Koreksi Geometrik

Rabu, 19 Maret 2014 | Unknown di 04.16 |

MATERI PRAKTIKUM KE 4&5

KOREKSI GEOMETRIK

Kelompok : 2 (Selasa Pagi)

1.      Riany Sulastri/ E14110002

2.      Muhammad Khoirul Mufid/ E14110115

Koordinator :

1.      Dr. Nining Puspaningsih

2.      Uus Saeful M

Asisten :

1.      Putu Ananta Wijaya, S.Hut

2.      Sri Chairi Mulyani

3.      Finitya Arlini Cita

4.      Artika Afifatus Solehah

5.      Putu Ika Puspitasari

DEPARTEMEN MANAJEMEN HUTAN-FAKULTAS KEHUTANAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

2014

BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Zaman modern seperti saat ini penginderaan jarak jauh menggunakan satelit sangat dibutuhkan terutama di bidang kehutanan yang mencakup area yang sangat luas. Satelit penginderaan jauh berdasarkan pemancaran gelombang dibedakan menjadi sistem pasif dan sistem aktif. Sistem pasif memanfaatkan energi matahari yang dipantulkan oleh matahari sehingga kualitas citra sangat tergantung dari intensitas sinar atau sumber energi berupa matahari. Pada sistem aktif, sensor merekam objek menggunakan energi elektromagnetik buatan yang berasal dari sensor tersebut dan diterima kembali oleh sensor tersebut. Kelebihan dari sensor aktif ini tidak tergantung dari sinar matahari berbeda jika dibandingkan sensor aktif yang sangat membutuhkan energi matahari.

Pada citra yang direkam melalui satelit tidak selalu sama dengan apa yang ada di bumi sehingga koreksi citra sangat diperlukan. Perbaikan citra yang mencakup koreksi radiometrik dan geometrik. Koreksi radiometrik dilakukan karena adanya efek atmosferik yang mengakibatkan kenampakan bumi tidak selalu tajam. Sedangkan koreksi geometrik upaya memperbaiki citra dari pengaruh kelengkungan bumi dan gerakan muka bumi dengan cara menyesuaikannya dengan koordinat bumi, sehingga sesuai dengan koordinat yang ada dipeta. Setiap posisi yang sama pada tahun yang berbeda tidak selalu sama persis sehingga dari penyebab ini koreksi geometrik sangat diperlukan.

Tujuan

Adapun tuan dari praktikum kali ini ialah agar praktikan memahami proses dan cara perbaikan citra dengan koreksi geometrik menggunakan metode GCP.

BAB II

METODOLOGI

Waktu dan Tempat

Praktikum Geomatika dan Inderaja Kehutanan dengan judul Koreksi Geometrik dilaksanakan di Laboratorium Remote Sensing dan GIS Fakultas Kehutanan IPB pada tanggal 4 Maret 2014 dan 11 Maret 2014.

Alat dan Bahan

Adapun alat yang digunakan ialah sebagai berikut:

·         Laptop

·         Sofware ERDAS IMAGINE 9.1

·         Microsoft World

Bahan yang digunakan adalah:

·         Alat tulis

·         Data Citra Satelit Landsat 7

Prosedur Kerja

1.      Buka sofware ERDAS IMAGINE 9.1

2.      Buka viewer baru dengan memasukkan data image 19890609_543.img yang akan di koreksi dengan l7_125061_19990901.543.img

3.      Kemudian klik Raster > Geometric Correction maka akan muncul seperti dibawah ini

4.      Pilih Polynomial pada Set Geometric Model dan klik ok, maka akan muncul seperti dibawah ini

5.      Maka klik Close pada Polynomial Model Properties maka akan muncul seperti dibawah ini

6.      Klik Existing Viewer tekan ok maka klik pada viewer 2 yaitu l7_125061_19990901_543.img maka akan muncul seperti dibawah ini

7.      Klik GCP untuk mengkoreksi citra yang akan dikoreksi dengan citra sumbernya (l7_125061_19990901_543.img).

8.      Pilih tiap titik sehingga nanti akan muncul seperti dibawah ini

9.      Pilih hingga Total RMS errornya dibawah 0,5

10.  Untuk mengetahui hasil koreksi maka buka viewer dan buka citra l7_125061_19990901_543.img dan Clear Display diaktifkan

11.  Pada viewer yang sama buka hasil koreksi pada koreksi ke 2 dan Lear display tidak diaktifkan

12.  Kemudian klik utility > swipe maka akan muncul citra akan overlap seperti gambar dibawah ini

13.  Dengan begitu akan muncul hasil koreksi dan bisa diperjelas seperti dibawah ini

BAB III

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Gambar 1. Citra Satelit yang telah dikoreksi geometrik	Gambar 2. Citra Satelit terkoreksi
Gambar 3. Viewer Swipe koreksi 1	Gambar 4. Viewer Swipe koreksi 2

Tabel 1. Hasil koreksi geometrik pertama

Tabel 2. Hasil koreksi geometrik kedua

Pembahasan

Geometrik memuat informasi data yang mengacu bumi (geo-referenced data), baik posisi (system koordinat lintang dan bujur) maupun informasi yang terkandung di dalamnya.  Geometrik pada citra penginderaan jauh sering mengalami pergeseran, karena orbit satelit sangat tinggi dan medan pandangya kecil, maka terjadi distorsi geometric sehingga diperlukan koreksi geometrik. Pada praktikum kali ini, praktikan melakukan koreksi geometrik yang disebabkan oleh distorsi yang disebabkan perubahan atau pembelokan arah penyiaman bersifat sistematik pada citra LANDSAT 7.

Menurut Mather (1987) dalam riki ridwana (2012), koreksi geometrik adalah transformasi citra hasil penginderaan jauh sehingga citra tersebut mempunyai sifat-sifat peta dalam bentuk, skala dan proyeksi. Transforamasi geometrik yang paling mendasar adalah penempatan kembali posisi pixel sedemikian rupa, sehingga pada citra digital yang tertransformasi dapat dilihat gambaran objek dipermukaan bumi yang terekam sensor. Dalam pengembalian posisi pixel, maka praktikan memerlukan data citra induk (yang telah terkoreksi) untuk menempatkan Ground Control Point. GCP atau Ground Control Point adalah titik yang diketahui koordinatnya secara tepat dan dapat terlihat pada citra inderaja satelit seperti perempatan jalan dan lain-lain.

Resampling citra merupakan suatu proses transformasi dengan cara memberikan nilai pixel citra terkoreksi. Pelaksanaan resampling dilakukan dengan proses transformasi dari suatu sistem koordinat yang satu ke sistem koordinat yang lain, proses transformasi ini disebut dengan registrasi citra. Tahap-tahap melakukan rektifikasi dan registrasi. Secara umum, tahapan melakukan rektifikasi adalah sebagai berikut (Jaya, 2005):

1.    Memilih titik kontrol lapangan (ground control point -GCP ) yang sedapat mungkin berupa titik-titik atau obyek yang tidak mudah berubah dalam jangka waktu lama misalnya belokan jalan, tugu di persimpangan jalan dan atau sudut-sudut gedung (bangunan). Hindari menggunakan belokan sungai atau delta sungai karena mudah berubah dalam jangka waktu tertentu. GCP juga harus tersebar merata pada citra yang akan dikoreksi.

2.      Membuat persamaan transformasi yang digunakan untuk melakukan interpolasi spasial. Persamaan yang digunakan umumnya adalah persamaan transformasi polinomial ordo 1 yang sering disebut dengan affine transformation dan memerlukan (minimal 3 GCP).

3.      Cek akurasi dengan verifikasi atau validasi sesuai dengan criteria, metode, dan data citra, maka perlu dicari solusinya agar diperoleh tingkat ketelitian yang lebih baik. Solusinya dapat dilakukan dengan menggunakan metode lain, atau bila data referensi yang digunakan tidak akurat atau perlu diganti.

4.      Interpolasi dan resampling untuk mendapatkan citra geocoded presisi (akurat). Beberapa pilihan Geocoding Type yang sudah tersedia pada perangkat lunak, seperti Tryangulation, Polynomial, Orthorectify using ground control poinr, Orthorectify using exterior orientation, Map to map projection, Point registration, Rotation. Kegunaan setiap tipe geocoding adalah (a) Tryangulation untuk koreksi geometric data yang mengalami banyak pergeseran skew dan yawa, atau data yang tidak sama ukuran pixelnya pada satu set data. (b) Polynomial untuk koreksi geometrik data citra yang mengalami pergeseran linear, ukuran pixel sama dalam satu set data resolusi spasial tinggi dan rendah. (c) Orthorectify untuk mengoreksi citra secara geometris, berdasarkan ketinggian geografisnya. Koreksi geometrik jika tidak menggunakan Orthorectify, maka puncak gunung akan bergeser letaknya dari posisi sebenarnya, walaupun sudah dikoreksi secara geometerik. (d) Rotation untuk koreksi geometrik citra karena terjadi pergeseran citra yang terputar, baik searah jarum jam maupun sebaliknya. Sedangkan Melakukan resampling interpolasi intensitas (nilai kecerahan) dengan salah satu metode berikut, yaitu, nearest neighbourhood, bilinear dan convolution. Jenis resampling yang dipergunakan agar nilai DN-nya tidak berubah adalah dengan metode nearest neighbourhood.

            Koreksi geometrik pada praktikum ini dilakukan 2 kali, yang pertama seperti terlihat pada gambar 1 dengan hasil swipe seperti pada gambar 3.  Kesalahan penempatan posisi koordinat dapat dilihat dari besarnya RMS Error. Pada tabel 1 terlihat bahwa RMSE untuk koreksi geometrik pertama adalah sebesar 61,1150. Dari hasil swipe dengan data citra yang telah terkoreksi (gambar 3) terlihat bahwa koreksi geometrik masih belum sempurna dengan terlihat posisi tutupan lahan pada citra yang dikoreksi belum sempurna. Sedangkan koreksi geometrik yang kedua (gambar 2) menunjukan hasil RMSE pada tabel yaitu sebesar 0,4531 menghasilkan gambar swipe pada citra terkoreksi telah sesuai posisinya. Hal tersebut menunjukan bahwa apabila nilai RMS error lebih besar dari satu (RMS error > 0,5) maka harus dilakukan koreksi geometrik lagi, sampai didapat nilai RMS error kurang atau sama dengan satu (RMS error ≤ 0,5). Dan apabila nilai RMS error kurang atau sama dengan satu (RMS error ≤ 0,5) maka citra tersebut sudah terkoreksi secara geometrik.

Namun RMSE bukan merupakan patokan utama karena kesalahan dapat terjadi jika salah penempatan GCP-nya yang tidak tepat dan merata, sehingga ketika mencari GCP harus sampai melihat ke satuan pixelnya. Jika salah menempatkan GCP maka akan berpengaruh pada posisi hasil reference-nya. Jika titik pertama sedikit salah atau melenceng, maka titik selanjutnya akan mengalami error yang semakin besar. Proses ini akan menentukan proses-proses berikutnya, terutama yang multi waktu.

SIMPULAN

Koreksi geometrik dapat dilakukan dengan cara retrifikasi yaitu menetapkan GCP (ground control point ) pada citra/peta yang telah diketahui koordinatnya. Kesalahan posisi pada citra yang akan dikoreksi dapat terlihat dari besarnya RMSE. Berdasarkan hasil koreksi geometrik pada citra satelit Sumatera, didapatkan besar RMS Error dari koreksi tersebut sebesar 61,1150 dan 0,4531. Dari swipe terlihat bahwa citra yang dikoreksi dengan RMS Error sebesar 0,4531 memiliki posisi dan ketelitian yang jauh lebih akurat. Sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin kecil RMSE maka ketelitian koordinat suatu titik akan semakin baik.

DAFTAR PUSTAKA

Jaya, I N. S. 2006, Laporan Penaksiran Resolusi Tinggi. Kerjasama antara Departemen Kehutanan dengan PT Rasicipta Consultama. Tidak diterbitkan.

Riki, ridwana. 2012. Koreksi Geometrik. [terhubung berkala] http://rikiridwana.blogspot.com com [diakses pada tanggal 15 Maret 2014].