Koreksi Geometrik

Koreksi Geometrik Menggunakan ER Mapper

I. Pendahuluan

Setiap data citra yang diperoleh pada umumnya akan mengalami distorsi geometrik. Adapun penyebabnya adalah distori sistematik yang bersifat konstan dan dapat diperkirakan sebelumnya. Distorsi non sistematik sifatnya acak sehingga tidak dapat diperkirakan. Sebagai contoh uraian berikut mengungkapkan sumber distorsi yang umum terjadi pada citra satelit.Distorsi sistematik : Scan skew, disebabkan oleh pergerakan maju satelit yang tidak normal terhadap jalur yang sebenarnya.

Mirror scan velocity, disebabkan oleh laju canner yang tidak konstan.

Distorsi sistematik dikoreksi dengan ukuran pre-launch calibration di stasion penerima data satelit. Sedangkan distorsi non sistematik dikoreksi dengan melakukan proses rektifikasi geometri. Pada pelaksanaan pembuatan mosaik citra MOS-MESSR ini data citra yang diperoleh sudah dalam keadaan terkoreksi radiometrik, jadi proses pemulihan citra yang dilakukan hanya proses koreksi (rektifikasi) geometrik.

Geometrik suatu citra merupakan korelasi antara koordinat suatu objek (x,y) pada permukaan bumi. Hal ini sebagai akibat dari proses pengambilan data yang dilakukan melalui suatu media (sensor) dan terdapat jarak antara, maka hasil yang diperoleh dalam proses tersebut akan selalu dihinggapi distorsi geometrik. Koreksi geometrik (rektifikasi) dapat diterapkan terhadap berbagai citra dari berbagai wahana (platform) penginderaan jauh baik satelit ataupun pesawat udara. Sensor satelit seperti multispectral scanner, thematic mapper, biasanya memberikan citra yang tidak terkoreksi geometrik akibat distorsi tadi.

Selain untuk menghilangkan distorsi geometrik pada citra, koreksi geometrik juga dilakukan untuk mendapatkan hubungan antara sistem koordinat citra (baris-kolom) dengan sistem koordinat proyeksi. Pada Pelatihan ini sistem proyeksi yang digunakan adalah Transverse Mercator dengan sistem koordinat Universal Transverse Mercator.

Koreksi geometrik pada dasarnya mentransformasikan koordinat titik-titik pada citra yang masih mengandung kesalahan geometrik menjadi koordinat citra yang dianggap benar secara geometrik dengan bantuan citra atau peta dasar yang mempunyai nilai koordinat dan bentuk geometri yang dianggap benar, sehingga dapat dihasilkan citra baru yang bergeoreferensi.

II Pendefinisian Ground Control Point (GCP)

Sebelum kita melakukan koreksi geometrik terhadap suatu citra maka diperlukan hubungan relasional antara citra dengan posisi spasial di lapangan yang dinyatakan dengan peta topografi. Hubungan ini diwujudkan dengan melakukan proses rektifikasi melalui transformasi matematis dari koordinat citra ke koordinat peta topografi. Dalam hal ini maka peta topografilah yang menjadi referensi dalam melakukan rektifikasi citra.

Hal-hal yang perlu diperhatikan pada pendefinisian GCP pada peta dan citra adalah sebagai berikut;

Titik kontrol harus nampak jelas pada citra sehingga memudahkan dalam pengidentifikasian, misalnya perpotongan dua jalan raya, atau perpotongan jalan raya dengan sungai besar.

Jumlah GCP harus memenuhi persyaratan dan merata agar dapat direktifikasi, semakin banyak dan merata GCP maka hasil rektifikasi akan semakin baik.

Kualitas GCP pun harus baik, yang diperlihatkan dengan nilai RMS errornya yang kecil. Besarnya nilai RMS error tergantung pada ketepatan letak antara titik yang sama pada citra.

RMS titik GCP merupakan vektor kesalahan yang komponen-komponennya adalah selisih koordinat hasil hitung dengan koordinat sebenarnya di titik tersebut. Berdasarkan nilai RMS kita dapat memilih titik-titik GCP yang baik kualitasnya, sehingga dengan fleksibel titik-titik GCP dapat diaktif / non-aktifkan. Pemilihan GCP dilakukan sampai diperoleh nilai RMS yang memenuhi syarat .

Visualisasi skematik dari metode pemilihan GCP adalah sebagai sebagai berikut

Gambar 1: Flowchart pemilihan GCP

III Tahapan pendefinisian GCP dengan ER-Mapper

Tahapan penentuan GCP dalam ER-Mapper adalah sebagai berikut,

1. Mengeset parameter GCP

Melalui menu proses, pilih rectification

Melaui menu rectification pilih Define Ground Control point, kemudian GCP setup akan muncul.

Gambar 2 : Kotak dialog seting GCP

Isi FROM dan To algorithm dengan data set, Anda harus memuat FROM algorithm sehingga data set tersebut dapat ditampilkan.

Pilih satu atau lebih metode untuk memeilih groud control point.

Kita dapat memuat beberapa teknik untuk memilih GCP untuk satu data set tergantung informasi yang dimiliki, yaitu sebagai berikut,

Algorithm

Digitizer

Manual Entri

Dalam hal ini pilih manual entri.

Tekan OK. Dua atau tiga tampilan window dan GCP edit akan ditampilkan. Ketiga tampilan window tersebut adalah From GCP Zoom, To GCP Zoom dan To GCP (Overview roam geolink)Adapun tampilan GCp edit sebagai berikut,

Gambar 5 : Daftar titik GCP

Tekan Set Up, box ateup GCP information ditampilkan sebagai berikut,

Gambar 6 : Gambar GCP setup

Set To Coordinat Space, kemudian isi datum geodetik, proyeksi peta, To koordinat, To sudut rotasi.

Pilih parameter rektifikasi

Type rektifikasi

:pilih polinomial

Rectifikasi polinomial

: pilih linier

Rectifikasi sampling

: pilih Nearest Neighbor2. Memilih Ground Control point

Pilih Ground control pada citra FROM

Pilih TO point menggunkan salah satu citra berikut ini

Menggunakan point yang sesuai dengan citra FROM

Tipe yang menghubungkan TO coordinat, menggunakan point dari peta dengan proyeksi peta.

Memilih TO point dengan digitizer

Setelah hal di atas maka akan ditampilkan informasi untuk masing-masing titik

InformasiKeterangan

NameNomor control point

Offnilai RMS error tidak memepengaruhi point yang lain

OnTekan untuk mengaktifkan point atau untuk menonaktifkan

Edittekan edit point. Tekan lagi untuk menonaktifkan dan mengunci point.

UndoTekan undo untuk mengundo pergerakan terahir

Cell XKoordinat sel control point pada sumbu X di FROM dataset

Cell YKoordinat sel control point pada sumbu Y di FROM dataset

TO EastingPosisi X control point yang sebenarnya di peta

TO NorthingPosisi Y control point yang sebenarnya di peta

RMSError antara data pada masukkan dataset dan polinomial memberikan root means square error untuk rektifikasi orde polinomial

Tabel 1 : Daftar istilah GCP setup. Tekan button up berikut untuk mengeset tampilan

Button UpKeterangan

Grid

Pilih untuk tampilan grid polinomial

Auto zoomPilih untuk secara otomatis menzoom point yang dipilih

ErrorsPilih untuk tampilan grafik dari RMS error untuk masing-masing titik di dataset

RMS orderPilih nilai RMS yang diinginkan

Tabel 2: Daftar perintah GCP setup

Ketika kita memilih jumlah titik minimum yang dibutuhkan untuk tipe polinomial, kita dapat memilih dari TO image. Tekan compute ROM ER Mapper akan secara otomatis menghitung pendekatan posisi dari FROM point.

Tampilan window GCP yang telah diisi,

Gambar 3 : Daftar koordinat titik GCP

Save ketika sudah selesai

IV. Rektifikasi

Jika seluruh Ground control point (GCP) telah selesai didefinisikan maka kita dapat melakukan rektifikasi terhadap citra. Pada umumnya tahapan pekerjaan dari pemilihah metode sampai pemeriksaan akurasi oleh sebagian pembuat perangkat lunak pengolahan citra dikelompokkan dalam pekerjaan tersendiri yang dikenal sebagai rektifikasi. Rektifikasi merupakan suatu proses pekerjaan untuk memproyeksikan citra yang ada ke bidang datar dan menjadikan bentuk konform (sebangun) dengan sisitem proyeksi yang kita gunakan, juga terkadang mengorientasikan citra sehingga mempunyai arah yang benar.

Rektifikasi dilakukan agar grid pada piksel dari citra diubah kedalam suatu sistem proyeksi peta atau citra acuan. Terdapat beberapa alasan untuk melakukan rektifikasi antara lain,

1) Untuk membandingkan sebuah piksel dalam berbagai aplikasi seperti deteksi perubahan yang terjadi atau pemetaan kelembaman yang panas (perbandingan citra yang diambil pada siang atau malam hari).

2) Untuk membangun basis data sebuah pemodelan sisitem informasi geografis

3) Untuk identifikasi sampel yang mengacu pada koordinat peta

4) Untuk membuat sebuah peta citra / foto yang berskala tepat

5) Untuk tumpang susun (overlay) sebuah citra dengan data vektor seperti Arc/INFO.

6) Untuk membandingkan sebuah citra dalam berbagai skala

7) Untuk meningkatan ketepatan hitungan jarak dan luas pada citra

8) Untuk membuat mosaik citra

9) Berbagai aplikasi lain yang membutuhkan identifikasi sebuah lokasi geografis secara teliti.

Rektifikasi citra secara geometrik menjadi sisitem koordinat peta dilakukan atas dasar operasi yaitu interpolasi spasial dan interpolsi intensitas.IV. Interpolasi Spasial

Adapun interpolasi spasial merupakan proses rektifikasi atau relokasi piksel dalam citra asli (X,Y) ke posisi aslinya dalam output citra yang direktifikasi (X,Y) dengan menerapkan transformasi koordinat geometrik. Untuk melaksanakan transformasi ini maka digunakan titik Ground Control Point (GCP) yang telah didefinisikan sebelumnya, sebagai titik kontrol. Ada beberapa model transformasi yang sering digunakan, dan dapat dilihat dari tabel berikut.

Model TransformasiFormulaJumlah Parameter

1. Helmert (konform)X = ax + by + c

Y = ay bx + d4

2. Tranformasi AffineX = ax +by + c

Y = dx + ey + f6

3. PolinomialTergantung orde polinomial

yang digunakan

Tabel 4 : Model transformasi koordinat

Dalam pelaksanaan interpolasi spasial kali ini akan dipilih metode polinomial derajat dua dengan formula matematik yaitu :X = a0 + a1 x + a2 y + a3 x y + a4 x + a5 y

Y = b0 + b1 x + b2 y + b3 x y + b4 x + b5 yX dan Y adalah koordinat titik pada citra

x dan y adalah koordinat titik pada peta / citra referensiDalam pemilihan metode transformasi ini, maka jumlah minimal titik sekutu yang diperlukan dapat diketahui dari jumlah parameter yang akan dipecahkan. Dalam hal ini diperlukan minimal tiga titik kontrol (titik sekutu).

Setelah pemiliihan model transformasi, selanjutnya adalah memecahkan transformasi dengan model statistika, misalnya yang paling sering digunakan adalah metode kuadrat terkecil, karena seringkali digunakan ukuran lebih untuk mencapai tingkat ketelitian yang diinginkan. Ukuran lebih tersebut diperoleh dari titik kontrol yang yang lebih banyak dari jumlah titik kontrol yang diperlukan.

Besarnya parameter yang diperlukan ini kemudian digunakan untuk menghitung ulang koordinat hasil transformasi. Biasanya hasil koordinat transformasi ini berbeda dengan koordinat sebelumnya (titik kontrol tadi). Selisih antara koordinat dengan koordinat hasil transformasi dikenal dengan istilah root mean square (RMS)

Formula dari RMS tersebut adalah

dengan (Xr,Yr) adalah koordinat hasil transformasi

(Xi, Yi) adalah koordinat titik kontrol

Kesalahan tersebut harus kurang dari toleransi yang diinginkan.

Data set Citra serta peta referensi

Identifikasi titik kontrol Tanah (GCP)

RMS memenuhi Syarat ?

Citra beserta GCP dalam data set

Citra siap direktifikasi

PAGE 8

Modul Pelatihan Koreksi Geometrik |

_1041882084.doc

_1072715653.unknown