Koreksi Radiometrik

  • Koreksi Radiometrik

    Koreksi radiometri ditujukan untuk memperbaiki nilai piksel supaya sesuai dengan yang seharusnya yang biasanya mempertimbangkan faktor gangguan atmosfer sebagai sumber kesalahan utama. Efek atmosfer menyebabkan nilai pantulan obyek dipermukaan bumi yang terekam oleh sensor menjadi bukan merupakan nilai aslinya, tetapi menjadi lebih besar oleh karena adanya hamburan atau lebih kecil karena proses serapan. Metode-metode yang sering digunakan untuk menghilangkan efek atmosfer antara lain metode pergeseran histogram (histogram adjustment), metode regresi dan metode kalibrasi bayangan. (Projo Danoedoro, 1996).

    Metode yang digunakan dalam pelatihan ini adalah metode penyesuaian histogram. Pemilihan metode ini dilandasi oleh alasan bahwa metode ini cukup sederhana, waktu yang digunakan untuk pemrosesan lebih singkat dan tidak memerlukan perhitungan matematis yang rumit. Asumsi dari metode ini adalah dalam proses koding digital oleh sensor, obyek yang memberikan respon spektral yang paling rendah seharusnya bernilai 0. Apabila nilai ini ternyata melebihi angka 0 maka nilai tersebut dihitung sebagai offset dan koreksi dilakukan dengan mengurangi seluruh nilai pada saluran tersebut dengan offset-nya.

    Buka citra yang akan dikoreksi radiometri dan tampilkan (misal Band1). Kemudian pada Algorithm Window klik toolbar untuk melihat histogram citra yang sedang ditampilkan. Perhatikan histogram citra yang sedang ditampilkan, misal seperti gambar di bawah ini :



    Gambar 33. Histogram Citra yang Sedang Ditampilkan

    Perhatikan angka yang terlihat pada Actual Input Limits (angka 56 merupakan nilai piksel terendah dan angka 154 adalah nilai piksel tertinggi). Menurut metode Histogram Adjustment, nilai piksel terendah haruslah nol (0) dan bila tidak demikian berarti nilai tersebut adalah nilai bias yang dapat dijadikan dasar dalam melakukan koreksi radiometrik citra.

    Setelah mengetahui nilai bias dari citra, tekan tombol Close. Kemudian pada Algorithm Window klik toolbar formula dan akan muncul kotak dialog Formula Editor sebagai berikut di bawah ini:


    Gambar 34. Kotak Dialog Formula Editor

    Kemudian isikan seperti gambar di atas dan tentukan Band yang digunakan untuk Input1-nya (dalam hal ini band 1). Setelah itu klik tombol . Berarti kita telah mengkoreksi citra untuk band 1. Untuk band-band yang lainnya lakukan prosedur yang sama seperti di atas, dan setelah semua band selesai dikoreksi, simpanlah menjadi dataset citra yang telah dikoreksi radiometrik.

  • Koreksi Geometrik

    • Ketika akurasi area, arah dan pengukuran jarak dibutuhkan, citra mentah harus selalu diproses untuk menghilangkan kesalahan geometric dan merektifikasi citra kepada koordinat system bumi yang sebenarnya. Dengan citra satelit, sebagai contoh, kesalahan-kesalahan itu didahului oleh beberapa faktor seperti, putaran (roll), gerak anggukan (pitch) dan penyimpangan dari garis lurus (yaw) platform satelit dan kelengkungan bumi. Untuk mengoverlaikan atau memosaik citra dalam ERMapper, citra tersebut harus berada pada system koordinat yang sama. Koordinat umumnya adalah dapat berupa "raw" (belum terkoreksi), atau system proyeksi peta dunia yang sebenarnya.

    Sebuah ground control point (GCP) adalah sebuah titik di permukaan bumi dimana antara koordinat citra diukur dalam baris dan kolom) dan proyeksi peta (diukur dalam derajat latitude longitude, meter atau feet) dapat diidentifikasi. Rektifikasi adalah proses menggunakan GCP untuk transformasi geometri citra sehingga masing-masing pixel terkait dengan sebuah posisi di sistem koordinat bumi sebenarnya (seperti latitude/longitude atau easting/northing). Proses ini kadang disebut dengan "warping" atau 'rubhersheeting" karena data citra direntangkan atau dirapatkan sesuai keperluan untuk menyesuaikan dengan grid peta bumi atau system koordinat.

    Ortorektifikasi adalah bentuk lebih akurat dari rektifikasi karena mengambil penghitungan sensor (kamera) dan karakteristik platform (pesawat terbang). Ini khusus direkomendasikan untuk foto udara. Ortorektifikasi dicakup terpisah di dalam `Image orthorectification'.

    Registrasi adalah penyesuaian sederhana dua citra sehingga mereka dapat dioverlai atau superimpose untuk perbandingan. Dalam kasus ini, citra tidak harus direktifikasi ke dalam proyeksi peta (mereka dapat berada dalam sistem koordinat `raw').

    ERMapper Rectification utilities biasanya sering digunakan untuk melaksanakan empat jenis operasi yang berbeda.

    • Image to map rectification menggunakan polynomial (titik kontrol) atau gcocoding linier untuk merektifikasi sebuah citra ke dalam sebuah datum dan proyeksi peta menggunakan GCP
    • Image to image rectification menggunakan polynomial (titik kontrol) atau geocoding linier untuk merektifikasi satu citra ke citra yang lainnya menggunakan GCP
    • Map to map transformation, mentranformasikan sebuah citra yang sudah direktifikasi dari satu datum/proyeksi peta ke datum/proyeksi peta lainnya.
    • Image rotation, merotasikan sebuah citra kedalam beberapa derajat
    1. Prosedur Koreksi GeometrikDalam latihan ini, anda akan menggunakan Geocoding Wizard untuk melaksanakan rektitikasi citra. Prosedur untuk melakukan rektifikasi citra, adalah sebagai berikut:

      Gambar 35. Menu Geocoding Wizard

      • Dari menu Process pada menu utama ER Mapper pilih Geocoding Wizard, akan muncul tampilan berikut:

        Gambar 36. Geocoding Wizard Step 1

      • Untuk file input, pilih citra mentah yang sudah disiapkan, di D:\Remote Sensing\Melak.ers dan pilih geocoding tipenya Polynomial.
      • Tahap selanjutnya klik pilihan Polynomial setup dan muncul tampilan berikut:


        Gambar 37. Geocoding Wizard Step 2

      • Pilih linear untuk polinomial order
      • Kemudian pilih Step 3) GCP setup
      • Pada kotak GCP Picking Method, aktifkan/cek Geocoded image, vector or algorithm, kemudian pilih file file citra yang sudah terkoreksi secara geometrik di D:\Remote Sensing\Melak_rec.ers.
      • Tekan tombol change pada kotak Output Coordinate Space untuk mengeset parameter rectifikasi citra

        Gambar 38. Geocoding Wizard Output Coordinate Space

      • Klik tombol datum lihatlah pilihan datum yang tersedia dan pilih WGS84 kemudian klik OK
      • Klik tombol projection untuk melihat proyeksi peta yang disediakan, pilihUTM pada kolom sebelah kiri dan kemudian pilih SUTM50 pada kolom sebelah kanan. Klik OK
      • Klik tombol pilihan Coordinate System Type dan pilihlah Eastings/Nortings
      • Tekan Tombol OK untuk mengakhiri setting koordinat.
      • Pada Geocoding Wizard pilihlah Step4)GCP Edit
      • ERMapper akan membuka beberapa tampilan citra dan kotak dialog, Anda dapat melihat tampilan screen monitor seperti dibawah ini

      Kali pertama anda memulai meletakkan GCP, citra mentah anda (belum terkoreksi) tidak mempunyai titik kontrol di bumi. Anda akan memulainya dengan meletakkan 4 GCP menggunakan COORECTED dan UNCORRECTED window. Begitu anda meletakkan GCP pertama, anda dapat menggunakan CORECTED window untk meletakkan GCP sisanya dengan cepat.

      • Pada menu utama, klik ikon View Algoritm for Image Window untuk membuka jendela algoritm
      • Klik di dalam “Zoom window untuk GCP terkoreksi” untuk mengaktifkannya.
      • Di dalam jendela algoritma, matika pilihan Smooting
      • Carilah fitur referensi yang permanen di dalam citra terkoreksi seperti perpotongan jalan atau jembatan dengan ZoomBox Tool.
      • Gunakan pointer untuk meletakkan GCP didalam citra terkoreksi. Anda akan melihat tanda + dan nomor GCP di dalam citra.
      • Klik pada “Zoom window untuk GCP belum terkoreksi”
      • Lakukan langkah yang sama seperti pada citra terkoreksi, cari fitur yang sama dengan yang ada pada citra terkoreksi.
      • Setelah GCP 1 selesai, untuk menambah GCP 2 klik ikon Add New GCP
      • Lakukan langkah yang sama untuk GCP 3 dan 4. Direkomendasikan untuk meletakkan GCP tersebar pada

      Gambar 39. Geocoding Wizard Step 4

      Begitu anda selesai meletakkan GCP 4 , lihatlah sekarang ER Mapper menampilkan nilai di dalam field “RMS” pada GCP Edit Dialog. Root Mean Square (RMS) adalah sebuah pengukuran ketepatan GCP dalam citra ini yang direpresentasikan dalam ukuran pixel citra. (Sebuah RMS bernilai 1 untuk landsat TM berarti kesalahan posisi sebesar 30 m). Anda dianggap telah menyelesaikan pekerjaan ini dengan teliti, jika RMS error kurang dari atau sama dengan1

      • Pilih step 5)Rectify pada Geocoding Wizard
      • Klik Ikon Select Output Filename di dalam kotak Output Info
      • Pilih direktori tempat file hasil rektifikasi ini akan disimpan dan beri nama file output tersebut, misalnya Melak2000_rectify.ers.
      • Klik tombol Save File andStrart Rectification untuk menyimpan file rectifikasi dan menjalankan rektifikasi dan menjalankan proses rektifikasi.


        Gambar 40. Geocoding Wizard Step 5

      • Klik OK dalam kotak pesan ERMapper Status ‘Rectification finished successfully’ yang memberitahu bahwa ERMapper telahn melakukan rektifikasi dengan sukses.
    2. Mengevaluasi Hasil Registrasi

      3. Belajar cara sederhana untuk mengevaluasi secara visual registrasi dua citra menggunakan teknik overlay. Dalam kasus ini, anda akan mengevaluasi registrasi citra mentah yang baru direktifikasi dan contoh citra hasil rektifikasi.

      Panggil RGB algoritma yang ada

      • Klik ikon Open Algoritm into Image Window
      • Pilih direktori tempat file RGB tersimpan D:\Remote Sensing\Melak2000_rect
      • Pada menu utama ERMapper, klik ikon View Algoritm for Image Window untuk membuka algoritma.

      Panggil citra hasil rektifikasi dalam layer Green

      • Dalam jendela algoritma , klik layer Blue
      • Klik layer Green
      • Klik ikon Load Dataset dalam diagram proses algoritma
      • Pilih direktori tempat file hasil rektifikasi disimpan D:\Remote Sensing\Melak2000_rectify.ers
      • Klik ikon OK this layer only untuk memanggil citra hasil rektifikasi ke dalam layer green. ( Layer Red masih tetap masih mempunyai citra melak2000_rect.ers sebagai referensi)
      • Pilih B3 dari pilihan Band Selection di layer green

      Menampilkan dua citra untuk evaluasi registrasi

      • Klik ikon Refress Image With 99% clip pada toolbar
      • Matikan pilihan Smooting pada jendela algoritma
      • Klik ZoomBox Tool pada menu utama
      • Drag ZoomBox pada daerah tertentu (yang mempunyai fitur tanah dan air)

      Kesalahan pada registrasi nampak pada pixel warna merah atau hijau apabila keduanya tidak sama persis sama. Ini adalah cara yang asangat sederhana untuk mengevaluasi registrasi dua citra. Jika RMS error pada GCP anda kurang dari 1, anda seharusnya tidak melihat lebih dari 1 pixel pergeseran (kesalahan registrasi).