Mengolah Citra Landsat Dengan VISAT 5.0

Saat ini, telah tersedia banyak perangkat lunak pengolah citra satelit. Dari perangkat lunak berbayar sampai yang gratisan. Salah satu perangkat yang powerfull dan gratis (sekaligus opensource) adalah VISAT. VISAT dikembangkan dari platform BEAM dan mulai menggunakan nama resmi VISAT sejak versi 5.0 (sebelumnya bernama BEAM).

Jika pada awalnya, VISAT yang dibuat oleh Badan Antariksa Eropa (ESA) lewat perusahaan Brockmann Consult untuk membaca, mengolah dan menganalisa produk-produk keluaran dari ESA saja, maka kini VISAT sudah bisa digunakan untuk mengolah berbagai jenis citra.

Salah satu, citra yang bisa diproses tersebut  adalah LANDSAT 8. Tulisan ini, bermaksud untuk memberikan tutorial penggunaan VISAT untuk mengolah Landsat (ingat, ini hanya langkah persiapan dalam pemrosesan lebih lanjut), dengan penekanan pada cara melakukan image clipping (penggabungan file Landsat yang terpisah per-band menjadi satu file, seperti yang ada pada MERIS).

Berikut adalah langkah-langkah yang diikuti:

  1. Pastikan modul “Landsat reader” telah terpasang, jika belum bisa dipasang.
  2. Buka semua file Landsat, dalam contoh ini adalah Band1 sampai Band7
    • Open a data product (gambar folder), pilih file landsat Band 1- Band 7
    • visat-landsatLihat product view di sebelah kiri
    • visat-landsat1
    • Masing-masing band berada pada product sendiri-sendiri.
    • Dalam kondisi seperti di atas, kita akan kesulitan untuk menganalisa datanya.
    • Untuk itu, perlu untuk menggabungan semua band ke dalam satu product saja, kemudian menyimpannya dalam satu file.
  3. Image clipping.
    • Selanjutnya, kita akan menduplikat semua file dan menaruhnya ke dalam satu product
    • Kita mulai dari product 1 (yang paling atas). Nama file yang baru adalah DN1 (Digital Number Band 1)
    • Klik pada folder Bands, akan terlihat band_1 (catatan: nama ini tidak merujuk band sebenarnya, lihat nama product untuk penamaan).
    • Klik kanan pada file band_1 tersebut dan pilih “create band from math expression”, akan muncul dialogbox sebagai berikutvisat-landsat2
    • Pastikan: “Target product” adalah didahului oleh [1], “Name” kita ganti dengan “DN1”, kosongkan centang pada “Virtual” agar informasi disimpan. Klik Edit Expression untuk menuju dialog box berikut:
    • visat-landsat3Pada langkah di atas, pastikan “product” yang kita edit adalah “[1]”, klik “band_1”, klik OK dua kali
    • Kini, di daftar product [1] terdapat dua file, satu file asli (band_1) dan file baru (DN1). Klik band_1 dan tekan tombol DELETE untuk menghapus file asli, agar hanya tersisa DN1
    • Selanjutnya, pergi ke product [2], klik band dan klik kanan pada file band_1 (file ini adalah band 2 LANDSAT yang akan kita ubah menjadi DN2 kemudian ditaruh di product [1]
    • visat-landsat5
    • Pada dialog box di atas, masukkan semua parameternya seperti di atas (catatan, product targetnya adalah [1]). Kemudian klik “edit expression”. Product [2], di bagian “Data Sources” klik ” $2.band_1″, selanjutnya klik “OK” dua kali
    • visat-landsat6
    • Ulangi proses pada product [2] di atas untuk product [3-7], sehingga hasil akhirnya seperti gambar di bawah:
  4. Simpan file dengan klik kanan pada nama product, pilih “save product as”, akan diikuti oleh dialog box, seperti berikut. Klik YES sajavisat-landsat8
    • Kemudian simpan file ditempat yang dikehendaki.
    • visat-landsat9
    • Akan ada progress penyimpanan seperti berikut, tunggu sampai selesai
    • visat-landsat-11
  5. Rapikan data
    • Di product baru yang telah kita buat, terdapat 7 bands dan 1 file bernama “band_1”, klik file “band_1” tersebut dan tekan tombol DELETE. Simpan kembali product sebagaimana langkah 4 (catatan: simpan dalam folder yang berbeda dari file sebelumnya). Hasil akhir akan berupa product dengan daftar band seperti gambar berikut:
    • visat-landsat-12
  6. Selamat mencoba

Tutorial Lanjutan:

Cara Mudah Mengolah Landsat 8 dengan Beam VISAT

Kombinasi Kanal Landsat 8

 

Sistem Referensi Koordinat: Sistem Koordinat Geografis dan Sistem Koordinat Proyeksi

Sistem Referensi Koordinat  (Coordinate Reference Systems; SRK) secara umum dibagi menjadi dua kelompok besar: Sistem Koordinat Geografis (Geographic Coordinate System; SKG) dan Sistem Koordinat Proyeksi (Projected Coordinate System; SKP).

Ketika kita menggunakan SKG, semua data kita berada di atas muka bumi yang melengkung (sphere), sementara secara real ketika bekerja di depan layar komputer, di mana semua data berada di bidang datar, kita memerlukan sistem yang berbeda yang disebut SKP.

Secara berurutan, WGS84 (World Geodetic System 1984) dan UTM (Universal Transverse Mercator) adalah contoh sistem yang sangat umum dipakai pada SKG dan SKP.

Pada SKG, setiap tempat di muka bumi akan memiliki skala yang berbeda, sementara SKP memaksa skalanya tetap. Jadi jika, kita menginginkan skala yang konstan, maka gunakanlah SKP.

Bacaan:

http://docs.qgis.org/2.2/en/docs/training_manual/vector_analysis/reproject_transform.html

Citra Satelit Gunung Kelud (Sebelum dan Sesudah Erupsi)

Citra Landsat 8 (RGB-753), 12 Februari 2014

Gunung Kelud (12 Februari 2014, Dua Hari Sebelum Erupsi) #Landsat8, RGB753 (Natural With Atmospheric Removal). Kotak Merah di sebelah kanan adalah lokasi kawah Gunung Kelud.

21Februari

Gunung Kelud (21 Februari 2014, Satu Minggu Setelah Erupsi) #Landsat8, RGB753 (Natural With Atmospheric Removal). Kotak Merah di sebelah kanan awan adalah lokasi kawah Gunung Kelud. Perhatikan, ada titik berwarna merah di tengah-tengah kotak tersebut. Sepertinya titik merah tersebut adalah titik panas

Before-After

Before After Eruption #MtKelud Left (Feb 12), Right (Feb 21)

Gambar dengan resolusi maksimum (dalam format tif dan jpeg) dapat diunduh di : https://drive.google.com/folderview?id=0B-CWU8kRPN9KTHpYcGQxcGZTaTQ&usp=sharing

Tambahan :

Citra satelit resolusi tinggi dari Disaster Charter:

http://www.disasterscharter.org/web/charter/activation_details?p_r_p_1415474252_assetId=ACT-481

Koreksi Geometrik Landsat 8, Tidak Perlu?

Koreksi Geometrik bertujuan untuk menyesuaikan koordinat pixel pada citra dengan koordinat bumi di bidang datar. Citra yang belum dikoreksi akan memiliki kesalahan geometris.

Kesalahan geometri ini ada dua macam :

  • Kesalahan Sistematis (systematic geometric errors), utamanya disebabkan oleh kesalahan pada sensor. Untuk memperbaikinya diperlukan informasi sensor dan data ephemeris saat pemotretan.
  • Kesalahan Acak (non-systematic geometric errors), utamanya disebabkan oleh orbit dan perilaku satelit serta efek rotasi bumi. Untuk mengoreksinya diperlukan sebuah proses yang dikenal dengan istilah image to map rectification. Proses ini memerlukan Titik Kontrol Tanah (Ground Control Points, GCP) untuk menyesuaikan koordinat pixel pada citra dengan koordinat objek yang sama di bidang datar peta (bumi).

Kesalahan sistematik biasanya telah dikoreksi sebelum citra dilepas untuk umum. Produk dengan Level 1 G ( L1G,  Eurimage systematic corrected) telah bebas dari kesalahan sistematik ini.

Bagaimana Dengan Landsat 8?

Data landsat yang dilepas untuk publik telah melalui proses penyesuian dengan menggunakan:

  • Data sensor dan ephemeris (untuk mengoreksi kesalahan internalnya),
  • Sekaligus menggukan data Titik Kontrol Tanah (GCP) dan digital elevation models (DEM)

Di dalam file metada, terdapat informasi seperti di bawah ini:

koreksigeometrik

Dari data Landsat8 yang saya miliki, terdapat informasi seputar GCP yang digunakan untuk koreksi geometrik beserta RMSE nya. Sebagai contoh, GCP yang dipakai di sini adalah 87 titik, dengan RMSE total adalah 8,9 m (bukan piksel), dan RMSE pada arah X dan Y masing masing 6,5 dan 6,1 m.

KESIMPULAN

Data Landsat8 yang dilepas ke publik berupa produk L1 T (level-one terrain-corrected) yang telah terbebas dari kesalahan akibat sensor, satelit dan bumi. SEHINGGA LANDSAT8 TIDAK PERLU KOREKSI GEOMETRIK LAGI

http://earth.esa.int/pub/ESA_DOC/landsat_FAQ/#_Toc235345973

https://lta.cr.usgs.gov/L8

http://landsathandbook.gsfc.nasa.gov/data_prod/prog_sect11_3.html

Install SeaDAS 6.4 via Windows

The SeaWiFS Data Analysis System (SeaDAS)  merupakan perangkat lunak yang sangat lengkap untuk mengolah, menampilkan dan menganalisa data citra satelit yang dikhususkan untuk pemantauan perairan (ocean color). SeaDAS dibuat oleh Ocean Color Group NASA

Data yang bisa diolah oleh SeaDAS meliputi MODISSeaWiFSMERISOCTS, and CZCS

Saat ini, secara garis besar ada dua jenis SeaDAS yang masih digunakan:

  1. SeaDAS dengan platform IDL, dari versi awal sampai versi 6.4, tersedia di Linux dan Mac.
  2. Mulai versi 7.00, SeaDAS (dengan kolaborasi bersama pengembang ESA’s BEAM) melakukan perombakan besar besaran pada aspek visualisasi. Pada versi ini (terbaru 7.02), SeaDAS telah berjalan pada platform BEAM (java). Sehingga SeaDAS terbaru ini bisa berjalan di semua platform, mulai Linux, Mac dan Windows. Namun, fungsi standar SeaDAS yang dibawa dari versi 6.4, baru berjalan di Linux. Jadi, kalau hanya ingin memvisualisasikan data, SeaDAS 7, bisa dengan mudah digunakan di windows.

Pengalaman saya, walau menggunakan SeaDAS yang berjalan di Linux, SeaDAS 7 masih banyak kelemahan, banyak fungsi SeaDAS 6.4 yang belum berjalan sempurna. Untuk itu, bagi mereka yang ingin tetap menggunakan SeaDAS dengan seluruh kemampuan standarnya (apalagi ingin melakukan kostumasi), maka mau tidak mau harus memasang SeaDAS 6.4.

Bagi mereka yang tidak terbiasa dengan Linux, atau keberatan untuk menginstall Linux secara mandiri, tutorial ini akan membawa Anda pada sebuah cara menginstall Linux yang lebih aman dan dapat di uninstall dari windows kapan saja.

Apa yang anda perlukan?

1.  WUBI Installer, untuk menginstall Linux (tepatnya Ubuntu 12.04) dari windows.  Jika anda memiliki akses internet bagus, cukup dengan memasang WUBI, maka instalasi Ubuntu bisa dilakukan secara otomatis, karena Wubi akan mengunduh ubuntu (dari server utama) yang diperlukan secara langsung.

2. Untuk  yang akses internetnya terbatas, Anda bisa mengunduh Ubuntu secara terpisah, bisa lewat mirror terdekat (seperti di kambing.ui.ac.id), tempatkan file ubuntu yang telah diunduh di folder yang sama dengan tempat Anda menempatkan WUBI.

3. Terakhir, tentunya Anda memerlukan SeaDAS. Ada bisa mengunduh melalui mirror terdekat. Ingat, total file sebesar 4,2 GB. Namun, jangan khawatir, tidak semua file harus diunduh, tergantung kebutuhan.

Kita mulai dari langkah pertama

Langkah kedua

  • Asumsi  jaringan internet tidak handal, unduh ubuntu secara terpisah melalui mirror terdekat (misal langsung dari kambing.ui.id). Tempatkan di folder yang sama dengan tempat Wubi
Tempatkan wubi dan ubuntu dalam satu folder

Tempatkan wubi dan ubuntu dalam satu folder

  • Jalankan Wubi, klik ikon wubi. Secara default, program wubi ini menginstall ubuntu langsung dari server, namun karena kita telah meletakkan file ubuntu di folder yang sama dengan wubi, maka wubi akan menjalankan ubuntu (lokal) tersebut tanpa perlu mengunduh secara otomatis dari server ubuntu. Jangan lupa, untuk memilih  installation size terbesar (30GB). Pilihan lainnya, terserah selera Anda.
Installation sizenya plih yang maksimal (30GB)

Installation sizenya plih yang maksimal (30GB)

  • Jika berjalan lancar, Anda akan dibawa ke sebuah wizard seperti di bawah, reboot saja.
Jika berjalan lancar, akan muncul wizard seperti ini. reboot saja

Jika berjalan lancar, akan muncul wizard seperti ini. reboot saja

  • Jika sudah direboot, maka komputer Anda akan memasang ubuntu, tunggu sampai semua proses selesai.
  • Jika sudah selesai komputer akan restart, ada pilihan untuk booting ke ubuntu atau ke windows. Pilih Ubuntu.
  • Di windows, file ubuntu berada di folder sesuai pilihan Anda sebelumnya, sebagai contoh, punya saya ada di C:/
Lokasi File Ubuntu

Lokasi File Ubuntu

  • Jika ingin menghapus Ubuntu, bisa lewat control panel. Anda bisa menghapusnya semudah menghapus software lainnya, klik dua kali saja.
install-seadas-5

Ubuntu di control panel

Langkah ketiga, ini yang paling utama

  • Unduh SeaDAS  melalui mirror terdekat. Karena total file sebesar 4,2 GB, Anda bisa mengunduh file yang diperlukan saja. Misalnya, jika ingin menjalankan SeaDAS di Linux 64 bits dan hanya untuk memproses data MODIS (Terra dan Aqua), SeaWIFS, dan MERIS, kira-kira file yang diperlukan adalah sesuai gambar ini:
File instalasi SeaDAS

File instalasi SeaDAS

  • Cukup unduh bagian yang tidak diarsis. Khusus untuk seadas_dem_modis.tar.gz sebaiknya diunduh belakangan (jika benar benar diperlukan untuk memproses data Modis)
  • Setelah mengunduh semua file yang diperlukan, silahkan buat folder khusus di home (misal: seadas6.4)
File yang diperlukan di folder seadas6.4

File yang diperlukan di folder seadas6.4

 

  • Pekerjaan selanjutnya adalah meng-ekstrak file-file berikut di folder seadas6.4
    • seadas_benchmarks.tar.gz
    • seadas_idl_rt.tar.gz
    • seadas_linux_64.tar.gz
    • seadas_meris.tar.gz
    • seadas_modisa.tar.gz
    • seadas_modist.tar.gz
    • seadas_processing_common.tar.gz
    • seadas_processing_linux_64.tar.gz
    • seadas_seawifs.tar.gz
    • seadas_seawifs_soa.tar.gz
  • Perintah extract bisa menggunakan perintah berikut, enter setiap selesai satu perintah.
    • gunzip -c seadas_linux_64.tar.gz | tar xvpf –
    • gunzip -c seadas_idl_rt.tar.gz | tar xvpf –
    • gunzip -c seadas_processing_common.tar.gz | tar xvpf –
    • gunzip -c seadas_processing_linux_64.tar.gz | tar xvpf –
    • gunzip -c seadas_seawifs.tar.gz | tar xvpf –
    • gunzip -c seadas_seawifs_soa.tar.gz | tar xvpf –
    • gunzip -c seadas_modisa.tar.gz | tar xvpf –
    • gunzip -c seadas_modist.tar.gz | tar xvpf –
    • gunzip -c seadas_meris.tar.gz | tar xvpf –
Extraksi file tar.gz

Extraksi file tar.gz

 

  • Setelah semua file di extrak, Selanjutnya adalah meng- install SeaDAS :

./config/seadas_setup -em

Wizard yang akan muncul ketika menginstall SeaDAS -1

Wizard yang akan muncul ketika menginstall SeaDAS -1

Wizard yang akan muncul ketika menginstall SeaDAS -2

Wizard yang akan muncul ketika menginstall SeaDAS -2

 

  • Aktifkan SeaDAS :

 source config/seadas.env

  • Tambahkan:

source /home/lmjaelani/seadas6.4/config/seadas.env

di file .bashrc (file ini bisa dilihat di HOME tekan ctrl H )

Lokasi .bashrc

Lokasi .bashrc

install-seadas-12

Tambahkan script di bagian paling bawah

  • Kemudian, jalankan SeaDAS dengan

seadas -em

SeaDAS berhasil dijalankan

SeaDAS berhasil dijalankan

Anda bisa menghapus semua file tar.gz untuk menghemat space, sebagaimana yang bisa dilihat di gambar berikut.

install-seadas-14

Selamat dan sukses.