pemanfaatan data citra satelit dalam mendukung pengelolaan sda

Optimalisasi Pemanfaatan Sistem Informasi Geografi dalam
Perencanaan Ruang Konservasi
Bogor, 2012
PEMANFAATAN DATA CITRA SATELIT
DALAM MENDUKUNG PENGELOLAAN SDA
Bambang Trisakti
(e-mail: [email protected])
Peneliti di Pusat Pemanfaatan Penginderaan Jauh, LAPAN
PUSAT PEMANFAATAN PENGINDERAAN JAUH
LEMBAGA PENERBANGAN DAN ANTARIKSA NASIONAL
Jalan LAPAN no. 70, Pekayon, Pasar Rebo, Jakarta 13710
ISI PRESENTASI

PERKEMBANGAN UMUM TEKNOLOGI SATELIT
PENGINDERAAN JAUH

FASILITAS DAN DATA PENGINDERAAN JAUH LAPAN

PEMANFAATAN DATA SATELIT UNTUK MENDUKUNG
PENGELOLAAN SUMBERDAYA ALAM
(WILAYAH DARAT, PESISIR DAN LAUT)
PERKEMBANGAN UMUM
TEKNOLOGI
SATELIT PENGINDERAAN JAUH
PENGERTIAN PENGINDERAAN JAUH
Penginderaan Jauh:
Ilmu dan seni untuk memperoleh informasi tentang permukaan bumi obyek,
daerah, atau fenomena (geofisik) melalui perolehan data dengan suatu alat
(sensor) yang dipasang pada satelit, pesawat udara, balon udara, dll tanpa
kontak langsung dengan obyek, daerah, atau fenomena yang dikaji, dan
dilanjutkan dengan pengolahan, analisis, dan interpretasi terhadap data
tersebut.
TEKNOLOGI SATELIT PENGINDERAAN JAUH (1)
 Remote sensing dimulai 1840
pengambilan foto menggunakan
kamera yang dibawa dengan
balon udara
 Tahun 1903
memanfaatkan burung merpati
untuk pengiriman surat dan
pengambilan foto dari udara
 Tahun 1914
Foto udara pada perang
dunia pertama
 Tahun 1957
Peluncuran Sputnik-1 menjadikan
manusia dapat memperoleh foto bumi
dari angkasa
Sumber: Earth Observation Centre UKM, Duygu Bayhan
TEKNOLOGI SATELIT PENGINDERAAN JAUH (2)
1972: Peluncuran satelit ERTS-1 (Earth Resources Technology
Satellite, menjadi “Landsat 1”), mengawali program satelit
Landsat.
Lanjutan program Landsat  LDCM (Landsat Data
Continuous Mission, Landsat 8) rencana 2013.
1986: Peluncuran SPOT 1, mengawali program satelit SPOT. Saat ini
yang aktif adalah SPOT 4 (1998) dan SPOT 5 (2002) dengan
resolusi spasial 2.5 – 20 m
1999 – 2001: Peluncuran IKONOS (1999) dan Quickbird (2001)
merupakan satelit komersil dengan resolusi sangat tinggi,
IKONOS (1-4 m) dan Quickbird (0.61-2.44 m)
Sumber: http://www.springer.com/978-0-85729-666-5
TEKNOLOGI SATELIT PENGINDERAAN JAUH (3)
2006: Peluncuran ALOS, yang mempunyai 3 sensor:
PRISM (Pan: 2.5 m), AVNIR (10 m),
PALSAR 10 - 100 m
ALOS 2 (SAR)  2013 dan ALOS 3 2014/15
2007: Peluncuran Terra SAR X menggunakan X band dengan
dengan resolusi 1 – 18 m, dan juga meluncurkan satelit
pendamping Tan DEM X dengan resolusi 3m.
2007-2009: Peluncuran Worldview 1 (2007), Worldview 2 (2009).
Worldview 1  0.55 m (Pan),
Worldview 2  0.48 (Pan), dan 1.8 (MS), total mempunyai 9
band.
2010: Peluncuran Geoeye 1 dengan resolusi spasial 0.41 – 1.65 m.
Geoeye 2 belum diluncurkan, rencana mempunyai resolusi
spasial berkisar 0,25 m.
TEKNOLOGI SATELIT PENGINDERAAN JAUH (4)
detil
PERKEMBANGAN KE DEPAN ?
 Resolusi spasial makin tinggi  kurang dari 1 m
 Waktu perulangannya makin tinggi
 Pemanfaatan data SAR dan Hyperspektral
PROGRAM PENGEMBANGAN SATELIT, LAPAN
1. LAPAN-TUBsat atau LAPAN A1
• Kerjasama antara LAPAN dan
Technical University of Berlin (TU
Berlin)
• Diluncurkan pada10 Januari 2007
• Membawa 2 video kamera:
1. Resolusi 5 m, cakupan 3.5 km
2. Resolusi 200 m, cakupan 81 km
2. LAPAN A2
• Misi: Mitigasi bencana, memantau lalu
lintas pelayaran dan pengamatan bumi
• Membawa :
1. Dijital kamera dgn resolusi 6 m
2. Video kamera dgn cakupan 81 km
3. LAPAN A3 atau Satelit ORARI
• Misi: komunikasi radio amatir untuk
mendukung mitigasi bencana dan
pengamatan bumi
• Rencana diluncurkan 2012/2013
• Membawa :
1. Dijital kamera dgn resolusi 17 m
2. Video kamera dgn cakupan 80 km
4. LAPAN-IPB (Lisat)
• Misi: Menunjang program ketahanan
pangan
• Rencana diluncurkan 2014/2015
5. Satelit pendidikan
• Misi: Menunjang program tele-education
di Indonesia
• Dalam taraf kajian
CONTOH DATA LAPAN TUBSAT (A1)
Sekitar Monas
Gunung Merapi
Bandara Sukarno Hatta
Gunung Tangkuban Perahu
Bandara Franskaisepo
FASILITAS DAN DATA
LAPAN
STRUKTUR ORGANISASI LAPAN
(PerKa LAPAN No. 2 Tahun 2011)
KEPALA LAPAN
INSPEKTORAT
DEPUTI BIDANG
PENGINDERAAN
JAUH
PUSAT
PEMANFAATAN
PENGINDERAAN JAUH
PUSAT
TEKNOLOGI DAN DATA
PENGINDERAAN JAUH
SEKERTARIS UTAMA
DEPUTI BIDANG SAINS,
PENGKAJIAN DAN
INFORMASI
KEDIRGANTARAAN
DEPUTI BIDANG
TEKNOLOGI
DIRGANTARA
PUSAT PEMANFAATAN PENGINDERAAN JAUH
(perKa LAPAN No. 2 Tahun 2011)
PUSAT
PEMANFAATAN
PENGINDERAAN JAUH
SUB BAGIAN
TATA USAHA
BIDANG
SUMBERDAYA
WILAYAH DARAT
BIDANG SUMBER
DAYA WILAYAH
PESISIR DAN LAUT
BIDANG
LINGKUNGAN
DAN MITIGASI
BENCANA
KELOMPOK
JABATAN
FUNGSIONAL
BIDANG
PRODUKSI
INFORMASI
FASILITAS YANG TERSEDIA DI LAPAN
 Lokasi penerima data:
 Instalasi Lingkungan dan Cuaca (Jakarta)
 Instalasi Penginderaan Jauh Sumberdaya Alam
(Parepare, Sulawesi Selatan)
 Instalasi Penginderaan Jauh Cuaca (Biak, Papua)
 Sistem penerima, pengolahan, dan distribusi
data/informasi:
 Sistem penerima data SPOT
 Sistem penerima data Aqua/Terra MODIS
 Sistem pengolahan data berbasis PC
 Sistem komunikasi dan jaringan data
 Sistem pencetakan kedalam hardcopy
 Website (www.rs.lapan.go.id)
STASIUN BUMI SATELIT PENGINDERAAN JAUH
LAPAN
Stasiun Bumi Satelit
Penginderaan Jauh
LAPAN Parepare
Stasiun Bumi Satelit
Penginderaan Jauh
LAPAN Jakarta dan
Rumpin
Stasiun Bumi Satelit
Penginderaan Jauh
LAPAN Biak
FASILITAS AKUSISI DAN PRODUKSI
DATA PENGINDERAAN JAUH LAPAN
DATA YANG TERSEDIA
Yang diterima oleh Stasiun Bumi Yang diterima melalui kerjasama
LAPAN:
internasional:
GMS/MTSAT (1970 – sekarang)
NOAA (1970 – sekarang)
Feng Yun 1D (2006 – sekarang)
Landsat-4 and Landsat-5 (1984 – 1992)
ERS-1 and ERS-2 (1993 – 1998)
JERS-1 (1995 – 1996)
Landsat-7/ETM+ (2000 – 2007)
Terra/Aqua MODIS (2004 – sekarang)
SPOT-2 (2006 – Jul 2009)
SPOT-4 (2006 – sekarang)
Data:
 ALOS (AVNIR, PRISM, PALSAR)
 SPOT-5
 IKONOS
 Quickbird
 Landsat TM dan ETM+
Lembaga/Organisasi Internasional:
 CRISP, Singapura
 MACRES, Malaysia
 GISTDA, Thailand
 JAXA, Jepang
 GeoSciences Australia (GA)
 DLR, Jerman
 UN Space-based Information for
Disaster Management and Emergency
Response (UN-SPIDER)
 INCAS, Indonesia-Australia
 dll
PRODUK DATA PENGINDERAAN JAUH RESOLUSI
RENDAH DAN MENENGAH
NOAA (1km)
MODIS (1 km)
LANDSAT
(30 m)
SPOT 4 (10-20 m)
PRODUK DATA RESOLUSI SANGAT TINGGI
Lapan collaborates with international ground stations to provide high resolution data.
SPOT-5
Ikonos
ALOS (AVNIR+PRISM)
Quickbird
PEMANFAATAN DATA
SATELIT UNTUK
PENGELOLAAN SUMBER
DAYA ALAM
IDENTIFIKASI LAHAN SAWAH SATELIT BERDASARKAN
KONDISI FASE PERTUMBUHAN
Fase air
0 - 1 bulan
Fase vegetatif
1 - 2 bulan
Fase generatif
> 2 bulan
Fase bera
IDENTIFIKASI LAHAN SAWAH DENGAN SATELIT
RESOLUSI MENENGAH (LANDSAT)
Citra Landsat Wilayah Jawa Timur (Resolusi 30
m)
P. Madura
Sawah
Jalan
Surabaya
Kab. Sidoarjo
Pemukiman
Provinsi Jawa Timur
Kab. Sidoarjo
IDENTIFIKASI LAHAN SAWAH DENGAN SATELIT
RESOLUSI TINGGI (ALOS-AVNIR)
Citra ALOS-AVNIR Wilayah Jawa Timur
Resolusi spasial 10 m
Surabaya
Kab. Sidoarjo
Kab.
Sidoarjo
Provinsi Jawa Timur
IDENTIFIKASI LAHAN SAWAH DENGAN SATELIT
RESOLUSI SANGAT TINGGI (IKONOS)
Citra IKONOS (Resolusi 1 m)
Sawah fase pertumbuhan
(fase vegetatif/generatif)
Sawah fase bera
(setelah panen)
CONTOH: PEMETAAN LAHAN SAWAH SECARA VISUAL
DI KABUPATEN OKU TIMUR
Batas administrasi
Lahan sawah
Lahan sawah
CONTOH: PEMETAAN LAHAN SAWAH SECARA DIJITAL DENGAN
METODE SEGMENTASI DI KABUPATEN KUNINGAN
Non Sawah
Salah Interpretasi
Sawah
Citra : Landsat
Akurasi : 75 %
INFORMASI SPASIAL LAHAN SAWAH DI BEBERAPA PROVINSI
MENGGUNAKAN LANDSAT 2009 (LAPAN-KEMENKO)
PEMANTAUAN PERTUMBUHAN PADI DI LAHAN SAWAH
TINGKAT KEHIJAUAN VEGETASI VS. FASE PENANAMAN
Citra Satelit MODIS (resolusi 250 - 1000 m)
Fase vegetatif
Fase bera
Bekasi
Fase air
Fase
generatif
PEMANTAUAN TINGKAT KEHIJAUAN VEGETASI LAHAN
SAWAH PERIODE 18 – 25 FEBRUARI 2012
PEMANTAUAN FASE TANAMAN PADI LAHAN SAWAH
PERIODE 18 - 25 FEBRUARI 2012
PEMANTAUAN SUMBERDAYA AIR
(KUALITAS DANAU)
Sumberdaya air, seperti: danau dan waduk, merupakan penyedia air untuk
pertanian, air minum, perikanan, PLTA, pariwisata dll
Perlunya pemantauan kualitas danau, khususnya 15 danau prioritas
Vegetasi air
(contoh: eceng gondok)
Air danau
PEMANTAUAN LUAS PERMUKAAN AIR DANAU
LIMBOTO, GORONTALO
26 April 1989
8 April 2000
14 April 2002
7 Mei 2010
Dengan vegetasi air
Dengan vegetasi air
tanpa vegetasi air
Tanpa vegetasi air
50
Luas (Km2)
40
30
20
10
0
1989
2000
2002
2010
Kecenderungan luas semakin menurun dari tahun 1989-2010
PEMANTAUAN TINGKAT KEKERUHAN DI DANAU
LIMBOTO, GORONTALO
Landsat 1990
Landsat 2002
Rendah
SPOT 2010
Tinggi
Peningkatan kekeruhan air di Danau Limboto selama periode 1990-2010
PEMANTAUAN LUAS PERMUKAAN AIR DANAU
TONDANO, SULAWESI UTARA
1990
2001
2003
1. Luas relatif tidak
berubah
Luas (Km2)
50
48
46
2. Vegetasi air
teridentifikasi meluas
pada tahun 2011
44
42
40
2011
1990
2001
2003
Tahun (-)
2011
PEMANTAUAN LUAS PERMUKAAN AIR DANAU
TEMPE, SULAWESI SELATAN
1989
2000
2005
2010
Vegetasi
air
IDENTIFIKASI LOKASI EKSISTING KERAMBA
Citra IKONOS 2003 (1 m)
TONDANO
10 07
2002
Citra Landsat 2003 (30 m)
16 04
2003
INFORMASI SPASIAL SEBARAN KERAMBA,
PERMUKIMAN DAN JARINGAN JALAN
Keramba
Permukiman
Danau
Jaringan jalan
PEMETAAN POLA ALIRAN DAN BATAS
CATCHMENT AREA DANAU TONDANO
Metode:
Pola aliran, slope termiring
Sumber: DEM dan Peta RBI
PEMETAAN BATAS DAS DAN POLA ALIRAN
(DAS CILIWUNG)
Outlet
Karakteristik DAS Ciliwung
Keliling
Keterangan:
Menggunakan data DEM SRTM
resolusi spasial 90 m untuk
menentukan batas DAS, pola
aliran dan karakteristik DAS
Sungai Ciliwung
Pola aliran
Sumber: SRTM
PERUBAHAN PENUTUP LAHAN DAS CITARUM
Penutup Lahan (2002)
Penutup Lahan (2009)
MOZAIK LANDSAT PULAU SUMATERA UNTUK
PEMETAAN HUTAN
2000
2000
2006
2008
MOZAIK LANDSAT PULAU KALIMANTAN
UNTUK PEMETAAN HUTAN
2008
2006
2006
2000
LAHAN HUTAN SECARA MULTI TEMPORAL
WILAYAH KALIMANTAN TENGAH
2001
2002
2005
2008
Hutan
PEMANTAUAN PERUBAHAN LAHAN HUTAN WILAYAH
KALIMANTAN TENGAH
1997-2001
1997-2002
1997-2005
1997-2008
Hutan
Clearing
Reforestrasi
KONVERSI LAHAN HUTAN
PT. Bumi Prasaja
PEMANTAUAN FASE PERTUMBUHAN PERKEBUNAN
PEMBUKAAN LAHAN
Sumber: LAPAN
MASA PERTUMBUHAN
(TUMBUHAN MUDA)
MASA PANEN
CONTOH PEMETAAN KEBUN KELAPA SAWIT
PROVINSI JAMBI
LANDSAT TM 1990
PEMANTAUAN
PERTAMBANGAN
EMAS (FREEPORT)
SPOT 4, 2008
LANDSAT ETM+ 2002
SEDIMENTASI SUNGAI KARENA BUANGAN
DARI PERTAMBANGAN EMAS (FREEPORT)
Landsat, Maret 2003
Landsat, Maret 2011
PEMBUATAN DEM WILAYAH MERAPI DAN SEKITAR
DARI DATA ALOS PRISM
Data ALOS PRISM (nadir)
DEM 2.5 m (ALOS PRISM)
2500 m
0
1600
DEM 30 m (SRTM X- C-band)
Tinggi (m) -
1200
800
PrismDem
400
SRTM
0
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
Piksel sepanjang garis transek (-)
8000
9000
10000
Perbandingan ketinggian (sepanjang
sumbu horisontal)
antara DEM hasil pengolahan data ALOS
PRISM dan SRTM
PEMBUATAN DEM WILAYAH LAINNYA
DARI DATA ALOS PRISM
SRAGEN (50 – 500 m)
BOGOR (10 – 1500 m)
BANDUNG (500 – 2000 m)
CITRA SATELIT UNTUK PEMETAAN WILAYAH
Data Inderaja
Jenis dan resolusi
Skala peta
• Landsat TM (30m)
• Landsat ETM+ (15m)
• ASTER (15m)
• SPOT-2 (20m)
•
•
•
•
ALOS AVNIR (10m)
ALOS PALSAR (10m)
SPOT-4 (10m)
SPOT-5 (10m)
•
•
•
•
•
ALOS PRISM (2.5m)
SPOT-2 (2.5m)
IKONOS (1m)
Quickbird (0.6m)
Worldview (0.4m)
1 : 250.000
1 : 100.000
1 : 50.000
1 : 25.000
1 : 10.000
1 : 5.000
1 : 2.500
CONTOH: PENUTUP LAHAN KAB. TEGAL
PEMANTAUAN PERLUASAN PERMUKIMAN DI JAKARTA
1973
1993
1983
2002
PEMETAAN WILAYAH INDUSTRI
ALOS AVNIR (10 m)
ALOS AVNIR+PRISM (2.5 m)
IDENTIFIKASI OBJEK VITAL DAN STRATEGIS
Bandara Halim PK
PEMETAAN LINGKUNGAN STRATEGIS (1)
PEMETAAN LINGKUNGAN STRATEGIS (2)
GEODATABASE JAKARTA
Citra Quick Bird
Peta Gunther Jkt
+
=
PEMANFAATAN
PENGINDERAAN JAUH
UNTUK WILAYAH PESISIR
DAN LAUT
INVENTARISASI PULAU-PULAU KECIL TERLUAR NKRI ( Kegiatan LAPAN TA. 2008/2009 )
Peta Citra Satelit
PULAU SEBATIK
BERBATASAN DENGAN
MALAYSIA (SABAH)
Peta Citra Satelit 3 Dimensi
Peta Penutup/Penggunaan Lahan
Peta Citra Satelit
PULAU MIANGAS
BERBATASAN DENGAN
PHILIPINA
Peta Citra Satelit 3 Dimensi
Peta Penutup/Penggunaan Lahan
PEMETAAN ZONA POTENSI PENANGKAPAN IKAN
INVENTARISASI DAN PENGKAJIAN
VEGETASI MANGROVE DENGAN DATA
LANDSAT
Sumber Data :
Landsat-TM
11-02-1998
FENOMENA ABRASI DI WILAYAH PESISIR MENGGUNAKAN
LANDSAT DAN ALOS MULTI TEMPORAL
Landsat 1976
Landsat 1989
Landsat 2001
ALOS 2006
Perubahan garis pantai di
pantai Bakti, Bekasi akibat
abrasi
PEMETAAN BATHIMETRI PERAIRAN DANGKAL
DENGAN CITRA LANDSAT
PEMETAAN TERUMBU KARANG
DENGAN CITRA LANDSAT
INFORMASI SPASIAL KESESUAIAN BUDIDAYA LAUT
Batimetri
Keterlindungan
SPL
Kesesuaian Lokasi :
MPT
Cukup Sesuai
Kurang Sesuai
Tidak Sesuai
PENUTUP
Perkembangan teknologi satelit penginderaan jauh yang
cepat, menjadi suatu tantangan bagi bangsa Indonesia
(khususnya LAPAN) untuk dapat menguasai dan
memanfaatkannya dalam mendukung pembangunan
yang berkelanjutan di seluruh wilayah Indonesia.
Sesuai dengan tugas dan fungsinya, LAPAN mendukung
kegiatan pengelolaan sumberdaya alam, dengan
memanfaatkan data satelit penginderaan jauh untuk
pemetaan sumberdaya wilayah darat, pesisir dan laut.