INTERPRETASI CITRA SATELIT QUICKBIRD

Tujuan:

• Mahasiswa dapat mengidentifikasi objek yang ada pada citra Quickbird
  
• Mahasiswa dapat mendelineasi hasil interpretasi citra Quickbird secara teliti
  
• Mahasiswa dapat membuat peta hasil interpretasi citra Quickbird
  

Alat dan Bahan:

• Citra satelit Quickbird Kota Selatan Kota Gorontalo
  
• Plastik transparan
  
• Spidol OHP
  
• Penggaris, gunting, alkohol, kapas
  

Dasar Teori:

QUICKBIRD

Satelit Quick Bird merupakan salah satu satelit yang mengorbit bumi secara polar. Satelit ini diluncurkan untuk keperluan penginderaan jauh sumber daya alam. Citra Satelit Quick Bird ini milik Amerika Serikat dengan ukuran piksel 0,61 meter, dapat dimanfaatkan untuk keperluan perancangan wilayah, seperti perencanaan prasarana fisik (jaringan jalan, drainase, pipa, listrik, dll) di daerah perkotaan maupun perdesaan. Metode yang digunakan adalah mengkomparasikan antara ketelitian citra terhadap standar ketelitian Badan Pertanahan Nasional (BPN) dan Pekerjaan Umum (PU) berdasar skala peta. Kesimpulan yang dapat disajikan antara lain: a) berdasar pada sampel yang diambil ternyata hampir semuanya (89,74%), berada terjadi di luar standar ketelitian geometriransi, sehingga citra satelit ini hanya dapat dimanfaatkan sebagai media perancangan prasarana wilayah secara terbatas, b) ketajaman citra dari sampel yang diambil pada umumnya lebih dari 90%, sehingga citra ini sangat baik untuk digunakan sebagai media interpretasi penginderaan jauh. Dengan demikian Citra Satelit Quick Bird ini dapat dimanfaatkan untuk perancangan prasarana wilayah pada tingkat penjajagan atau preliminary design, misal rencana jaringan listrik tegangan tinggi, jalan raya, perpipaan, drainase dan sebaginya.

Quickbird adalah salah satu satelit beresolusi spasial yang tinggi dan dapat diakses oleh publik. Kita dapat membeli/pesan citra ini untuk lokasi dimanapun di muka bumi, tetapi tidak termasuk lokasi yang telah dikecualikan oleh perjanjian antara pemerintah suatu negara dengan provider data utama Quickbird. Biasanya lokasi-lokasi yang dikecualikan adalah lokasi-lokasi rahasia/sangat penting seperti lokasi militer tertentu atau instalasi nuclear plant. Diluncurkan pada 18 Oktober 2001 dari Vandenburg Air Force Base di California, Quickbird dapat merekam 75 juta km persegi permukaan bumi per tahun.

Keunggulan QUICKBIRD adalah mampu menyajikan data dengan resolusi hingga 61 cm. Dengan resolusi setinggi ini, sebuah lokasi permukiman dapat diidentifikasi per individu bangunan, sebuah jaringan jalan dapat didentifikasi sebagai poligon dua sisi, dan yang tidak kalah pentingnya adalah pemesanan data sangat mudah dilakukan, tidak serumit pembuatan foto udara yang mengharuskan adanya security clearance (ijin dari pihak keamanan), ijin jalur terbang, sewa hanggar, sewa pesawat dll.

Jenis data dari quickbird:

1. panchromatic: terdiri dari citra dengan warna hitam dan putih dengan resolusi 0.6 - 0.7 m.
   
2. multipsectral: terdiri dari citra berwarna dengan band 1, 2, 3 (visible) dan 4 (infrared), dengan resolusi 2.4 m.
   
3. bundle: terdiri dari citra panchromatic dan multispectral, pada area yang sama, dengan membeli citra dalam bentuk bundle, anda harus melakukan pan-sharpen sendiri untuk mendapatkan citra dengan resolusi tinggi.
   
4. natural color/ infrared color: itu merupakan produk dari qb yang sudah di pansharpen dan dibuat kombinasi warna, jadi resolusinya pun sudah 0.6 m.
   
5. pan sharpen (4 band): produk ini terdiri dari 4 band, sama dengan multispectral, namun sudah dilakukan pansharpen dengan panchromaticnya, sehingga resolusinya pun sudah 0.6m.
   

Keterangan ringkas yang biasanya selalu diperlukan mengenai data citra Quickbird adalah:

Spesifikasi
Imaging Mode	Panchromatic	Multispectral
Spatial Resolution	0.61 meter GSD at Nadir	2.4 meter GSD at Nadir
Spectral Range	445-900 nm	450-520 nm (blue) 520-600 nm (green) 630-690 nm (red) 760–900 nm (near IR)
Swath Width	16.4 km at nadir
Off-Nadir Imaging	0-30 degrees off-nadir Higher angles selectively available
Dynamic Range	11-bits per pixel
Revisit Time	Approximately 3.5 days (depends on Latitude)
Orbital Altitude	450 km
Nodal Crossing	10:30 am
Expected end of life	2010

GSD = Ground Sample Distance.

Mengapa Memilih QUICKBIRD ?

Selama lebih dari satu dekade, para praktisi di bidang survei dan pemetaan hanya memiliki sedikit pilihan jika ingin memanfaatkan data satelit. Produk-produk yang lazim dipakai adalah data LANDSAT, SPOT, dan NOAA. Dalam batas-batas tertentu, ketiga jenis data satelit tersebut memang memadai. Data NOAA ideal untuk mengkaji kondisi iklim dan cuaca yang mencakup areal yang luas misalnya satu negara, data LANDSAT sering dipakai untuk mengkaji penutupan lahan dalam satu propinsi atau bahkan satu pulau, sedangkan data SPOT dapat lebih detail lagi yakni satu kabupaten dengan skala 1:25.000.

Permasalahan muncul ketika user menginginkan data detail, selengkap foto udara (data yang direkam menggunakan wahana pesawat terbang dan bukannya satelit), mudah serta cepat diperoleh, dan tentu saja murah.

Kemunculan QUICKBIRD memberi harapan baru bagi praktisi di bidang Perencanaan Wilayah/Perkotaan, Pertambangan, Pertanian, Perkebunan, Transportasi, Advertising, Utilitas, Telekomunikasi, Broadcasting, dan semua pihak yang membutuhkan data akurat dan detail. Keunggulan QUICKBIRD adalah mampu menyajikan data dengan resolusi hingga 61 cm. Dengan resolusi setinggi ini, sebuah lokasi permukiman dapat diidentifikasi per individu bangunan, sebuah jaringan jalan dapat didentifikasi sebagai poligon dua sisi, dan yang tidak kalah pentingnya adalah pemesanan data sangat mudah dilakukan, tidak serumit pembuatan foto udara yang mengharuskan adanya security clearance (ijin dari pihak keamanan), ijin jalur terbang, sewa hanggar, sewa pesawat dll.

Siapa yang Perlu Memanfaatkan QUICKBIRD ?

PERTANIAN

Resolusi 61 cm sangat ideal untuk melakukan observasi pada lahan yang luas, petak tanaman hingga per individu tanaman. Melakukan identifikasi jenis tanaman dan kondisi tanah, potensi panen, efektifitas pengairan, kesuburan tanaman, kandungan air. Secara time series, QUICKBIRD dapat digunakan untuk memantau pertumbuhan tanaman, banyaknya tanah yang hilang, laju penanaman, pemilihan tananaman yang siap panen, tingkat kerusakan tanaman akibat hama dan penyakit dll.

PERTAMBANGAN

QUICKBIRD biasa digunakan untuk memetakan kondisi penutupan lahan pertambangan yang akan dibuka. Dengan dibuatnya peta penutupan lahan yang paling mutakhir dapat disusun suatu perencanaan pembuatan jaringan jalan, pemasangan jaringan pipa, site plan, mengidentifikasi peruntukan lahan di sekitar areal konsesi, dll. Jika data peta ini dianalisis menggunakan Sistem Informasi Geografis, maka dengan mudah dapat dihitung berapa luas dari masing-masing kelas penutupan lahan, berapa biaya yang harus dikeluarkan seandainya dilakukan pembebasan lahan, berapa panjang pipa yang dibutuhkan, dll.

KEHUTANAN

Resolusi yang tinggi memungkinkan pengusaha HPH melakukan inventarisasi luas lahan, menghitung potensi kubik kayu, menentukan jalur transportasi kayu, mengidentifikasi batas-batas kawasan, mengevaluasi laju kerusakan areal, membuat site plan. Untuk perusahaan HTI, data QUICKBIRD ideal digunakan untuk melakukan kompartemenisasi, yakni membagi areal usaha kedalam blok, petak dan anak petak, memetakan lokasi cekungan air sebagai cadangan mengendalikan bahaya kebakaran, menentukan lokasi camp, lokasi menara pengawas api, lokasi persemaian, dll

Secara time series, QUICKBIRD dapat digunakan untuk memantau pertumbuhan tanaman, banyaknya tanah yang hilang, laju penanaman, pemilihan tananaman yang siap panen, tingkat kerusakan tanaman akibat hama dan penyakit, menghitung kehilangan tanaman akibat kebakaran hutan dll.

PERENCANAAN WILAYAH DAN PERKOTAAN

Sejak kemunculannya yang pertama kali di Indonesia, QUICKBIRD langsung mendapat respon positif dari berbagai institusi pemerintah. Didorong pula oleh pemberian otonomi yang lebih luas kepada PEMDA, maka QUICKBIRD telah dimanfaatkan untuk menyusun peta penggunaan lahan yang paling up to date. Beberapa wilayah yang telah dipetakan menggunakan QUICKBIRD diantaranya, DKI Jakarta, Surabaya, Sidoharjo, Bandung kawasan Bopunjur (Bogor, Puncak, Cianjur), Yogyakarta, Bontang, dll. Institusi yang paling sering memanfaatkan data QUICKBIRD diantaaranya Badan Pertanahan Nasional, Bappedda Provinsi maupun Bappedda Kabupaten/Kota, Dinas Tata Kota, Dinas Kehutanan, Dinas Kimpraswil, Dinas Pajak, lembaga pendidikan dll.

Kajian yang dapat dilakukan menggunakan QUICKBIRD diantaranya, perencanaan tata ruang, identifikasi kawasan kumuh, pembuatan site plan, identifikasi wajib pajak, inventarisasi pelanggan (telepon, air bersih, listrik, gas), monitoring perubahan penggunaan lahan, identifikasi kawasan banjir, dll.

Sebenarnya, perusahaan swasta AS lainnya DigitalGlobe, tahun 2002 meluncurkan satelit komersial dengan kemampuan mengungguli Ikonos. Quickbird, nama satelit ini, beresolusi spasial hingga 60 sentimeter dan 2,4 meter untuk moda pankromatik dan multispektral. Setelah kegagalan EarlyBird, satelit Quickbird diluncurkan tahun 2000 oleh DigitalGlobe. Namun, kembali gagal. Akhirnya Quickbird-2 berhasil diluncurkan 2002 dan dengan resolusi spasial lebih tinggi, yaitu 2,4 meter (multispektral) dan 60 sentimeter (pankromatik). Citra Quickbird beresolusi spasial paling tinggi dibanding citra satelit komersial lain.

Selain resolusi spasial sangat tinggi, keempat sistem pencitraan satelit memiliki kemiripan cara merekam, ukuran luas liputan, wilayah saluran spektral yang digunakan, serta lisensi pemanfaatan yang ketat. Keempat sistem menggunakan linear array CCD-biasa disebut pushbroom scanner. Scanner ini berupa CCD yang disusun linier dan bergerak maju seiring gerakan orbit satelit. Jangkauan liputan satelit resolusi tinggi seperti Quickbird sempit (kurang dari 20 km) karena beresolusi tinggi dan posisi orbitnya rendah, 400-600 km di atas Bumi. Berdasarkan pengalaman penulis, dengan luas liputan 16,5 x 16,5 km², data Quickbird untuk 4 saluran ditambah 1 saluran pankromatik telah menghabiskan tempat 1,8 gigabyte. Data sebesar ini disimpan dalam 1 file tanpa kompresi pada resolusi radiometrik 16 bit per pixel.

Semua sistem menghasilkan dua macam data: multispektral pada empat saluran spektral (biru, hijau, merah, dan inframerah dekat atau B, H, M, dan IMD), serta pankromatik (PAN) yang beroperasi di wilayah gelombang tampak mata dan perluasannya. Semua saluran pankromatik, karena lebar spektrumnya mampu menghasilkan resolusi spasial jauh lebih tinggi daripada saluran-saluran multispektral.

Unsur penting lain adalah ketatnya pemberian lisensi pemanfaatan. DigitalGlobe misalnya, hanya memberikan satu jenis lisensi pemanfaatan Quickbird pada pembeli. Jadi, bila pemerintah kota di Indonesia membeli data ini untuk keperluan perbaikan lingkungan permukiman urban misalnya, data yang sama tidak boleh digunakan untuk keperluan lain seperti pajak bumi dan bangunan (PBB).

Resolusi spasial tinggi ditujukan untuk mendukung aplikasi kekotaan, seperti pengenalan pola permukiman, perkembangan dan perluasan daerah terbangun. Saluran-saluran spektral B, H, M, IMD, dan PAN cenderung dipilih, karena telah terbukti efektif dalam menyajikan variasi fenomena yang terkait dengan kota.

Kondisi vegetasi tampak jelas pada komposisi warna semu (false color), yang tersusun atas saluran-saluran B, H, IMD ataupun H, M, IMD yang masingmasing ditandai dengan urutan warna biru, hijau, dan merah. Pada citra komposit warna ini, vegetasi dengan berbagai tingkat kerapatan tampak bergradasi kemerahan.

Teknik pengolahan citra digital dengan indeks vegetasi seringkali memilih formula NDVI (normalised diference vegetation index= IMD-M/IMD+M). Indeks atau nilai piksel yang dihasilkan kemudian sering dijadikan ukuran kuantitatif tingkat kehijauan vegetasi. Apabila diterapkan di wilayah kota, maka tingkat kehijauan lingkungan urban dapat digunakan sebagai salah satu parameter kualitas lingkungan.

Untuk lahan pertanian, NDVI terkait dengan umur, kesehatan, dan kerapatan tanaman semusim, sehingga seringkali dipakai untuk menaksir tingkat produksi secara regional. Kehadiran Quickbird dan Ikonos telah melahirkan .eforia baru. Pada praktisi inderaja yang jenuh dengan penggunaan metode baku analisis citra berbasis Landsat dan SPOT. Klasifikasi multispektral standar berdasarkan resolusi spasial sekitar 20-30 meter seringkali dianggap kurang halus untuk kajian wilayah pertanian dan urban di Jawa. Model-model dengan knowledgebased techniques (KBT) yang berbasis Landsat dan SPOT umumnya tidak tersedia dalam menu baku di perangkat lunak komersial, dan lebih sulit dioperasikan.

Quickbird menjawab kebutuhan itu. Resolusi 60 cm bila dipadukan dengan saluran multispektralnya akan menghasilkan pan-sharped image, yang mampu menonjolkan variasi obyek hingga marka jalan dan tembok penjara. Citra ini mudah sekali diinterpretasi secara visual. Meski demikian, para pakar inderaja saat ini masih bergulat dengan pengembangan metode ekstraksi informasi otomatis berbasis citra resolusi tinggi seperti Quickbird. Resolusi spasial yang sangat tinggi pada Quickbird telah melahirkan masalah baru dalam inderaja digital, di mana respons spektral obyek tidak berhubungan langsung dengan karakter obyek secara utuh, melainkan bagian-bagiannya.

Bayangkan citra multispektral SPOT-5 beresolusi 10 meter, maka dengan relatif mudah jaringan jalan dapat kita klasifikasi secara otomatis ke dalam kategori-kategori .jalan aspal., .jalan beton., dan .jalan tanah., karena jalan-jalan selebar sekitar 5 hingga 12 meter akan dikenali sebagai piksel-piksel dengan nilai tertentu. Namun, pada resolusi 60 cm, jalan selebar 15 meter akan terisi dengan pedagang kakilima, marka jalan, pengendara motor, dan bahkan koran yang tergeletak di tengah jalan. (Danoedoro, 2004)