BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pemanfaatan data

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pemanfaatan data penginderaan jauh saat ini berkembang cepat seiring
meningkatnya kebutuhan pemenuhan data spasial di Indonesia. Data penginderaan
jauh berupa citra digital sangat banyak dimanfaatkan untuk berbagai kepentingan
baik pemerintah maupun non-pemerintah. Ketersediaan data spasial saat ini sangat
banyak tetapi belum semua memiliki kualitas data yang baik. Hasil perekaman
satelit berupa citra belum dapat dimanfaatkan secara langsung karena masih
memiliki beberapa gangguan. Lembaga pemerintahan yang berwenang menangani
data penginderaan jauh saat ini dari akuisisi data, pra-pengolahan hingga
pemanfaatan data adalah Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional. Produk
citra penginderaan jauh cukup banyak jenisnya dan sering dibedakan berdasarkan
resolusi spasialnya. Landsat 8 adalah citra satelit yang sering dimanfaatkan karena
kemudahan perolehan data yang bersifat gratis. Citra Landsat 8 saat ini memiliki
level 1T
yaitu sudah terkoreksi geometri oleh sistem sehingga tidak perlu
dilakukan kalibrasi geometri akan tetapi perlu dicek kembali untuk memastikan
keakuratan geometri terhadap titik ikat geodetik di permukaan bumi.
Data citra satelit awal yang belum diolah biasanya mengandung
noise/gangguan yang ditimbulkan oleh sistem. Beberapa noise dapat ditimbulkan
karena perbedaan posisi matahari pada saat data diakuisisi, perbedaan arah datang
gelombang pantul dari permukaan bumi, serta gangguan atmosfer. Untuk
menghilangkan noise akibat posisi matahari dapat digunakan koreksi TOA (Top of
Atmosphere), akibat perbedaan arah datang gelombang pantul digunakan koreksi
BRDF (Bidirectional Reflectance Distribution Function), serta koreksi atmosfer
untuk gangguan atmosfer. Nilai pantulan citra awal masih berupa nilai digital
maka perlu dikonversi ke nilai radian atau nilai reflektan melalui koreksi
radiometri. Nilai pantulan citra yang belum dikoreksi akan mempengaruhi
pemrosesan digital karena tidak menampilkan nilai pantulan sebenarnya sehingga
diperlukan perbaikan nilai piksel. Gangguan/ noise dapat menambah atau
1
mengurangi nilai reflektan objek di permukaan bumi sehingga diperlukan koreksi
radiometri untuk memperbaiki pantulan spektrumnya. Gangguan atmosfer sangat
berpengaruh terhadap pantulan saluran biru (0,452 – 0,512µm) karena panjang
gelombang saluran biru mudah terganggu oleh keadaan atmosfer seperti haze,
aerosol, awan tipis, dan sejenisnya. Pada kondisi normal, nilai pantulan saluran
biru relatif lebih rendah daripada saluran hijau untuk objek vegetasi. Koreksi
atmosfer yang dilakukan menggunakan metode 6S (Second Simulation of a
Satellite Signal in the Solar Spectrum – Vector) yaitu dengan cara
memodelkan/simulasi model keadaan atmosfer di atas wilayah kajian guna
menentukan koefisien koreksi. Software yang digunakan merupakan software
bersifat open source dari NASA yang bekerja sama dengan beberapa universitas
luar negeri untuk koreksi atmosfer yang dapat diakses secara online maupun
offline. Penelitian ini menggunakan software berbasis web yang diakses melalui
http://6s.ltdri.org/.
Kurva pantulan spektral objek permukaan bumi yang normal mengacu
pada kurva pantulan objek sebenarnya dimana masing-masing objek memiliki
karakteristik pola pantulan yang berbeda. Pantulan spektral air dicirikan oleh
grafik yang terus menurun dari spektrum biru hingga inframerah dekat. Nilai
pantulan air pada spektrum inframerah hampir mendekati nol karena hampir
seluruh energi pada spektrum tersebut terserap oleh air. Nilai pantulan spektral
dipengaruhi oleh kedalaman air serta keberadaan dan tingkat konsentrasi
kandungan suspensi material organik dan anorganik pada air. Pada bagian
spektrum tampak, vegetasi memiliki nilai pantulan relatif rendah pada spektrum
biru dan merah dengan puncak minor pada spektrum hijau (Mather, 2004 dalam
Budiyanto, 2014). Pantulan spektral yang rendah pada spektrum biru dan merah
disebabkan karena vegetasi menyerap banyak energi pada kedua spektrum
tersebut. Pantulan spektral pada spektrum biru dan merah relatif lebih rendah
dibandingkan pada spektrum hijau sehingga memberi efek visualisasi warna hijau
pada daun. Karakteristik dari pantulan spektral tanah memiliki bentuk yang
berbalik dengan pantulan spektral air. Kurva pantulan tanah selalu naik dari
spektrum biru hingga spektrum infra merah.
2
1.2 Pertanyaan Penelitian
1. Bagaimana proses koreksi atmosfer citra Landsat 8 menggunakan metode 6S
(Second Simulation of a Satellite Signal in the Solar Spectrum – Vector)?
2. Bagaimana perbandingan hasil koreksi TOA BRDF dengan hasil koreksi
atmosfer?
3. Bagaimana pola spektral objek vegetasi, air, dan tanah setelah koreksi TOA
BRDF dan koreksi atmosfer?.
1.3 Tujuan Penelitian
1. Melakukan koreksi atmosfer citra Landsat 8 menggunakan metode 6S (Second
Simulation of a Satellite Signal in the Solar Spectrum – Vector)
2. Membandingkan citra hasil koreksi TOA BRDF dengan hasil koreksi atmosfer
3. Membandingkan pola spektral objek vegetasi, air, dan tanah setelah koreksi
TOA BRDF dan koreksi atmosfer.
1.4 Manfaat Penelitian
1. Dapat melakukan koreksi atmosfer citra Landsat 8 menggunakan metode 6S
(Second Simulation of a Satellite Signal in the Solar Spectrum – Vector)
2. Mengetahui perbandingan pola spektral citra terkoreksi TOA BRDF dan
terkoreksi atmosfer
3. Mengetahui pola spektral objek vegetasi, air, dan tanah setelah koreksi TOA
BRDF dan koreksi atmosfer.
1.5 Ruang Ligkup Penelitian
Penelitian ini mengkaji 1 scene citra Landsat 8 TIRS path 119 row 65 tanggal
13 Oktober 2015 yang merekam sebagian Wilayah Jawa Timur, Wilayah Jawa
Tengah, dan DIY. Kegiatan penelitian ini meliputi tahapan pra-pengolahan citra
satelit yaitu koreksi TOA dan BRDF serta koreksi atmosfer menggunakan metode
6S. Pra-pengolahan citra Landsat 8 dilakukan dari data level 1T hingga koreksi
atmosfer untuk mengubah nilai digital menjadi nilai reflektan, membandingkan
pola spektral koreksi TOA BRDF dan koreksi atmosfer, serta analisis pola
spektral objek vegetasi, air, dan tanah.
3