan band 2 menunjukkan warna biru. Kombinasi band ini yang akan dapat menampilkan pada objek sebagaimana warna aslinya. Penggabungan ini yang dapat dilakukan dengan melalui proses layer stacking dimana band file penyusun akan digabungkan menjadi satu file (Aqshal, 2021).

Keberadaan Sentinel-2 didesain secara khusus untuk membantu ilmuwan mempelajari dan memantau interaksi dan proses yang ada di bumi;

menyiapkan strategi dalam menghadapi tantangan perubahan global yang sedang terjadi; serta mencapai tujuan pengembangan masyarakat (Societal Development Goals). Selain itu dengan adanya satelit ini diharapkan ilmuwan mendapatkan harmonisasi data dan produk keilmuan yang baru untuk mengembangkan, dan mengintegrasikan pemantauan langsung dengan pemodelan untuk memahami perubahan lingkungan regional dan global. Sentinel-2 memanfaatkan teknologi dan pengalaman yang diperoleh untuk mendukung pasokan data operasional untuk layanan seperti manajemen resiko (banjir dan kebakaran hutan, penurunan dan tanah longsor), penggunaan/perubahan lahan, pemantauan hutan, keamanan pangan/ sistem peringatan dini, pengelolaan air dan perlindungan tanah, pemetaan perkotaan, serta pemantauan kondisi di bagian perairan darat dan laut (Nadya, 2017).

Stacking merupakan proses menggabungkan beberapa band citra yang berbeda sehingga membentuk suatu tampilan yang di inginkan. Diketahui data citra Landsat 7 ETM+ terdiri dari 8 band dan Landsat 8 OLI terdiri dari 11 band yang masing-masing memiliki fungsi masingmasing. Proses dalam menampilkan suatu tampilan baku dari citra landsat yang terdiri dari beberapa band, diperlukan suatu proses penggabungan saluran band yang disebut layer stacking Penentuan citra subset (cropping) dilakukan untuk mengakomodasikan ukunan citra dan objek penelitian, citra dicrop sesuai dengan ukuran lokasi penelitian. Gabungan (komposit) saluran/band dilakukan untuk mendapatkan ketajaman objek dan menghasilkan warna komposit yang optimum. Citra Landsat merupakan citra resolusi menengah yang mana memiliki cakupan yang cukup luas, pada data yang digunakan yaitu path 121 dan row 65 wilayah Segara Anakan dilakukan cropping sesuai luasan wilayah kajian (Tarigan et al., 2016).

METODE PRAKTIKUM

Waktu dan Tempat

Praktikum Penginderaan Jarak Jauh yang berjudul “Layer Stacking”

dilaksanakan pada hari Rabu, Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah Laptop. Bahan yang digunakan adalah Software ERDAS Imagine 9.1., Band citra landsat 8

Prosedur Praktikum 1. Disiapkan alat dan bahan

2. Dibuka aplikasi Erdas Imagine 9.1

Gambar 1. Tampilan Software Erdas Imagine 9.1

3. Kemudian diklik menu import untuk mengubah data/file tif menjadi img>klik type ”Geo Tiff” >input file>klik Ok hal ini berfungsi untuk mengatasi masalah pada unsurported compression type

Gambar 2. Tampilan import data band citra landsat 8

4. Lalu klik output file>Klik band yang sudah diinput>pilih tempat penyimpanan file>ubah type file dengan mengklik “Imagine img”>Klik Ok. Langkah ini dilakukan pada setiap bandlandsat 8

Gambar 3. Tampilan pengaturan tipe file pada band menjadi img

5. Setelah semua band siap diimport selanjutnya di klik Interpreter>

utilities>layer stack>input data>Klik band citra yang sudah didownload>klik add>Klik Ok

Gambar 4. Tampilan layer stack data band citra landsat 8 6. Diklik viewer>pilih opsi open>raster layer>pilih band yang sudah dilayer

stack pada file penyimpanan>Klik Ok>

Gambar 5. Tampilan input data citra Natural_Color 7. Kemudian klik kanan>pilih fit image to window

Gambar 6. Tampilan fit image to window 8. Hasil layer stacking pada band 4,3,2 (Natural_Color.img)

Gambar 7. Tampilan hasil layer stacking komposit band 4,3,2

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Adapun hasil yang diperoleh dari Praktikum Penginderaan Jarak Jauh yang berjudul ”Layer Stacking” adalah sebagai berikut:

Gambar 8. Tampilan Citra Natural_Color pada Wilayah Kota Medan Pembahasan

ERDAS Imagine merupakan aplikasi software yang paling umum digunakan untuk pengolahan data raster (citra). Sebelum dilakukan proses penggabungan band (layer stack), lakukan ekstraksi file terkompres yang baru didownload dari USGS, sehingga terbentuk folder berisi file-file band citra landsat 8. Pada tutorial ini memanfaatkan citra landsat 8 rentang waktu bulan Januari 2023 sampai dengan September 2023 untuk wilayah kota Medan. Pada praktikum ini akan dilakukan layer stacking pada citra yang sudah didownload.

Secara umum pada pengolahan citra dilakukan dengan beberapa tahap, yaitu: pra- pengolahan citra, pemilihan kombinasi band terbaik, interpretasi visual citra,

membuat penciri kelas, analisis separabilitas, klasifikasi citra, dan uji akurasi.

Tahap pra-pengolahan yang dilakukan adalah perubahan format data GeoTiff dari setiap band menjadi format image (.img) dengan menggunakan software Erdas Imagine 9.1. Selanjutnya citra ditumpuk (layer stack) untuk dapat dilakukan analisis multispektral. Tahap selanjutnya adalah pemilihan kombinasi band.

Pemilihan kombinasi band terbaik untuk klasifikasi tutupan lahan dapat dilakukan melalui evaluasi optimum index factor (OIF) (Jaya, 2010). Nilai OIF merupakan ukuran banyaknya informasi yang dimuat pada suatu citra komposit. Menurut Mentari (2013) kombinasi band terbaik menggunakan nilai OIF untuk klasifikasi tutupan lahan citra Landsat 8 adalah kombinasi band 754 dimana band 7 adalah spektrum SWIR-2, band 5 adalah spektrum NIR, dan band 4 adalah spektrum red.

Pada proses layer stacking dilakukan penggabungan band 4,3,2 yang menghasilkan citra natural color yang terlihat pada gambar 10. Warna natural memberikan kenampakan warna objek sesuai dengan warna yang terlihat oleh mata manusia normal, seperti objek vegetasi yang berwarna hijau, sedangkan perairan berwarna biru tua atau hitam. Interpretasi citra merupakan suatu kegiatan mengenai pengkajian foto udara yang bertujuan untuk pengidentifikasian objek serta menilai arti penting dari objek tersebut. Interpretasi ini bisa dilakukan dalam dua cara yakni visual dan digital Interpretasi: visual dapat dilakukan pada citra yang nampak pada monitor komputer atau pada citra hardcopy Kegiatan visual dalam pengkajian gambar permukaan bumi yang ada pada citra bertujuan dalam mengidentifikasi objek dan maknanya.

Penginderaan jarak jauh mempunyai berbagai kegunaan termasuk dalam bidang kelautan Penginderaan pada bidang ini dipakai dalam penelitian seperti penyebaran vegetasi mangrove. penutupan terumbu karang, dan bentuk serta topografi Pantai. Banyaknya manfaat dari penginderaan ini membuat mahasiswa Ilmu Kelautan dan Kehutanan perlu mempelajarinya. Hal ini sesuai dengan pernyataan Muhlis et al. (2019) yang menyatakan pengideraan jarak jauh memiliki banyak manfaat Manfaatnya antara lain sebagai cara yang paling cepat dalam memetakan daerah bencana, alat pembuat peta yang baik, dan citra dapat dibuat secara tepat.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

1. Layer Stacking adalah suatu proses yang berfungsi untuk menggabungkan beberapa citra atau band atau layer menjadi satu.

2. Layer stacking merupakan sebuah teknik untuk menggabungkan beberapa saluran citra yang terpisah menjadi satu file yang tergabung, dengan prinsip penggabungan, daerah perekaman masih pada satu area, lebar dimensi citra yang dimiliki sama.

3. Pengideraan jarak jauh memiliki banyak manfaat Manfaatnya antara lain sebagai cara yang paling cepat dalam memetakan daerah bencana.

4. Pada proses layer stacking dilakukan penggabungan band 4,3,2 yang menghasilkan citra natural color.

5. Tahap pra-pengolahan yang dilakukan adalah perubahan format data GeoTiff dari setiap band menjadi format image (.img) dengan menggunakan software Erdas Imagine 9.1.

Saran

Sebaiknya dalam melakukan layer stacking praktikan harus mengikuti dan memperhatikan tahap tahap dalam menjalankan proses layer stacking untuk mendapatkan hasil yang akurat.

Dalam dokumen KELOMPOK 5 LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM PJJ (Halaman 35-48)