Kelompok 4 Ndbi [PDF]

Citation preview

LAPORAN PENGINDERAAN JAUH TERAPAN ANALISA NDBI KABUPATEN TUBAN



Dosen Pengampu : Feny Arafah, S.T., M.T Alifah Noraini, S.T., M.T Oleh : Purnama Wijaya M. Fikri Nur Affandi Ian Gafi Rajasa Farhan Fajrirahman Ferarto Radian Anugrah Delta Toti Candy



2025030 2025007 2025012 1825077 2025033 2025049



PROGRAM STUDI TEKNIK GEODESI FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL MALANG 2021



1



KATA PENGANTAR Puji dan syukur saya panjatkan atas kehadirat Allah SWT karena atas berkah rahmat dan hidayah-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan laporan dengan baik tanpa ada kendala yang berarti. Laporan berjudul “Laporan Praktikum Pengindraan Juah Terapan Analisa NDBI” dibuat untuk memenuhi tugas semester III mata kuliah Pengindraan Jauh Terapan dan melatih kemampuan mahasiswa dalam menyusun suatu laporan, serta merupakan bentuk tanggungjawab dari mahasiswa. Atas tersusunnya laporan ini, tidak lepas dari bantuan dan dari pihak – pihak yang bersangkutan, maka dari itu kami ucapkan terimakasih kepada : 1. Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan hidayah-Nya sehingga pada saat kami mengerjakan laporan tidak ada kendala yang berarti. 2. Ibu Feny Arafah, S.T., M.T dan Ibu Alifah Noraini, S.T., M.T selaku dosen pengampu Mata kuliah Pengindraan Jauh Terapan. 3. Serta pihak lain yang tidak dapat penyusun sebutkan satu-persatu. Kami sadar bahwa dalam penyusunan laporan ini masih jauh dari kata sempurna maka dari itu saya sangat berharap adanya kritik, saran serta komentar dari para pembaca agar dalam laporan selanjutnya kami dapat menyusun dengan lebih baik lagi.



Malang, 18 Desember 2021 Hormat saya,



Penyusun



2



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR.......................................................................................2 DAFTAR ISI......................................................................................................3 DAFTAR GAMBAR.........................................................................................4 BAB I.................................................................................................................5 PENDAHULUAN.............................................................................................5 1.1



Latar Belakang...................................................................................................................................5



1.2



Rumusan Masalah..............................................................................................................................5



1.3



Tujuan



5



BAB II................................................................................................................6 PEMBAHASAN................................................................................................6 2.1



Klasifikasi Tutupan Lahan.................................................................................................................6



2.2



ENVI



7



2.3



Landsat 8



8



2.4



Region Of Interest..............................................................................................................................9



BAB III............................................................................................................10 METODOLOGI PEKERJAAN.......................................................................10 3.1



Lokasi pekerjaan..............................................................................................................................10



3.2



Alat dan bahan.................................................................................................................................10



3.3



Diagram Alir 11



BAB IV............................................................................................................13 HASIL DAN PEMBAHASAN........................................................................13 4.1



Langkah-langkah download citra landsat 8......................................................................................13



4.2



Pemotongan data citra (crop)...........................................................................................................16



4.3



Klasifikasi Citra landsat 8................................................................................................................23



BAB V.............................................................................................................28 PENUTUP........................................................................................................28 5.1



Kesimpulan...............................................................................................................28



DAFTAR PUSTAKA.......................................................................Error! defined.



Bookmark



not



DAFTAR GAMBAR



Langkah-langkah download citra landsat 8.................................................................................13 Gambar 1.1......................................................................................................................................13 Gambar 1.2......................................................................................................................................13 Gambar 1.3......................................................................................................................................14 Gambar 1.4......................................................................................................................................14 Gambar 1.5......................................................................................................................................15 Gambar 1.6......................................................................................................................................15 Pemotongan data citra (crop)........................................................................................................16 Gambar 2.1......................................................................................................................................16 Gambar 2.2......................................................................................................................................16 Gambar 2.3......................................................................................................................................17 Gambar 2.4......................................................................................................................................17 Gambar 2.5......................................................................................................................................18 Gambar 2.6......................................................................................................................................18 Gambar 2.7......................................................................................................................................19 Gambar 2.8......................................................................................................................................19 Gambar 2.9......................................................................................................................................20 Gambar 2.10....................................................................................................................................20 Gambar 2.11....................................................................................................................................21 Gambar 2.12....................................................................................................................................21 Gambar 2.13....................................................................................................................................22 Gambar 2.14....................................................................................................................................22 Klasifikasi Citra landsat 8.............................................................................................................23 Gambar 3.1......................................................................................................................................23 Gambar 3.2......................................................................................................................................23 Gambar 3.3......................................................................................................................................24 Table 1 ROI.....................................................................................................................................24 Gambar 3.4......................................................................................................................................25 Gambar 3.5......................................................................................................................................25 Gambar 3.6......................................................................................................................................26 Gambar 3.7......................................................................................................................................26 Gambar 3.8......................................................................................................................................27



BAB I PENDAHULUAN



1.1 Latar Belakang Lingkungan merupakan suatu hal yang bersifat dinamis. Salah satu faktor yang mempengaruhi perubahan lingkungan adalah aktivitas manusia. Salah satu akibatnya adalah perubahan tutupan lahan, terutama lahan terbangun. Pengelolaan perubahan lahan ini tidak hanya mempersiapkan dan mengadopsi dokumen perencanaan, pengelolaan tersebut juga membutuhkan implementasi untuk menjalankan kebijakan umum, pengawasan dampak perencanaan, dan membangun komunikasi secara terusmenerus dengan masyarakat dan kepentingan kelompok. Dibutuhkan teknik yang cepat dan akurat untuk monitoring lingkungan agar tidak terjadi perubahan lahan yang tidak sesuai dengan dokumen Rencana Tata Ruang Wilayah (RTRW). Salah satu analisa yang dapat digunakan untuk memonitoring lahan adalah analisa pemetaan wilayah tersebut. Menurut Khamala dan Ottichilo (2002), analisa teknik pemetaan konvensional menggunakan foto udara hitam putih dan lapangan di Afrika adalah lambat, rumit, serta mahal sehingga jika terus menerus dilakukan dirasa kurang terjangkau bagi negara tersebut. Solusinya adalah menggunakan citra satelit dalam proses updating-nya. Citra penginderaan jauh secara ideal digunakan untuk memantau dan mendeteksi tanah mencakup perubahan yang sering terjadi di daerah perkotaan dan pinggiran kota sebagai akibat urbanisasi yang terus-menerus (Zha.dkk, 2003). 1.2 Rumusan Masalah 1. Mendowload citra lansat 8 disuatu wilayah. 2 Menganalisis NDBI untuk tahun 2021 dan tahun 2018. 3 Mengklasifikasi luas setiap kelas dan membandingkan hasilnya antar 2021 dan tahun 2018. 3.1 Tujuan 1. Agar mahasiswa dapat memenuhi tugas mata kuliah penginderaan jauh terapan 2. cara melakukan klasifikasi citra. 3. Agar mahasiswa dapat mengetahui cara mendowload data citra, data shp, dan mengcrop data citra. 4. Agar mahasiswa dapat menganalisa NDBI.



BAB II PEMBAHASAN 2.1 Penginderaan Jauh Penginderaan jarak jauh adalah pengukuran atau akuisisi data suatu objek atau fenomena oleh sebuah alat yang tidak secara fisik melakukan kontak dengan objek tersebut atau dari jarak jauh, misalnya dari pesawat, pesawat luar angkasa, satelit, dan kapal. Contoh Penginderaan jauh antara lain satelit pengamatan bumi, satelit cuaca, memonitor janin dengan ultrasonik, dan wahana luar angkasa yang memantau planet dari orbit. 2.2 Koreksi Radiometrik Koreksi radiometrik dijabarkan sebagai pengukuran nilai radiasi elektromagnetik pada panjang gelombang tertentu dari sinar ultraviolet, sinar tampak, inframerah hingga radiasi gelombang mikro yang digunakan untuk mendeteksi objek dari pantulan refleksi irradiant sinar matahari disetiap kanal spektral (Schott, 2007). Manfaat dari koreksi radiometrik adalah memperbaiki kualitas citra akibat dari kesalahan pantulan permukaan atau kelengkungan bumi dan faktor lain, seperti arah sinar matahari, kondisi cuaca, kondisi atmosfer dan faktor lainnya, sehingga informasi yang dihasilkan menjadi lebih akurat, seperti dapat memperkirakan perbedaan parameter biofisik tanaman (biophysical vegetation), diantaranya tingkat konsentrasi klorofil daun (Main et al., 2011). Selain itu, koreksi radiometrik sangat bermanfaat untuk menganalisis data mutitemporal dan multi sensor yang digunakan untuk interpretasi dan mendeteksi perubahan secara kontinu. 2.3 NDBI (Normalized Difference Built-up Index) Abstract Lahan terbangun di perkotaan dan area vegetasi menjadi hal yang sangat menarik untuk dikaji. Apalagi dinamika penggunaan lahan di perkotaan yang sangat cepat berubah. Berbagai metode dikembangkan untuk ekstraksi lahan



terbangun di perkotaan, mulai dari klasifikasi multispektral, object based approach, hingga penelitian berbasis indeks. Normalized Difference Built-up Index (NDBI) menjadi salah satu indeks pioner untuk ekstraksi lahan terbangun perkotaan dengan menggunakan saluran SWIR. Pengembangan indeks lahan terbangun ini masih perlu dikembangan untuk citra yang tidak mempunyai panjang gelombang Short Wave Infra Red (SWIR). Tujuan penelitian ini adalah merumuskan kombinasi saluran terbaik dalam ekstraksi lahan terbangun dan area vegetasi serta menghitung kepadatan bangunan dan kerapatan vegetasi berbasis indeks. Penelitian ini menggunakan Citra Worldview-2 yang diperoleh dari Digital Globe Foundation untuk ekstraksi lahan terbangun dan kerapatan vegetasi. Normalized difference index digunakan sebagai formula dalam pembuatan indeks. Pemanfaatan semua saluran spektral dalam citra Worldview-2 digunakan untuk ekstraksi lahan terbangun dan kepadatan bangunan di perkotaan dengan PCA sebagai metode untuk penggabungan delapan saluran dalam Worldview-2. Saluran NIR 1 dan NIR 2 yang digabungkan dengan Saluran Merah menjadi pilihan untuk ekstraksi vegetasi. Proses trial dan error mewarnai pemilihan kombinasi saluran yang digunakan dan treshold yang digunakan untuk analisis biner dalam membedakan lahan terbangun dan non lahan terbangun serta area vegetasi dan area non vegetasi. Pemanfaatan unique identification (UID) digunakan untuk pembuatan grid berbasis raster dalam perhitungan kepadatan bangunan dan kerapatan vegetasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa indeks yang dibangun dengan PC2 dan NIR 1 serta PC2 dan NIR 2 mempunyai akurasi tinggi yaitu 94,43% untuk bangunan dan kombinasi indeks dari NIR1_Red mempunyai akurasi optimal yaitu 99,51% dan NIR2_Red mempunyai akurasi 92,87 untuk ekstraksi data vegetasi. 2.4 ENVI ENVI atau kepanjangan dari the Environment for Visualizing Images



merupakan sebuah revolusi dari sistem pengolahan citra digital. Dari permulaan lahirnya, ENVI telah didesain untuk banyak kebutuhan spesifik pada siapa yang biasanya menggunakan data penginderaan jauh satelit atau foto udara. ENVI menyediakan visualisasi data dan analisisnya secara komprehensif untuk citra dalam berbagai ukuran dan tipe apapun dalam lingkungan yang innovative dan user-friendly. Satu satu kelebihan ENVI adalah pendekataan yang unik dalam pengolahan citra, mengkombinasikan teknik file-based dan band-based dengan fungsi yang interaktif. Ketika file data input dibuka, band (saluran) dari citra disimpan dalam sebuah daftar, dimana semua saluran bisa diakses oleh semua fungsi sistem. Jika multiple files dibuka, saluran dalam tipe data yang terpisah dapat diproses sebagai sebuah grup. ENVI menampilkan saluran tersebut dalam 8 atau 24 bit. Grup tampilan ENVI terdiri dari Image window, Zoom window, dan Scroll window, semuanya bisa diubah ukurannya. ENVI menyediakan penggunanya dengan banyak kemampuan analisis yang interaktif dan unik, diakses dalam window tersebut. Kemampuan multiple dynamic overlay ENVI, memberikan kemudahan membandingkan citra dalam multiple displays. Ekstraksi real- time dan spatial/spectral profiling dari multiband dan data hyperspectral memberikan pengguna cara baru dalam melihat data dengan dimensi tinggi. ENVI juga menyediakan tools interaktif untuk melihat dan menganalisis data vektor dan atribut Sistem Informasi Geografis (SIG). Kemampuan standar seperti perentangan kontras dan scatter plots dua dimensi adalah sebagian dari fungsi interaktif yang tersedia untuk pengguna ENVI. ENVI mempunyai antarmuka visual yang baik serta menggabungkan secara komprehensif dengan algoritma pemrosesannya. ENVI memasukkan semua fungsi dasar pengolahan citra dalam antarmuka pengguna grafis yang mudah. Beberapa dari fungsi tersebut antar lain transformasi data, filtering, klasifikasi, registrasi dan koreksi geometri, analisis spektral, dan radar. ENVI tidak membatasi jumlah saluran yang dapat diproses, sehingga data multispectral. ENVI dapat digunakan dalam area masalah pengolahan citra pada umumnya seperti input dari tipe data yang tidak standar, menampilkan dan menganalisis citra berukuran besar, dan ekstensi untuk kemampuan analisis (ada fungsi plug-in). Perangkat lunak memasukan perlengkapan untuk pengolahan citra dalam berbagai disiplin, dan mempunyai fleksibilitas untuk mengijinkan implementasi strategi analisis yang berbeda dari biasanya. Beberapa fungsi umum dari ENVI yaitu :  Pengolahan citra







Klasifikasi







Pengolahan data hiperspektral







Pengolahan data citra radar







Pemetaan



2.5 Landsat 8 Landsat 8 adalah sebuah satelit observasi bumi Amerika yang diluncurkan pada tanggal 11 Februari 2013. Ini adalah satelit kedelapan dalam program Landsat;yang ketujuh yang berhasil mencapai orbit. Awalnya disebut Landsat data Continuity Mission (LDCM), itu adalah sebuah kolaborasi antara NASA dan Geological Survey Amerika Serikat (USGS). NASA Goddard Space Flight Center yang menyediakan pengembangan, rekayasa sistem misi, dan akuisisi kendaraan peluncuran sementara USGS disediakan untuk pengembangan sistem darat dan akan melakukan operasi misi terus-menerus. Satelit ini dibangun oleh Orbital Sciences Corporation, sebagai kontraktor utama untuk misi. Instrumen pesawat ruang angkasa yang dibangun oleh Ball Aerospace dan NASA Goddard Space Flight Center, dan peluncuran dikontrak untuk United Launch Alliance. Selama 108 hari pertama di orbit, LDCM menjalani checkout dan verifikasi oleh NASA dan pada 30 Mei 2013 operasi dipindahkan dari NASA ke USGS ketika LDCM secara resmi berganti nama menjadi Landsat 8.



BAB III METODOLOG PEKERJAAN 3.1 Lokasi pekerjaan Dilakukan di Kabupaten Tuban, Jawa Timur 3.2 Alat dan bahan  Laptop 



Softaware ENVI 4.6







Software ArcGIS 10.8







Citra Landsat 8 Kabupaten Tuban







Shapefile Kabupaten Tuban



3.3 Diagram Alir Download citra di USGS



Pilih daerah yang telah ditentukan



Download SHP administrasi sesuai daerah



Login di ENVI



Kombinasi Band 4,3,2 (Natural Color)



Mosaicking / penggabungan jika lebih dari satu citra



Potong citra kabupaten Lamongan



klasifikasi



Supervised



Unsupervised



Import Arcgis



Penjelasan Diagram Alir 1. Mendownload Citra Lansat Kabupaten Tuban di https://www.usgs.gov/ 2. Membuka software ENVI 4.6 dan insert file citra format .TIF Kabupaten Tuban 3. Download SHP Batas Administrasi,jalan http://tanahair.indonesia.go.id/portal-web



dan



sungai



kabupaten



Tuban



di



4. Masuk ke aplikasi ENVI 4.6 , dimana ENVI merupakan Perangkat lunak analisis gambar ENVI digunakan oleh para profesional GIS, ilmuwan penginderaan jauh, dan analis gambar untuk mengekstraksi informasi yang bermakna dari citra untuk membuat keputusan yang lebih baik. 5. Melakukan load kombinasi natural color band (4,3,2) pada citra yang di insert. 6. Melakukan Mosaicking terhadap citra. Proses ini adalah penggabungan antara dua citra atau lebih agar terlihat utuh. 7. Pemotongan citran (cropping citra) merupakan cara pengambilan area tertentu yang akan di amati (area of interest) dalam citra,yang bertujuan mempermudah penganalisisan citra dan memperkecil ukuran penyimpanan citra. 8. Klasifikasi citra adalah proses pengelompokan piksel citra ke dalam kelas dari jenis yang sama. Kelas ini biasanya didasarkan pada tutupan lahan jenis tertentu. Teknik klasifikasi juga dapat digunakan untuk memonitor perubahan lingkungan



BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Langkah-langkah download citra landsat 8 Pertama hal yang harus dilakukan yaitu mendownload melalui USGS sebelum diolah. Berikut link USGS (https://earthexplorer.usgs.gov/), setelah link diklik akan muncul tampilan seperti dibawah :



Gambar 4.1.1 Setelah itu sebelum mendownload citra pastikan sudah memiliki akun USGS lalu pada menu select a geocoding method kemudian pilih menjadi path and row. Lalu zoom ke wilayah yang akan di download citranya.



Gambar 4.1.2



Setelah di zoom pada wilayah yang telah dipilih lalu beri tanda pada wilayah yang akan diambil citranya selanjutnya atur tanggal dan cloud cover pada citra yang akan di download (cloud cover 0%-30%).



Gambar 4.1.3



setelah itu pilih menu data set Kemuadian klik landsat > landsat collection 1 level 1 > landsat 8 OLI TIRS C1 level – 1 > result.



Gambar 4.1.4



Kemudian akan muncul beberapa pilihan citra dari rentan tanggal yang sudah ditentukan sebelumnya, pilih citra yang memiliki tutupan awan paling sedikit.



Gambar 4.1.5 Setelah itu download citra landsat 8 yang telah dipilih.



Gambar 4.1.6