LAPORAN PRAKTIKUM PENGINDERAAN JAUH Minggu ke-1 dan 2
“ Pengenalan Perangkat Lunak dan Karakteristik Citra Satelit ”
Dosen Pengampu:
Ruli Andaru, S.T., M.Eng., Ph.D.
Disusun Oleh : Nurul Farah Amira NIM. 23/516777/TK/56812
PROGRAM STUDI SARJANA TEKNIK GEODESI DEPARTEMEN TEKNIK GEODESI
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA 2025
A. MATA ACARA
Praktikum Penginderaan Jauh pada minggu pertama dan kedua berupa kegiatan pengenalan perangkat lunak dan karakteristik satelit penghasil citra.
B. TUJUAN
1. Mampu menjelaskan beragam jenis citra satelit dan karakteristiknya 2. Mampu mendapatkan/mengunduh citra satelit tidak berbayar
3. Mampu menjelaskan karakateristik perangkat lunak pengolahan citra
4. Mampu menampilkan citra satelit menggunakan perangkat lunak pengolahan citra 5. Mampu menjelaskan beragam jenis perangkat lunak pengolah citra satelit dan
karakteristiknya
C. PELAKSANAAN PRAKTIKUM Praktikum ini dilaksanakan pada : Hari : Rabu
Tanggal : 11 Februari 2025 s.d. 25 Februari 2025
Tempat : Lab. Fotogrametri & Inderaja Departemen Teknik Geodesi, Fakultas Teknik, UGM
D. ALAT DAN BAHAN 1. Data citra DIY
2. Website open source satelit
3. Laptop sebagai media antara software dengan program yang akan digunakan untuk melakukan pengolahan data citra
4. Software QGIS untuk melakukan pre-processing data citra dengan mengkombinasikan berbagai band yang sudah diunduh.
E. DASAR TEORI
1. Jenis Citra Satelit dan Karakteristiknya 1.1 Landsat 7
Merupakan satelit buatan NASA yang diluncurkan pada 15 April 1999 dari Vandenberg Air Force Base, California, dengan roket Delta-II. Dilengkapi dengan sensor Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+), Landsat 7 menjadi instrumen yang lebih serbaguna dan efisien untuk studi perubahan global, pemantauan dan penilaian tutupan lahan, dan pemetaan area yang luas daripada
Landsat versi terdahulu. Pengoperasian misi Landsat 7 mengalami extend dari 5 Mei 2022 hingga 1 Januari 2024.
a. Jumlah Band
Resolusi radiometrik : 8-bit (256 grey level) Resolusi temporal : 16 hari
Resolusi spasial : 15 m (band 8 pankromatik), 30 m (band 1-5, 7), 60 m (band 6)
Berikut adalah informasi setiap band pada Landat 7:
b. Parameter Orbit
Jenis orbit : Orbit sinkron Matahari (Sun-synchronous orbit).
Ketinggian orbit : 705 km di atas permukaan Bumi.
Inklinasi orbit : 98.2° (hampir polar).
Periode orbit : 99 menit untuk mengelilingi Bumi.
Waktu pelintasan : Melewati ekuator pada pukul 10:00 pagi waktu lokal (local solar time).
Interval revisit : 16 hari (waktu yang dibutuhkan untuk kembali ke lokasi yang sama).
c. Misi Utama
Misi utama Landsat adalah menyediakan citra permukaan bumi resolusi menengah untuk keperluan land observation seperti perubahan global, pemantauan dan penilaian tutupan lahan, dan pemetaan area yang luas.
1.2 Landsat 8
Merupakan satelit buatan NASA yang diluncurkan pada 11 Februari 2013 dari Vandenberg Air Force Base, California, dengan roket Atlas-V. Dilengkapi dengan sensor Operational Land Imager (OLI) dan the Thermal Infrared Sensor (TRIS). OLI adalah sensor yang dirancang untuk menangkap gambar permukaan Bumi dalam spektrum cahaya tampak (visible), near-infrared (NIR),
dan shortwave infrared (SWIR). Instrumen ini merupakan penyempurnaan dari instrumen pada satelit Landsat sebelumnya, sedangkan TIRS adalah sensor yang dirancang untuk mengukur suhu permukaan Bumi menggunakan spektrum inframerah termal. Instrumen ini membantu memahami fenomena yang berkaitan dengan suhu, seperti kelembaban tanah, panas perkotaan, dan aktivitas vulkanik.
a. Jumlah Band
Resolusi radiometrik : 11-bit (2048 grey level) Resolusi temporal : 16 hari
Resolusi spasial : 15 m (band 8 pankromatik), 30 m (band 1-5, 7), 60 m (band 6)
Berikut adalah informasi setiap band pada Landat 8:
(TRIS)
(OLI)
b. Parameter Orbit
Jenis orbit : Orbit sinkron Matahari (Sun-synchronous orbit).
Ketinggian orbit : 705 km di atas permukaan Bumi.
Inklinasi orbit : 98.2° (hampir polar).
Periode orbit : 99 menit untuk mengelilingi Bumi.
Waktu pelintasan : Melewati ekuator pada pukul 10:00 pagi waktu lokal (local solar time).
Interval revisit : 16 hari (waktu yang dibutuhkan untuk kembali ke lokasi yang sama).
c. Misi Utama
Misi utama Landsat adalah menyediakan citra permukaan bumi resolusi menengah untuk keperluan land observation seperti perubahan global, pemantauan dan penilaian tutupan lahan, dan pemetaan area yang luas.
1.3 SPOT 6
SPOT 6 (Satellite pour l'Observation de la Terre) merupakan salah satu satelit buatan Airbus Defence and Space dengan tipe orbit Sun-Synchronous yang diluncurkan pada 9 September 2012 di Satish Dhawan Space Center, India.
Satelit ini mengorbit pada ketinggian 694 km dan kemiringan 98.2°. Dilengkapi dengan sensor NAOMI (New Astrosat Optical Modular Instrument) SPOT 6 mendukung pembuatan peta dari skala 1 : 30.000 hingga 1 : 7.500 yang sesuai untuk berbagai bidang seperti pertanian, pemetaan nasional, observasi laut, hutan dan lingkungan.
a. Jumlah Band
Resolusi radiometrik : 12-bit (4096 grey level) Resolusi temporal : 26 hari
Resolusi spasial : 1.5 m (band pankromatik), 6 m (band multispektral)
Berikut adalah informasi setiap band pada SPOT :
b. Parameter Orbit
Jenis orbit : Orbit sinkron Matahari (Sun-synchronous orbit).
Ketinggian orbit : 694 km di atas permukaan Bumi.
Inklinasi orbit : 98.2° (hampir polar).
Periode orbit : 98.79 menit untuk mengelilingi Bumi.
Waktu pelintasan : Melewati ekuator pada pukul 10:00 pagi waktu lokal (local solar time).
Interval revisit : 26 hari (waktu yang dibutuhkan untuk kembali ke lokasi yang sama).
c. Misi Utama
SPOT 6, sama seperti semua misi SPOT, ditujukan untuk menghasilkan citra permukaan Bumi dengan resolusi tinggi. Ini dirancang untuk meningkatkan pengetahuan dan pengelolaan sumber daya bumi, mendeteksi dan memprediksi fenomena yang melibatkan klimatologi dan oseanografi, serta memantau aktivitas manusia dan fenomena alam.
1.4 Sentinel 1C
Sentinel-1C adalah satelit buatan European Commission (EC) dan the European Space Agency (ESA) yang diluncurkan pada 5 Desember 2024. Satelit ini mengorbit pada ketinggian 693 km. Dilengkapi dengan radar C-SAR (C-band Synthetic Aperture Radar) Sentinel 1 memiliki 4 mode observasi dengan resolusi yang berbeda, yaitu : Stripmap (SM), Interferometric Wide swath (IW), Extra Wide swath (EW), and Wave (WV).
a. Jumlah Band
Sentinel-1C adalah satelit radar, sehingga tidak menggunakan band spektral seperti satelit optik, melainkan menggunakan gelombang mikro untuk menghasilkan gambar.
Resolusi radiometrik : 16-bit (65.536 grey level) Resolusi temporal : 12 hari
Resolusi spasial : 5 m (SM mode), 5 x 20 m (IW mode), 25 x 100 m (EW mode), dan 5 x 20 m (WV mode)
Berikut adalah informasi radar pada Sentinel 1C :
b. Parameter Orbit
Jenis orbit : Orbit sinkron Matahari (Sun-synchronous orbit).
Ketinggian orbit : 693 km di atas permukaan Bumi.
Inklinasi orbit : 98.2° (hampir polar).
Periode orbit : 98.7 menit untuk mengelilingi Bumi.
Waktu pelintasan : Melewati ekuator pada pukul 10:00 pagi waktu lokal (local solar time).
Interval revisit : 12 hari (waktu yang dibutuhkan untuk kembali ke lokasi yang sama).
c. Misi Utama
Misi utama Sentinel-1 adalah untuk observasi global land-masses, sea- ice, land-ice, serta pengawasan maritim tanggap darurat yang difokuskan pada layanan kelautan inti, observasi darat dan tanggap bencana. Hal ini meliputi pemantauan zona es laut dan lingkungan arktik, pengawasan lingkungan laut, pemantauan risiko gerakan permukaan tanah, pemetaan permukaan tanah: hutan, air dan tanah, pertanian, dan pemetaan untuk mendukung bantuan kemanusiaan dalam situasi krisis
1.5 ALOS 3 JAXA
Advanced Land Observing Satellite-3 (ALOS-3) atau dikenal juga sebagai
“DAICHI-3” adalah satelit buatan Jepang yang dikembangkan oleh Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) . Diluncurkan pada 7 Maret 2023, ALOS 3 dilengkapi dengan dua sensor utama the Panchromatic Remote-sensing Instrument for Stereo Mapping (PRISM-2) dan the Hyperspectral Imager Suite (HISUI).
PRISM-2 adalah instrumen stereo beresolusi tinggi yang mampu menghasilkan citra petak lebar beresolusi tinggi dengan akurasi geolokasi yang tinggi. HISUI terdiri dari dua elemen, sensor multispektral (MSS) dan sensor hiperspektral (HSS), dengan aplikasi dalam analisis sumber daya dan energi global cadangan minyak, gas, dan logam, serta aplikasi lain seperti pemantauan lingkungan, pertanian, dan kehutanan.
a. Jumlah Band
Resolusi radiometric : 12-bit (4096 grey level) Resolusi temporal : 14 hari
Resolusi spasial : 0.8 m (band pankromatik), 8 m (band multispektral)
Berikut adalah informasi setiap band pada Sentinel 1C :
b. Parameter Orbit
Jenis orbit : Orbit sinkron Matahari (Sun-synchronous orbit).
Ketinggian orbit : 669 km di atas permukaan Bumi.
Inklinasi orbit : 97.9° (hampir polar).
Periode orbit : 97 menit untuk mengelilingi Bumi.
Waktu pelintasan : Melewati ekuator pada pukul 10:30 pagi waktu lokal (local solar time).
Interval revisit : 14 hari (waktu yang dibutuhkan untuk kembali ke lokasi yang sama).
c. Misi Utama
Misi utama dari ALOS-3 adalah untuk menyediakan layanan dukungan operasional di bidang-bidang berikut:
1) pemantauan bencana di daerah terdampak adalah salah satu persyaratan terpenting dari program pasca-alos
2) pembaruan arsip data yang berkaitan dengan informasi geografis nasional secara berkesinambungan, termasuk peta topografi, tata guna lahan, dan vegetasi
3) survei tanaman dan kondisi penangkapan ikan pesisir, dan 4) pemantauan lingkungan, termasuk pembuangan limbah industri
secara ilegal.
2. Karakateristik Perangkat Lunak Pengolahan Citra 2.1 MultiSpec
MultiSpec adalah sebuah sistem pemrosesan untuk menganalisis data gambar multispektral pengamatan Bumi secara interaktif, yang dikembangkan oleh Purdue Research Foundation. Tujuan utama MultiSpec adalah sebagai alat untuk mengekspor hasil penelitian dalam merancang metode yang baik untuk menganalisis data gambar hiperspektral tersebut. MultiSpec
juga telah digunakan secara signifikan dalam aplikasi lain, seperti pencitraan medis multiband, serta dalam kegiatan pendidikan tingkat K-12 dan universitas.
Berikut adalah beberapa karakteristik kelebihan MultiSpec:
a. gratis dan terbuka b. interaktivitas tinggi
c. mampu melakukan analisis multispectral dan hiperspektral d. basis pengguna dan pengaplikasian luas, dan
e. mendukung berbagai format data seperti GeoTIFF, ENVI, dan AVIRIS.
2.2 GRASS
GRASS GIS adalah perangkat lunak untuk pemrosesan data raster, vektor, dan geospasial. Perangkat lunak ini mendukung pemodelan terrain dan ekosistem, hidrologi, manajemen data, serta pemrosesan citra. Dengan kerangka kerja temporal bawaan dan Python API, GRASS GIS memungkinkan analisis deret waktu yang canggih dan pemrograman geospasial yang cepat, dioptimalkan untuk analisis skala besar pada berbagai konfigurasi perangkat keras. Berikut adalah beberapa karakteristik kelebihan GRASS GIS:
pemrosesan raster dan vektor yang komprehensif a. open source dan gratis
b. mendukung analisis spasial dan temporal c. dapat diintegrasikan dengan Python d. optimisasi untuk skala besar, dan
e. mendukung berbagai format data seperti GeoTIFF, Shapefile, dan format database spasial lain.
2.3 IDRISI
IDRISI Selva adalah perangkat lunak yang dikembangkan oleh Clark University dengan user interface yang ramah pengguna, memungkinkan pengguna untuk memproses gambar dengan mudah menggunakan hampir 300 modul untuk analisis dan tampilan informasi spasial digital. IDRISI Selva menawarkan rangkaian alat GIS dan Pengolahan Citra paling lengkap dengan harga yang sangat terjangkau. Berikut adalah beberapa karakteristik kelebihan IDRISI Selva:
a. user interface yang sederhana
b. mampu melakukan analisis perubahan dari data citra c. fitur analisis spasial yang lengkap
d. dapat diintegrasikan dengan GIS, dan e. mendukung berbagai format data citra.
2.4 ENVI
ENVI adalah perangkat lunak pengolahan citra untuk mendapatkan informasi secara lebih jelas. Perangkat lunak ini dapat dijalankan dari desktop, Cloud atau perangkat seluler, ENVI dapat dikustomisasi melalui API sesuai kebutuhan. Berikut adalah beberapa karakteristik kelebihan ENVI:
a. memiliki fungsi analisis gambar untuk membuat kemampuan analisis gambar baru yang disesuaikan untuk mendapatkan hasil yang diinginkan b. dapat diintegrasikan dengan ArcMap dan ArcGIS Online, dan
c. mendukung berbagai sumber data termasuk LiDAR, radar, optik, termal, dan 3D.
2.5 ERMAPPER
ER Mapper adalah aplikasi pengolahan citra geospasial yang kuat dan sederhana yang memungkinkan untuk mengekstrak informasi kuantitatif dari sebuah citra, serta menampilkan dan meningkatkan data raster, menampilkan dan mengedit data vektor, serta menghubungkannya dengan data dari Sistem Informasi Geografis (SIG), Sistem Manajemen Basis Data, atau sumber lainnya. Berikut adalah beberapa karakteristik kelebihan ERMAPPER:
a. user interface yang mudah digunakan b. mendukung data raster dan vector c. dapat diintergrasikan dengan GIS
d. mendukung berbagai format data seperti ECW
e. database datum dan system oroyeksi yang lengkap, dan f. mendukung penyajian dengan Image Web Server.
2.6 GRASSGIS
GRASSGIS adalah integrasi dari QGIS (Quantum GIS) yang merupakan perangkat lunak Sistem Informasi Geografis (GIS) dengan plugin tambahan untuk pengolahan citra. Perangkat lunak ini bersifat open-source dan sangat
populer di seluruh dunia. Berikut adalah beberapa karakteristik dan kelebihan QGIS:
a. open source dan gratis
b. mendukung berbagai format data vector dan raster seperti (i Shapefile, GeoJSON, GeoTIFF, dan JPEG2000)
c. dapat diintegrasikan dengan perangkat lunak lain, dan
d. dukungan analisis spasial, proyeksi data, dan system koordinat yang kuat.
F. LANGKAH KERJA 1. Unduh Data Citra Satelit
1.1 Kunjungi website https://glovis.usgs.gov/app?fullscreen=1
1.2 Tentukan lokasi dengan klik ikon peta kemudian geser krusor ke area yang akan diambil citranya, setelah itu kunci area dengan klik pada ikon gembok.
1.3 Pilih satelit yang akan digunakan sebagai sumber data citra dengan klik ikon tambah pada selected data set, kemudian sesuaikan navigasi satelitnya.
1.4 Tambahkan dataset filter metadata dengan klik ikon tambah pada dataset metadata filters, kemudian sesuaikan data set dan field filter sesuai kebutuhan.
Setelah selesai jangan lupa klik add data set filter.
1.5 Tambahkan juga filter metadata general dengan klik ikon tambah pada common metadata filters, lalu sesuaikan filter type sesuai kebutuhan. Setelah selesai jangan lupa klik add data set filter.
1.6 Tambahkan geographic filter untuk mengatur agar area yang akan diambil citranya tepat berada di tengah.
1.7 Setelah semua filter diatur kemudian klik apply filter.
1.8 Pilih citra yang ingin di unduh dengan klik select scene, Kemudian klik download.
2. Pengolahan Citra Data Satelit
2.1 Input citra ke QGIS, citra yang dimasukkan adalah citra DIY dari band 7, 10, dan 11.
2.2 Buat virtual layer raster baru dengan klik processing > toolbox > build virtual raster. Setelah itu, input data citra dari semua band, kemudian check list pada place each input in a separate band, lalu klik run.
2.3 Setelah proses run selesai akan muncul virtual layer baru yang memiliki tiga band baru, yakni merah (RED, hijau (GREEN), dan biru (BLUE). Atur band rendering untuk mengubah kombinasi band pada citra dengan klik layer properties > symbology > band rendering > render type > multiband color, kemudian sesuaikan RGB band dengan citra yang ingin ditampilkan.
G. HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Hasil data unduh citra satelit landsat 8 area DIY pada tanggal akuisi 1 Mei 2024 s.d. 30 Januari 2025
2. Hasil pengolahan citra satelit menggunakan QGIS dengan mengkombinasikan berbagai macam band
a. Virtual raster
Ini adalah hasil penggabungan citra satelit Landsat 8 dari 11 band menjadi satu raster virtual. Warna masih tidak optimal karena belum diatur kombinasi band yang tepat
b. Kombinasi band 432
Kombinasi ini mensimulasikan warna asli seperti yang terlihat oleh mata manusia. Namun hasil kombinasi yang didapatkan masih didominasi oleh warna biru, sehingga mungkin terdapat kesalahan dalam pengaturan nilai min/max.
dari kombinasi ini seharusnya akan tampak vegetasi yang berwarna hijau, air yang terlihat biru, dan permukaan tanah dan bangunan yang tampak sesuai aslinya.
c. Kombinasi band 543
Merupakan kombinasi false-color yang digunakan untuk analisis vegetasi. Hasil kombinasi yang ditampilkan masih kurang tepat, karena dengan kombinasi ini seharusnya vegetasi tampak berwarna merah akibat near-infrared yang
memantulkancCahaya dari tumbuhan. Air seharusnya tampak hitam atau gelap, bukan tampak biru kehijauan, sedangkan untuk struktur kota atau tanah gundul sudah tepat, yaitu tampak berwarna coklat.
d. Kombinasi band 652
Kombinasi band ini seharusnya bisa membantu mendeteksi perbedaan antara vegetasi, air, dan lahan terbuka. Namun hasil kombinasi yang ditampilkan masih didominasi warna biru, sehingga mungkin terdapat ketidakseimbangan rentang nilai pengaturan.
e. Kombinasi band 764
Merupakan kombinasi shortwave-infrared. Kombinasi band ini sesuai untuk analisis kelembaban tanah dan kebakaran hutan. Hasil kombinasi warna yang
ditampilkan sudah sesuai, karena vegetasi tampak merah dan air tampak gelap, namun tanah atau area kering seharusnya tampak cerah.
f. Kombinasi band 654
Merupakan kombinasi Natural-like Infrared - SWIR & NIR yang berfungsi untuk analisis kelembaban, vegetasi, dan deteksi perubahan lahan. Hasil kombinasi yang ditampilkan sudah sesuai karena warna tampak alami.
H. KESIMPULAN
Berdasarkan uji kombinasi band color yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa setiap kombinasi band memiliki fungsi berbeda. 432 (True Color) menyerupai penglihatan manusia, 543 (False Color) menonjolkan vegetasi, dan 567/764/654 cocok untuk analisis tanah, kelembaban, serta deteksi kebakaran. Pemilihan kombinasi band dapat disesuaikan dengan tujuan analisis. Selain itu pengaturan penyesuaian kontras dan rentang nilai harus tepat agar diperoleh hasil visual citra yang lebih optimal.
I. DAFTAR PUSTAKA
Biehl, L. L., & Landgrebe, D. A. (2020). MultiSpec©- Perangkat Lunak Pengolahan Citra
Satelit. Purdue University. Diakses dari
https://engineering.purdue.edu/~biehl/MultiSpec/index.html
Eastman, J. R. (2012). IDRISI Selva (Versi 17.0) - Perangkat Lunak Pengolahan Citra Satelit. Clark University. Diakses dari https://idrisi- selva.software.informer.com/17.0/
Earth on Drive. (n.d.). ER Mapper - Perangkat Lunak Pengolahan Citra Satelit. Diakses dari https://earthondrive.com/ermapper
Esri Indonesia. (n.d.). ENVI - Perangkat Lunak Pengolahan Citra Satelit. Diakses dari https://esriindonesia.co.id/id/envi
eoPortal. (n.d.). ALOS-3 - Space and Hardware Components. Diakses dari https://www.eoportal.org/satellite-missions/alos-3#space-and-hardware- components
eoPortal. (n.d.). Copernicus Sentinel-1 - Mission Capabilities. Diakses dari https://www.eoportal.org/satellite-missions/copernicus-sentinel-1#mission- capabilities
European Space Agency (ESA). (n.d.). SPOT-6 Mission Overview. Diakses dari https://earth.esa.int/eogateway/missions/spot-6
GRASS Development Team. (n.d.). Geographic Resources Analysis Support System (GRASS GIS). OSGeo. Diakses dari https://grass.osgeo.org/
ITC University of Twente. (n.d.). ALOS 3 Sensor Information. Diakses dari https://webapps.itc.utwente.nl/sensor/getsat.aspx?name=ALOS-3
ITC University of Twente. (n.d.). Landsat 7 Sensor Information. Diakses dari https://webapps.itc.utwente.nl/sensor/getsat.aspx?name=Landsat%207 ITC University of Twente. (n.d.). Landsat 8 Sensor Information. Diakses dari
https://webapps.itc.utwente.nl/sensor/getsat.aspx?name=Landsat%208 ITC University of Twente. (n.d.). Sentinel 1C Sensor Information. Diakses dari
https://webapps.itc.utwente.nl/sensor/getsat.aspx?name=Sentinel-1C
ITC University of Twente. (n.d.). SPOT 6 Sensor Information. Diakses dari https://webapps.itc.utwente.nl/sensor/getsat.aspx?name=SPOT%206
Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA). (n.d.). ALOS-3 (Advanced Land Observing Satellite-3). Diakses dari https://global.jaxa.jp/projects/sat/alos3/
NASA. (n.d.). Landsat 7. NASA Goddard Space Flight Center. Diakses dari https://landsat.gsfc.nasa.gov/satellites/landsat-7/
NASA. (n.d.). Landsat 7. NASA Goddard Space Flight Center. Diakses dari https://landsat.gsfc.nasa.gov/satellites/landsat-8/
QGIS.org. (n.d.). QGIS - A Free and Open Source Geographic Information System. Diakses dari https://qgis.org/project/overview/
SentiWiki Copernicus. (n.d.). Sentinel-1 Mission. Diakses dari https://sentiwiki.copernicus.eu/web/s1-mission
U.S. Geological Survey. (n.d.). Landsat Missions. Diakses dari https://www.usgs.gov/landsat-missions
