Citra Satelit Resolusi Tinggi Aplikasi Tata Ruang Perkotaan

Standard

Penggunaan citra satelit telah meningkat Dekade terakhir untuk berbagai aplikasi perkotaan, termasuk pemetaan catatan pertanahan, ekstraksi kanopi hutan perkotaan, dan estimasi permukaan tanah. DigitalGlobe adalah perusahaan citra satelit komersial, yang berkantor pusat di Longmont, Colorado, yang memiliki tiga satelit optik dengan resolusi spasial tinggi : QuickBird, WorldView-1, dan yang terbaru WorldView-2.

Gambar 1: Perbandingan band spektral QuickBird, WorldView-1, dan WorldView-2.

Diluncurkan pada Tahun 2009, WorldView-2 adalah satelit komersial pertama yang membawa sensor resolusi spasial sangat tinggi dengan satu pankromatik dan delapan band multi-spektral (C = Pesisir, B = Biru, G = Hijau, Y = Kuning, R = Red, RE = Red Edge, N1 = Near-Infrared1, dan N2 =, Near-Infrared2, dengan panjang gelombang pusat di 425, 480, 545, 605, 660, 725, 835, dan 950 nm). Sebagai perbandingan, QuickBird empat band spektral (B, G, R, N1) yang berpusat di 485, 560, 660 dan 830 nm, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.

Gambar 2: Octavio Bridge, Sao Paulo, Brasil dengan Sensor Worldview-2 resolusi spasial 0,5 meter.

Tabel 1: Desain dan Spesifikasi WorldView-2 .

Gambar 2 menunjukkan detail yang dapat ditangkap dari WorldView-2, seperti marka jalan dan kabel di jembatan.

WorldView-1 dan WorldView-2 memiliki kinerja tinggi sistem kontrol kamera yang mampu retargeting dengan cepat dan tinggi koleksi citra off-nadir. Hal ini memungkinkan satelit untuk mengumpulkan urutan gambar multi-sudut target tunggal, terakumulasi selama periode waktu yang singkat dari berbagai macam sudut pengamatan. Detil desain WorldView-2 dan spesifikasi dapat dilihat pada Tabel 1.

Gambar 3: Paket yang didigitalkan dari Citra DigitalGlobe.

Gambar 4: Detailed Model 3D menggunakan citra DigitalGlobe.

Citra satelit DigitalGlobe memberikan nilai dalam memahami Bumi dan dampak dari kegiatan buatan manusia dan proses alam. Sebagai contoh, citra akurasi yang tinggi dapat digunakan untuk persediaan tanah terperinci termasuk peta planimetris, peta bidang tanah, peta zonasi, dll Gambar 3 menunjukkan contoh peta kadaster diekstrak dari citra DigitalGlobe.

Gambar 5: Detail dari pusat kota Atlanta (a) sesuai dengan peta digital ketinggian (b), dan visualisasi 3D-nya (c).

satelit DigitalGlobe dirancang untuk mengumpulkan citra satelit dari mana saja di seluruh dunia. Satelit Worldview sangat lincah dan dapat mengumpulkan citra dalam waktu 24 jam. Ditambah dengan kelincahan, ketepatan, dan kembali, satelit dirancang untuk mengumpulkan data stereo atau citra multi-sudut yang memungkinkan pengguna untuk membuat model 3D rinci kota seperti yang diilustrasikan pada Gambar 4 dan 5. Secara khusus, informasi ketinggian pixel, juga dikenal sebagai Peta ketinggian digital (DHM), dapat diturunkan dengan menghapus model elevasi digital dari model permukaan, baik dihitung sebagai ukuran korelasi spasial dan dikenal sudut pengamatan satelit dari stereo atau gambar multi-sudut.

Gambar 6: Downtown Atlanta (a) dan 15 kelas peta (b).

Peta klasifikasi diperoleh dengan memanfaatkan aspek-aspek unik dari WorldView-2 dan menggabungkan spasial sangat tinggi dan resolusi multi-spektral dengan pengamatan multi-angle. Secara khusus, tiga set data spasial pengukuran yang digunakan selain untuk informasi multi-spektral. Ketiga set data adalah pengukuran tekstur, morfologi, dan tinggi. Kumpulan data tekstur dibuat menggunakan enam orde kedua parameter tekstur dihitung dengan menggunakan band pankromatik. Keenam parameter tekstur adalah: Homogenitas, kontras, ketidaksamaan, entropi, momen kedua, dan korelasi.Kumpulan data morfologi diciptakan dengan pembukaan dan penutupan oleh rekonstruksi [4].

Gambar 7: kontribusi fitur Normalisasi dikelompokkan menurut jenis data.

Gambar 8: Sebelum (a) dan sesudah (b) gambar di atas Beijing dan sesuai perubahan deteksi peta Worldview-1 (c).

Gambar 8 menunjukkan contoh perubahan terdeteksi menggunakan satelit WorldView-1 melewati Beijing. Perubahan peta dapat dengan mudah diperoleh sebagai perbandingan antara dua akuisisi. Pendekatan yang umum disebut image differencing, yang terdiri dalam hanya mengurangkan dua gambar [5]. Kemudian, ambang batas dapat secara manual atau secara otomatis ditetapkan untuk menyorot hanya perubahan yang paling penting.

Citra Satelit Pleiades

Standard
 
Pleiades konstelasinya menghasilkan citra satelit resolusi tinggi, yang merupakan citra optik dengan resolusi 50cm, yang dioperasikan oleh Astrium Layanan GEO-Informasi yang berpusat di Prancis.



Fitur2 dari Pleiades

  • Resolusi yang dihasilkani 50 cm, citra berwarna
  • Pengamatan simultan dengan 4 band multispectral (pankromatik dan Red, Green, dan NIR)
  • Tersedia untuk data stereo dan tiga titik pandang pencitraan stereo
  • Koleksi area yang sama max 12 kali dalam single pass
  • Tersedia untuk ukuran 100 km x 100 km ground, dalam single pass (mode pemetaan jalur)
  • Kapasitas akuisisi harian maksimum 1 juta sq.km / satelit

 

Spesifikasi Pleiades
 
 
 
Beberapa Sample Citra Pleiades
 
Lokasi : Sekitar Istana Imperial di Jepang
 
Lokasi : Pulau Bora-Bora
 
Lokasi : Washington DC Amerika Serikat
 

 

Definisi GIS dan Penginderaan Jauh

Standard
Ada beberapa definisi dari GIS ( Sistem Informasi Geografis ), yang bukan hanya sebuah program. Secara umum, GIS adalah sistem yang memungkinkan dalam penggunaan informasi geografis (data yang memiliki koordinat spasial). Secara khusus, GIS memungkinkan untuk tampilan, query, perhitungan dan analisis data spasial, yang terutama dibedakan dalam raster atau struktur data vektor. Vektor terbentuk dari objek berupa titik, garis atau poligon, dan setiap objek dapat memiliki satu atau lebih nilai atributnya, sebuah raster merupakan grid atau gambar di mana setiap sel memiliki nilai atribut (Fisher dan Unwin, 2005).
 
Beberapa aplikasi GIS menggunakan gambar raster yang berasal dari penginderaan jauh. Penginderaan jauh adalah pengukuran energi yang berasal dari permukaan bumi. Jika sumber berasal dari energi matahari, maka disebut penginderaan jauh pasif, dan hasil pengukuran ini bisa menjadi citra digital (Richards dan Jia, 2006).
 
Spektrum elektromagnetik adalah “sistem yang mengklasifikasikan berdasarkan panjang gelombang, seluruh energi yang bergerak, harmonis, pada kecepatan konstan cahaya” (NASA, 2013). Ukuran energi Sensor pasif dari bagian optik spektrum elektromagnetik: terlihat, dekat inframerah (IR yaitu), gelombang pendek IR, dan IR thermal.
Hal ini layak disebut penginderaan jauh aktif, yang kerjanya di kisaran microwave menggunakan sensor radar, yang ukuran energinya tidak dipancarkan oleh matahari tetapi dari platform sensor (Richards dan Jia, 2006).
 
Interaksi antara energi matahari dan materialnya tergantung pada panjang gelombang, energi surya bergerak dari matahari ke bumi dan kemudian ke sensor. Sensor berada di dalam pesawat atau di badan satelit, mengukur radiasi elektromagnetik pada rentang tertentu (biasanya disebut band ). Akibatnya, langkah-langkah yang terkuantisasi dan diubah menjadi gambar digital, di mana setiap elemen gambar (pixel) memiliki nilai diskrit dalam satuan Digital Number ( DN ) (NASA, 2013). Gambar yang dihasilkan memiliki karakteristik yang berbeda (resolusi) tergantung pada sensor.
Ada beberapa jenis resolusi :
  • Resolusi spasial , biasanya diukur dalam ukuran pixel, “adalah menyelesaikan kekuatan suatu instrumen yang diperlukan untuk diskriminasi fitur dan didasarkan pada ukuran detektor, panjang fokus, dan sensor ketinggian” (NASA, 2013); resolusi spasial juga disebut sebagai resolusi geometris atau IFOV;
  • Resolusi spektral , adalah jumlah dan lokasi dalam spektrum elektromagnetik (didefinisikan oleh dua panjang gelombang) band spektral (NASA, 2013) pada sensor multispektral, untuk setiap band sesuai gambar;
  • Resolusi radiometrik , biasanya diukur dalam bit (bilangan biner), adalah kisaran nilai kecerahan yang tersedia, yang pada gambar sesuai dengan jangkauan maksimum DNS, misalnya gambar dengan resolusi 8 bit memiliki 256 tingkat kecerahan (Richards dan Jia, 2006);
  • Untuk sensor satelit, ada juga resolusi temporal , yang merupakan waktu yang dibutuhkan untuk meninjau daerah yang sama dari Bumi (NASA, 2013).
Sebagai contoh, Landsat adalah salahsatu satelit multispektral yang dikembangkan oleh NASA (National Aeronautics and Space Administration dari USA), sangat berguna untuk penelitian lingkungan. Resolusi sensor Landsat 7 ditampilan pada gambar berikut, serta, Landsat resolusi temporal adalah 16 hari (NASA, 2013).
Resolusi Landsat 7 dari NASA 2013
Seringkali kombinasi yang dibuat dari tiga citra monokrom , di mana masing-masing diberi warna yang ditetapkan, ini didefinisikan sebagai warna komposit dan berguna untuk interpretasi citra (NASA, 2013). Warna komposit biasanya dinyatakan sebagai “RGB = Br Bg Bb” dimana: R adalah singkatan dari Red, G singkatan dari Green, dan B singkatan Biru, Br adalah jumlah band yang berhubungan dengan warna Merah, Bg adalah jumlah band yang terkait dengan Warna hijau, dan Bb adalah jumlah band yang terkait dengan warna Biru.
Contoh berikut menunjukkan komposit warna “RGB = 4 3 2” dari Landsat 8 gambar (untuk Landsat 7 adalah 3 2 1) dan komposit warna “RGB = 5 4 3” (untuk Landsat 7 adalah 4 3 2) .Komposit “RGB = 5 4 3” berguna untuk mengidentifikasi vegetasi, karena jelas terlihat dalam warna merah.
 

 

Contoh warna komposit dari citra Landsat 8

Data tersedia dari USGS Geological Survey

 

 
Supervised classification adalah teknik pengolahan citra untuk identifikasi material pada citra, sesuai dengan identitas karakter spektral citra. Ada beberapa macam algoritma klasifikasi, tetapi tujuan umum adalah untuk menghasilkan peta tematik tutupan lahan.
Land Cover/Tutupan lahan adalah material pada lahan, seperti tanah, vegetasi, air, aspal, dll (Fisher dan Unwin, 2005). Tergantung pada resolusi sensor, jumlah dan jenis maupun kelas tutupan lahan yang dapat diidentifikasi dalam gambar dapat bervariasi secara signifikan.
Pengolahan citra dan analisis spasial GIS memerlukan software khusus.
Setelah proses klasifikasi, hal ini berguna untuk menilai akurasi dari klasifikasi tutupan lahan, untuk mengidentifikasi dan mengukur tingkat kesalahan peta.
___________________________________________________________________________
References:
  • Congalton, R. and Green, K., 2009. Assessing the Accuracy of Remotely Sensed Data: Principles and Practices. Boca Raton, FL: CRC Press.
  • Fisher, P. F. and Unwin, D. J., eds. 2005. Representing GIS. Chichester, England: John Wiley & Sons.
  • NASA, 2013. Landsat 7 Science Data User’s Handbook. Available at http://landsathandbook.gsfc.nasa.gov
  • Richards, J. A. and Jia, X., 2006. Remote Sensing Digital Image Analysis: An Introduction. Berlin, Germany: Springer.
 

 

Order Citra Satelit

Standard
  • Archive Data

Pemesanan dapat dilakukan untuk semua satelit, satelit QuickBird, Satelit WorldView-1, dan Satelit WorldView-2. Archive data merupakan format pengorderan citra dengan memanfaatkan catalog ID dari Image finder DigitalGlobe. Berdasarkan Harga dan akuisisi data, data archive ada 2 jenis, yaitu : Standard Archive ( data yang terkumpul dari select maupun select plus tasking yang berumur > 90 hari), dan Fresh Archive ( data yang terkumpul dari select maupun select plus tasking yang berumur < 90 hari)

  • Select Tasking

Pemesanan dapat dilakukan untuk semua satelit, satelit QuickBird, Satelit WorldView-1, dan Satelit WorldView-2. Select tasking merupakan entry level format pengorderan citra terbaru. Perekaman atau pemotretan citra Stereo Pair terbaru untuk satelit WorldView-1 hanya dapat di pesan dengan program select tasking.

  • Select Plus Tasking
Pemesanan dapat dilakukan untuk semua satelit, satelit QuickBird, Satelit WorldView-1, dan Satelit WorldView-2. Select Plus Tasking memberikan tingkat pelayanan yang lebih tinggi daripada Select Tasking. Proses select plus tasking  disediakan dengan waktu yang lebih pendek dan lebih banyak perekaman atau pemotretan daripada pelanggan select tasking.

Resolusi Spasial Citra Satelit

Standard
         Resolusi Spasial merupakan luas suatu objek di bumi yang diukur dalam satuan Piksel pada Citra Satelit. Apabila suatu objek dilakukan pengambilan gambar yang mempunyai ukuran luas aslinya 30m x 30m ditampilkan pada citra satelit dengan ukuran 1 piksel maka citra satelit tersebut mempunyai resolusi spasial 30m. Dengan kata lain apabila citra mempunyai resolusi spasial 30m, maka 1 piksel pada citra satelit mewakili luasan aslinya berukuran 30m x 30m. Jadi semakin kecil ukuran asli suatu objek tersebut dalam 1 piksel pada citra satelit maka semakin jelas dan detail tampilan objek tersebut Pada citra satelit. Seperti halnya data citra digital worldview2 yang mempunyai resolusi spasial 0,46m yang berarti setiap 1 piksel ukuran objek pada citra worldview2 mewakili 0,46m x 0,46m ukuran nyata objek tersebut, begitu juga dengan citra worldview1 yang mempunyai resolusi spasial 0,5m dan citra quickbird yang mempunyai resolusi spasial 0,6m, tentu sangat jelas dan detail sekali tampilan objek tersebut. Dengan resolusi spasial tinggi yang dimiliki citra digital worldview2, worldview1, dan quickbird sangat membantu kita dalam mengidentifikasi semua objek spasial yang ada di muka bumi.
Perbandingan Resolusi Spasial

Citra Satelit WorldView 2

Standard
WorldView-2 adalah satelit generasi terbaru dari Digitalglobe yang diluncurkan pada tanggal 8 Oktober 2009.
Citra Satelit yang dihasilkan selain memiliki resolusi spasial yang tinggi juga memiliki resolusi spectral yang lebih lengkap dibandingkan produk citra sebelumnya.
Resolusi spasial yang dimiliki WorldView-2 ini lebih tinggi, yaitu 0.46 m – 0.5 m untuk citra pankromatik dan 1.84 m untuk citra multispektral
Citra multispektral dari WorldView-2 ini memiliki jumlah band sebanyak 8 band, sehingga sangat memadai bagi keperluan analisis-analisis spasial sumber daya alam dan lingkungan hidup.

Jual Citra Satelit WorldView-2
 
Spesifikasi WorldView-2
Launched October 8, 2009
Pixel resolution Panchromatic 0.46 m (Nadir)
Multispectral 1.84 m (Nadir)
Onboard sensors Panchromatic: 450 to 800 nm
Multispectral
Coastal: 400 to 450 nm
Blue: 450 to 510 nm
Green: 510 to 580 nm
Yellow: 585 to 625 nm
Red: 630 to 690 nm
RedEdge: 705 to 745 nm
Near-infrared 1: 770 to 895 nm
Near-infrared 2: 860 to 1,040 nm
Revisit frequency
(Within 30º off-Nadir)
1.1 days (resolution below 1 m)  3.7 days (52 cm resolution)
Swath width 16.4 km (Nadir)
Max contiguous area collected
(in a single pass)
Normal imaging: 96 km x 110 km
Stereo imaging: 48 km x 110 km
Geolocation accuracy Precision Horizontal error: 6.5 m (CE90%)*
Radiometric 11 bits
Overpass time 10:30 a.m.
Launch vehicle Lauching rocket Boeing Delta II
Launch site Vandenberg Air Force Base, California, United States
Orbit altitude 770 km (Sun-synchronous orbit)
Orbit period 100 minutes
*excluding terrain and off-nadir effects
WorldView-2 Order
  • Archive Data Pemesanan dapat dilakukan untuk semua citra satelit, QuickBird, WorldView-1, WorldView-2. Archive data merupakan format pengorderan citra dengan memanfaatkan catalog ID dari Image finder DigitalGlobe. Berdasarkan Harga dan akuisisi data, data archive ada 2 jenis, yaitu : Standard Archive ( data yang terkumpul dari select maupun select plus tasking yang berumur < 90 hari), dan Fresh Archive ( data yang terkumpul dari select maupun select plus tasking yang berumur > 90 hari)
  • Select Tasking Pemesanan dapat dilakukan untuk semua citra satelit, QuickBird, WorldView-1, WorldView-2. Select tasking merupakan entry level format pengorderan citra terbaru. Perekaman atau pemotretan citra Stereo Pair terbaru untuk satelit WorldView-1 hanya dapat di pesan dengan program select tasking.
  • Select Plus Tasking Pemesanan dapat dilakukan untuk semua citra satelit, QuickBird, WorldView-1, WorldView-2. Select Plus Tasking memberikan tingkat pelayanan yang lebih tinggi daripada Select Tasking. Proses select plus tasking disediakan dengan waktu yang lebih pendek dan lebih banyak perekaman atau pemotretan daripada pelanggan select tasking.

Contoh Tampilan WorldView-2

Jual citra Satelit WorldView-2

Lokasi : Miyazaki, Jepang

Jual Citra Satelit WorldView-2

Lokasi : Okinawa, Jepang

Citra Satelit WorldView 1

Standard
jual citra worldview-1
Citra Satelit yang dihasilkan dari pemotretan atau perekaman melalui sensor yang ditempatkan pada satelit WorldView-1 merupakan satelit generasi selanjutnya yang ditempatkan pada ketinggian 496 km di atas permukaan bumi, memiliki kemampuan merekam data permukaan bumi per hari seluas 750,000 km² berupa citra dengan resolusi 0.5 m pankromatik dengan waktu kedatangan kembali pada lokasi yang sama dalam 1.7 hari. Satelit WorldView-1 ini hanya menghasilkan citra pankromatik saja dari sensor yang memiliki kemampuan resolusi 0.50 m pada nadir dan 0.59 m pada kondisi 25° off-nadir, dengan jarak sapuan yang cukup lebar sepanjang 17.6 km.

Spesifikasi Worldview-1

Launched September 18, 2007
Pixel resolution Panchromatic 50 cm (Nadir) to 59 cm (25º Off-Nadir)
Multispectral NA
Onboard sensors Panchromatic 400 to 900 nm
Revisit frequency
(Within 30º off-Nadir)
1.7 days (resolution below 1 m), 5.9 days (50 cm resolution)
Swath width 17.6 km (Nadir)
Max contiguous area collected
(in a single pass)
Normal imaging: 60 km x 110 km
Stereo imaging: 30 km x 110 km
Geolocation accuracy Horizontal error (Nadir): 6.5 m (CE90%)
Radiometric 11bits
Overpass time 10:30 a.m.
Launch vehicle Boeing Delta II rocket
Launch site Vandenberg Air Force Base, California, United States
Orbit altitude 496 km (Sun-synchronous orbit)
Orbit period 94.6 minutes

Jenis Order

  • Archive Data

         Pemesanan dapat dilakukan untuk semua citra satelit, QuickBird, WorldView-1, WorldView-2. Archive data merupakan format pengorderan citra satelit dengan memanfaatkan catalog ID dari Image finder DigitalGlobe. Berdasarkan Harga dan akuisisi data, data archive ada 2 jenis, yaitu : Standard Archive ( data yang terkumpul dari select maupun select plus tasking yang berumur > 90 hari), dan Fresh Archive ( data yang terkumpul dari select maupun select plus tasking yang berumur < 90 hari)

  • Select Tasking

          Pemesanan dapat dilakukan untuk semua citra satelit, QuickBird, WorldView-1, WorldView-2. Select tasking merupakan entry level format pengorderan citra terbaru. Perekaman atau pemotretan citra Stereo Pair terbaru untuk satelit WorldView-1 hanya dapat di pesan dengan program select tasking.

  • Select Plus Tasking
           Pemesanan dapat dilakukan untuk semua citra satelit, QuickBird, WorldView-1, WorldView-2. Select Plus Tasking memberikan tingkat pelayanan yang lebih tinggi daripada Select Tasking. Proses select plus tasking  disediakan dengan waktu yang lebih pendek dan lebih banyak perekaman atau pemotretan daripada pelanggan select tasking.