Pengolahan dan Koreksi Citra Satelit

Pengolahan dan Koreksi Citra Satelit

Dalam pembuatan peta dengan sekala besar dalam dima cakupan wilayah yang besar pada saat ini telah banyak menggunakan metode yang lebih modern dari pengukuran langsung dilapangan, metode ini dinamakan Remote Sensing atau sering disebut sebagai pengindraan jauh. Menggunakan metode pengindraan jaug peta dapat dibentuk dengan berbagai tema dan dapat disesuaikan dengan tujuan pemetaan tersebut.

Dalam penggunaanya metode pengingraan jauh selalu berhubungan langsung dengan data raster dalam hal ini disebut citra. Citra ini merupakan hasil penangkapan visual permukaan bumi yang dilakukan oleh sebuah satelit. Ada beberapa satelit yang menyediakan citra ini gratis kepada pengguna seperti Landsat. Data ini tidak akan berarti apa – apa bila tidak ada proses yang lebih lanjut untuk mematangkan citra tersebut dengan tujuan agar citra tersebut dapat dijadikan data primer dalam pemetaan suatu wilayah.

Untuk memperoleh citra yang diinginkan terhadap suatu wilayah bisa didapat dengan mendownload citra tersebut di beberapa beberapa sumber yang tersedia. Akan tetapi data yang didapat bukanlah data citra dalam format .ers melainkan data gambar dengan format .tif. untuk itu perlu dilakukan proses lebih lanjut agar data tersebut dapat digunakan.

Selain itu, sebuah citra dapat menampilkan bentuk visual dari permukaan bumi secara luas sehingga apabila dari citra tersebut hanya dibutuhkan sebagian dari citra, maka diperlukan pemotongan citra atau cutting citra dengan tujuan agar apa yang ditampilkan citra sesuai dengan daerah yang diinginkan.

Disisilain, ketelitian yang disajikan oleh citra yang begitu besar yang tidak sepadan dengan pengukuran langsung dilapangan, untuk itu perlu dilakukannya koreksi geometrik agar kesalahan dalam koordinat terhadap suatu titik dapat diminimalisir.

Pengolahan citra satelit

Karena data penginderaan jauh berupa data digital maka penggunaan datamemerlukan suatu perangkat keras dan lunak khusus untuk pemrosesannya.Komputer PC dan berbagai software seperti ERMapper, ILWIS, IDRISI, ERDAS, PCI, ENVIdan sebagainya dapat dipergunakan sebagai pilihan. Untuk keperluananalisis dan interpretasi dapat dilakukan dengan dua cara            :

1.      Pemrosesan dan analisis digital dan

2.      Analisis dan interpretasi visual.

Kedua metoda ini mempunyai keunggulan dan kekurangan, setidaknya kedua metoda dipergunakan bersama-sama untuk saling melengkapi. Pemrosesan digital berfungsi untuk membaca data, menampilkan data, memodifikasi danmemproses, ekstraksi data secara otomatik, menyimpan, mendesain formatpeta dan mencetak. Sedangkan analisis dan interpretasi visual dipergunakanapabila pemrosesan data secara digital tidak dapat dilakukan dan kurangberfungsi baik.

Pemrosesan data secara digital dilakukan dengan menggunakan perangkatlunak (software) yang khusus dibuat untuk keperluan tersebut. Berbagaialgoritma tersedia di dalam perangkat lunak tersebut yang memungkinkan datapenginderaan jauh diproses secara otomatik. Salah satu contoh misalnyaadalah menggabungkan data (3 -4 band) dalam citra gabungan denganmenggunakan filter merah, hijau dan biru (RGB) yang menghasilkan citrakomposit (color composite image). Masing-masing band diberi filter yangberbeda dan menghasilkan berbagai tampilan

Selain untuk mengubah tampilan citra pemrosesan digital dapat pula dipakaiuntuk memperoleh data secara otomatik (ekstraksi data). Ekstraksi ini antaralain dapat dipakai untuk memetakan tanaman hijau (NDVI), klasifikasi(supervise dan unsupervise) seperti dalam memetakan tutupan lahan (landcover), memetakan badan air dan sebagainya.

Berbeda dengan pemrosesan digital dimana hampir seluruh pekerjaandilakukan oleh komputer, analisis visual sebagian besar dilakukan olehmanusia. Dengan analisis digital komputer hanya dapat mengenal danmengolah nilai spektralnya saja, sedangkan analisis visual manusia dapatmemperkirakan dan menentukan suatu obyek berdasarkan sifat fisiknyaseperti membedakan antara gajah dan kucing disamping berdasarkan nilaispektralnya. Ciri pengenal yang biasa dipakai dalam penafsiran potret udarasecara utuh dapat diterapkan pada data citra penginderaan jauh.Pada data potret udara, yang berupa data analog, penafsiran dalam bentukpenarikan garis dan penandaan dilakukan pada lembar potretnya (hard copy),sedangkan pada data digital selain dilakukan pada hard copy dapat jugadilakukan langsung dari layar monitor dan hasilnya langsung disimpan dalambentuk data digital.

Analisis visual hanya dapat dilakukan oleh manusia yang terlatih dalam bidangpekerjaannya.Dalam prakteknya tidak semua informasi di permukaan bumi dapat diperolehmelalui pemrosesan digital maupun analisis visual. Untuk mendapatkan hasilmaksimak kedua cara harus digabungkan yang akan saling melengkapi.

Koreksi Geometrik

Distorsi geometrik merupakan distorsi spatial, yaitu terjadi pergeseran posisispatial citra yang ditangkap. Distorsi geometrik ini disebabkan oleh kesalahanyang terjadi seperti kerusakan sensor (internal), platform (external) dangerakan bumi. Koreksi yang dilakukan bila terjadi distorsi bersifat sederhana,seperti centering (translasi), size (skala), skew (rotasi). Gambar dibawah menggambarkan matriks transformasi. Koreksi geometrik bila terdapat distorsiyang bersifat kompleks adalah image registration/rectification, misaldengan bilinear transformation dan least square method, seperti berikut            :

 

X = aX + bY + cXY + d

Y = eX + fY + gXY + h

Gambar dibawah menunjukkan suatu contoh adanya geometri distorsi, danakan direstorasi menggunakan interpolasi berdasarkan titik kontrol daratan(Ground Control Point (GCP))yang diambil langsung dengan mengunakanteknologi seperti Global Position System (GPS). Titik-titik tersebut diabandingkandengan posisi titik tersebut di citra.Persamaan yang digunakan untuk mendapatkan koreksi posisi secara pergeserangeometrik adalah dengan menggunakan metode transformasi bilinierdan least square seperti pada persamaan diatas. Jumlah pasangan persamaandiatas adalah sebanyak ground control points yang digunakan. Salah satucitra dijadikan acuan (koordinat piksel (X, Y)), maka koordinat piksel citrayang diregistrasi ( X, Y ) dapat dihitung dari persamaan diatas denganmenyelesaikan koefisien a, b, c, dan d. 

  

Koreksi Radiometrik

Koreksi Radiometrik muncul dalam bentuk distribusi intensitas yang tidaktepat. Sumber distorsi ini adalah kamera (internal) dalam bentuk shadingeffect, atmosfer (external) dalam bentuk besarnya intensitas yang tidak samawalaupun untuk obyek yang kategorinya sama, akibat adanya kabut, posisimatahari atau substansi atmosfir lainnya. Koreksi yang dilakukan untukjenis distorsi ini adalah dengan teknik filtering.Gambar dibawah adalah contoh adanya distorsi dalam bentuk skew (geometrikexternal – rotasi ) dan adanya striping (radiometrik internal low pass filter ).