PANDUAN TEKNIS INTERPRETASI CITRA LANDSAT

Forests and Governance Programme Center for International Forestry Research

Document control Document title Panduan Teknis Interpretasi Citra Landsat Version 0.1 Prepared by Chandra Irawadi Wijaya (CIFOR) Date 01/09/2005 Project Mitigating Conflict In Papua By Clarifying The Extent, Nature And

Practical Steps To Limit Illegal Forest Activities Status of this document Draft

IMPORT THE ORIGINAL FILE OF LANDSAT DATA TO RASTER FILE ERDAS IMAGINE (.IMG)

Import the original file to raster file ERDAS Imagine (.img) bertujuan untuk mengubah file asli data Landsat menjadi file dengan format raster ERDAS Imagine (.img). Langkah-langkah pada kegiatan ini adalah sebagai berikut: 1. Buka program ERDAS Imagine 8.5.

2. Klik ikon pada panel utama ERDAS Imagine 8.5. 3. Pada kotak dialog Import/Export, masukkan informasi-informasi seperti tertera di bawah ini:

a. Klik Import pada pilihan import atau export. b. Type: GeoTiff atau Generic Binary (sesuaikan dengan tipe file asli data Landsat pada CD

Original Landsat). c. Media: CD-ROM. d. Input CD-ROM: Pilih drive CD-ROM sesuai dengan lokasi CD Data Landsat.

4. Pada kolom Output File (.img), klik ikon (open folder) untuk membuat folder dan file baru.

5. Pada kotak dialog Output File, klik ikon untuk membuat folder baru. 6. Buat folder baru (new folder) pada direktori D:\Landsat Papua\New Folder, dengan tata cara

penamaan folder sebagai berikut: pPPPrRRR_DDMMYYYY P = Path R = Row D = Day(s) / Tanggal Akusisi M = Month(s) / Bulan Akusisi Y = Year(s) / Tahun Akusisi Contoh: p108r061_31052005 (D:\Landsat Papua\p108r061_31052005)

(Path 108 Row 061 Tanggal 31 Bulan Mei Tahun 2005)

7. Buat file baru di dalam folder baru yang telah dibuat, dengan tata cara penamaan sebagai berikut: LANDSAT_PPPRRR_DDMMYYYY_BBB P = Path R = Row D = Day(s) / Tanggal Akusisi M = Month(s) / Bulan Akusisi Y = Year(s) / Tahun Akusisi B = Band (disesuaikan dengan band yang akan diproses/diimpor) Contoh: LANDSAT_108061_31052005_B20

(Path 108 Row 061, Tanggal 31 Bulan Mei Tahun 2005, Band 2) (D:\Landsat Papua\p108r061_31052005\ LANDSAT_108061_31052005_B20)

8. Klik OK 9. Cek kembali pada kotak dialog Import/Export, apakah informasi-informasi yang dimasukkan sudah

sesuai dengan yang diinginkan. Bila sudah sesuai, klik OK.

10. Pada kotak dialog CDROM File, pilih file yang akan diimpor sesuai dengan nomer band file baru (Output File) yang telah dibuat. Kemudian, klik OK.

11. Pada kotak dialog Import TIFF, cek kembali Input File dan Output File, apakah input dan output sudah sesuai dengan yang diinginkan. Bila sudah sesuai, klik OK.

12. Proses Import akan berlangsung hingga persentase proses mencapai 100%. Setelah proses selesai, klik OK.

13. Langkah Pilihan (Optional Step) a. Ulangi langkah 3 4 dan 7 12 (langkah 5 6 tidak dilakukan), untuk mengimpor file asli

data landsat dengan band yang berbeda, namun pada scene yang sama (path/row dan tanggal akusisi yang sama).

b. Pada data landsat dengan scene yang berbeda, ulangi kembali langkah-langkah 3 12.

Catatan: File-file data Landsat yang diimpor adalah file asli data Landsat Band 1, Band 2, Band 3, Band 4, Band 5 dan Band 8.

STACK LAYERS OF LANDSAT DATA BAND 1, 2, 3, 4, AND 5, BECOME A NEW STACKED LAYER FILE (.img) Layer Stack adalah suatu proses dalam ERDAS Imagine 8.5 yang bertujuan untuk menggabungkan layer-layer dari berbagai citra menjadi satu kesatuan citra, dalam tipe file ERDAS Imagine. Dalam kegiatan ini, Layer Stack digunakan untuk menggabungkan citra dari beberapa band yang memiliki path-row dan tanggal akusisi yang sama. Berikut ini adalah langkah-langkah dalam kegiatan Layer stack: 1. Buka program ERDAS Imagine 8.5. 2. Klik ikon Interpreter Utilities Layer Stack, seperti yang ditampilkan oleh gambar di bawah ini:

3. Pada kotak dialog Layer Selection and Stacking, masukkan informasi-informasi di bawah ini: a. Input File: masukkan satu per satu file-file hasil proses impor yang akan digabungkan.

i. Klik ikon , untuk mencari file yang akan digabungkan ii. Pilih file data landsat Band 1 hasil proses impor, kemudian klik OK.

iii. Pada pilihan Layer, pilih All. Kemudian, klik Add.

iv. Klik ikon , pilih file data landsat Band 2 hasil proses impor, kemudian klik OK. v. Pada pilihan Layer, pilih All. Kemudian, klik Add. vi. Ulangi langkah iv v, untuk menggabungkan file data landsat Band 3, Band 4, dan Band

5. Catatan: file data Landsat Band 8 tidak digabungkan!!! b. Output File: ketik nama file baru di dalam folder yang sama dengan folder Input File

i. Klik ikon , kemudian tentukan folder tujuan Output File (sama dengan folder Input File).

ii. Ketik nama file baru yang akan digabungkan, dengan tata cara penamaan sebagai berikut: LANDSAT_PPPRRR_DDMMYYYY P = Path R = Row D = Day(s) / Tanggal Akusisi M = Month(s) / Bulan Akusisi Y = Year(s) / Tahun Akusisi

Contoh: LANDSAT_108061_31052005 (Path 108 Row 061, Tanggal 31 Bulan Mei Tahun 2005) (D:\Landsat Papua\p108r061_31052005\ LANDSAT_108061_31052005)

iii. Klik OK.

4. Pada kotak dialog Layer Selection and Stacking, cek kembali informasi-informasi yang telah dimasukkan, antara lain:

a. Daftar input file/layer per band yang akan digabungkan harus berurutan (band 1- 5). b. Penamaan Output File: LANDSAT_PPPRRR_DDMMYYYY c. Output Data Type: Unsigned 8 Bit d. Output Options: Union dan Ignore Zero in Stats tidak di-checklist

5. Untuk memulai proses Layer Stacking, klik OK yang terdapat pada kotak dialog Layer Selection and Stacking. Proses Layer Stacking akan berlangsung hingga persentase proses mencapai 100%. Setelah proses selesai, klik OK.

6. Ulangi langkah 3 5, untuk menggabungkan file data Landsat dari beberapa band lainnya yang berasal dari path/row dan tanggal akusisi yang sama.

Supervised Classification Supervised Classification merupakan sebuah teknik klasifikasi yang diterapkan pada sebuah citra yang bertujuan untuk membagi citra tersebut menjadi sejumlah kelas berdasarkan kriteria-kriteria yang sudah ditentukan. Supervised Classification dilakukan dalam 4 tahap, yaitu persiapan klasifikasi, pembuatan area sampel klasifikasi, proses klasifikasi, dan koreksi hasil klasifikasi. A. Persiapan Klasifikasi Tahap awal dalam Supervised Classification adalah persiapan klasifikasi, yang bertujuan untuk mempersiapkan citra yang akan diklasifikasi, agar kegiatan klasifikasi dapat berjalan sebagaimana mestinya. Persiapan-persiapan yang dilakukan antara lain adalah menampilkan citra yang akan diklasifikasi dan mempersiapkan aoi tools. Tahapan-tahapan persiapan klasifikasi sebagai berikut:

1. Buka program ERDAS Imagine 8.5.

2. Buka file data landsat yang akan diklasifikasi dengan menekan ikon yang terdapat pada Viewer. i. Pilih folder dan file data landsat yang akan diklasifikasi. ii. Klik OK.

Catatan: Overlay dengan data raster ataupun vector dapat dilakukan dengan mengulang langkah-langkah di atas. Perhatikan Files of type dan Raster/Vector Options yang terdapat pada kotak dialog Select Layer To Add.

3. Ubah kombinasi band menggunakan menu Raster pada Viewer. i. Gunakan kombinasi band 5-4-3 atau 5-4-2 untuk menampilkan Natural Color. ii. Gunakan kombinasi band 4-3-2 untuk menampilkan False Color.

4. Tampilkan AOI Tools yang terdapat pada menu AOI yang terletak pada Viewer.

B. Pembuatan area sampel menggunakan Signature Editor Pembuatan area sampel merupakan salah satu tahapan utama dalam kegiatan supervised

classification. Area-area sampel dibuat sebagai acuan dalam supervised classification yang dilakukan oleh software ERDAS Imagine 8.5. Ketelitian pembuatan area sampel akan menentukan keberhasilan proses klasifikasi. Berikut ini adalah tahapan-tahapan yang dilakukan dalam pembuatan area sampel:

1. Tampilkan kotak dialog Signature Editor (klik Classifier Signature Editor).

2. Buat area sampel klasifikasi/area of Interest (aoi) pada data landsat menggunakan AOI Tools dengan menekan ikon . Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan aoi, antara lain: i. Yang dimaksud dengan aoi di sini adalah suatu area yang diidentifikasi sebagai satu jenis

land cover. Pembuatan aoi tidak boleh meliputi dua atau lebih land cover. ii. Luas minimal untuk sebuah aoi adalah seluas 6 piksel citra landsat (jumlah band yang

digunakan + 1) atau sebanding dengan 5400 m2. iii. Sebagai bahan referensi pembuatan aoi tersebut, dapat dilakukan overlay dengan peta vektor

land cover tahun sebelumnya, titik GPS hasil Groundtruthing, dan peta vektor lain yang dapat membantu/mempermudah proses klasifikasi. Selain itu, dapat pula dilakukan pembandingan 2 citra atau lebih, dengan melakukan Geo Link dengan citra-citra Landsat tahun sebelumnya pada Viewer lain.

Catatan: Overlay dengan data raster ataupun vector dapat dilakukan dengan mengulang langkah 2. Perhatikan Files of type dan Raster/Vector Options yang terdapat pada kotak dialog Select Layer To Add.

3. Masukkan aoi yang telah dibuat ke dalam Signature Editor, sebagai sampel satu jenis land cover, dengan menekan ikon pada kotak dialog Signature Editor.

4. Beri nama unik pada kolom Signature Name untuk setiap aoi yang dimasukkan ke dalam Signature Editor sesuai dengan nama land cover-nya. Contoh: Water1, Water2, Water3, dan seterusnya

5. Berikut ini adalah ilustrasi langkah 2 4:

6. Lakukan pengulangan langkah 2 4 untuk setiap land cover yang terdapat pada citra Landsat tersebut. Ketentuan-ketentuan umum yang berlaku dalam pembuatan aoi dan signature, antara lain: i. Setiap land cover yang terdapat pada citra Landsat tersebut diwakili oleh minimal 10 aoi-

signature. ii. Pembuatan aoi-aoi untuk setiap land cover dilakukan dengan pola menyebar dan merata. iii. Antara aoi satu dengan aoi lainnya tidak boleh saling tumpang tindih (overlap). iv. Tipe-tipe land cover mengacu pada Criteria for Papuas Landcover yang telah dibuat

(Lampiran 1)

7. Setelah pengambilan aoi dan signature selesai, data-data signature disimpan (save) di dalam folder yang sama dengan data citra Landsat yang bersangkutan dengan tipe file signature (.sig). i. Klik menu File pada kotak dialog Signature Editor, kemudian klik Save As. ii. Simpan file tersebut di dalam folder citra yang bersangkutan, dengan cara penamaan

sig_PPPRRR_DDMMYYYY.

C. Proses Klasifikasi Setelah dilakukan pembuatan area sampel, maka selanjutnya dilakukan proses klasifikasi. Proses

klasifikasi ini dilakukan oleh software ERDAS Imagine 8.5, dengan memperhitungkan area-area sampel yang telah dibuat pada tahap pembuatan signature. Berikut ini adalah tahapan proses klasifikasi:

1. Tampilkan kotak dialog Supervised Classification.

2. Pada kotak dialog Supervised Classification, isi kolom input raster file, kolom input signature file dan kolom classified file (output file), dengan ketentuan sebagai berikut: a. Input Raster File (.img) : File data Landsat yang akan diklasifikasi. b. Input Signature File (.sig) : File signature yang telah dibuat sesuai dengan data Landsat

yang akan diklasifikasi. c. Classified File (.img) : File output hasil klasifikasi. Tata cara penamaan Classified File (.img): superv_PPPRRR_DDMMYYYY Catatan: file raster dan file signature terletak pada folder yang sama, dan file classified diletakkan di dalam folder yang sama dengan file raster dan file signature.

3. Setelah kolom-kolom file tersebut diisi, kemudian klik OK. Option-option lain biarkan default seperti terlihat pada ilustrasi kotak dialog Supervised Classification di atas.

4. Proses Supervised Classification akan berlangsung hingga persentase proses mencapai 100%. Setelah proses selesai, klik OK.

5. Setelah proses Supervised Classification selesai, proses selanjutnya adalah proses Recode, yang bertujuan untuk menggabungkan land cover yang sama. Berikut ini adalah langkah-langkah dan ilustrasi proses Recode: i. Untuk menampilkan kotak dialog Recode, klik ikon Interpreter GIS Analysis pada menu

utama ERDAS Imagine 8.5, kemudian klik Recode. ii. Pada kotak dialog Recode, isi kolom Input File dan Output File dengan ketentuan berikut:

a. Input File (.img) : File citra hasil Supervised Classification b. Output File (.img) : File output hasil Recode, diletakkan di dalam folder yang sama

dengan file citra hasil Supervised Classification. Tata cara penamaan Output File (.img): recode_PPPRRR_DDMMYYYY

iii. Pada kotak dialog Recode, klik ikon Setup Recode, untuk memulai penggabungan land cover yang sama. Berikut ini adalah langkah-langkah dalam Setup Recode: 1. Pada kotak dialog Thematic Recode, pilih (select) baris yang memiliki jenis land cover

yang sama. 2. Ganti value/code jenis land cover tersebut dengan cara mengubah angka yang tertera

pada kolom New Value, kemudian klik ikon Change Selected Rows. 3. Pemberian Value/Code pada masing-masing land cover mengikuti ketentuan berikut ini:

Primary Dry Land Forest

1

Secondary Dry Land Forest

2

Primary Swamp Forest

3

Secondary Swamp Forest

4

Primary Mangrove Forest

5

Secondary Mangrove Forest

6

Forested Area

Homogenous Structured Forest

7

Shrubland 8

Swamp Shrubland 9

Cultivated Dry Land

10

Cultivated Wet Land

11

Savanna 12

Grassland 13

Built-up Area 14

Barren Land 15

Water body 16

Non Forested Area

Swamp 17

Inundated Land 18

Cloud 19

Shadow 20

4. Ulangi langkah 1 2, lakukan pada jenis land cover yang berbeda dengan land cover sebelumnya sampai setiap jenis land cover memiliki value/code yang unik (berbeda satu dengan yang lainnya).

5. Setelah selesai melakukan Setup Recode, kemudian klik OK yang terdapat pada kotak dialog Thematic Recode.

iv. Pada kotak dialog Recode, cek kembali kolom Input File (.img) dan Output File (.img), serta pilihan Output Data Type menjadi Unsigned 8-Bit. Untuk memulai proses Recode, klik OK.

v. Proses Recode akan berlangsung hingga persentase proses mencapai 100%. Setelah proses selesai, klik OK.

D. Koreksi Hasil Klasifikasi Citra hasil klasifikasi tidak selalu sempurna seperti yang diinginkan, ada kalanya terdapat

kesalahan pada landcover-landcover hasil proses klasifikasi, misalnya water body pada data Landsat teridentifikasi sebagai Barren Land pada citra hasil klasifikasi. Banyak hal yang dapat menyebabkan terjadinya kesalahan ini, diantaranya kesalahan pengambilan area sampel dan nilai DN antara dua jenis land cover berdekatan atau saling tumpang tindih. Untuk mengatasi kesalahan-kesalahan pasca proses klasifikasi ini, maka perlu dilakukan koreksi terhadap citra hasil klasifikasi dengan tahapan-tahapan sebagai berikut:

1. Tampilkan citra hasil proses klasifikasi (yang telah di-recode) pada Viewer 1 dan citra sebelum klasifikasi pada Viewer 2.

2. Lakukan pengamatan dan bandingkan kedua citra tersebut. a. Amati apakah citra hasil klasifikasi pada Viewer 1 terdapat kesalahan klasifikasi? b. Apakah land cover pada citra hasil klasifikasi (Viewer 1) sudah sesuai dengan keadaan

sebenarnya seperti terlihat pada citra sebelum klasifikasi (Viewer 2)? Bila terdapat kesalahan land cover atau belum sesuai dengan keadaan sebenarnya, maka lakukan koreksi pada citra hasil klasifikasi tersebut.

3. Koreksi citra hasil klasifikasi dilakukan melalui 2 tahap, yaitu: a. Pembuatan vektor di wilayah yang akan dikoreksi b. Proses koreksi citra menggunakan Modeller ERDAS Imagine 8.5.

Pembuatan vektor di wilayah yang akan dikoreksi 4. Buat file vektor baru dengan tahapan sebagai berikut: Klik menu File New Vector

Layer yang terletak pada Viewer 1.

5. Buat folder baru (new folder) dengan nama folder correction pada direktori: D:\Landsat Papua\pPPPrRRR_DDMMYYYY\correction

6. Pada kotak dialog Create a New Vector Layer, ketik nama file vektor baru ke dalam kolom File Name, dan diletakkan di dalam folder correction (D:\Landsat Papua\pPPPrRRR_DDMMYYYY\correction\file name). Kemudian klik OK. Tata cara penamaan: vN; v = vektor, N = nomer urut vektor. Contoh: v1, v2, v3, dan seterusnya.

7. Pada kotak dialog New Arc Coverage Layer Option, pilih Single Precision.

8. Buat polygon di wilayah yang terdapat kesalahan land cover pada citra hasil klasifikasi (Viewer 1) menggunakan Vector Tools. Klik ikon , kemudian buat polygon pada wilayah yang terdapat kesalahan land cover.

9. Simpan (save) vektor tersebut: File Save Top Layer.

Keterangan: Polygon berwarna kuning merupakan vektor yang dibuat untuk menandai adanya kesalahan land cover hasil klasifikasi pada wilayah tersebut. Barren land (piksel warna merah) seharusnya adalah water body (piksel warna biru).

10. Setelah file vektor tersebut disimpan, lakukan pembersihan pada layer vektor (Clean Vector Layer) yang baru saja disimpan, dengan ilustrasi tahapan-tahapannya sebagai berikut:

11. Proses Clean Vector Layer akan berlangsung hingga persentase proses mencapai 100%. Setelah proses selesai, klik OK.

Proses koreksi citra menggunakan Modeller ERDAS Imagine 8.5. 12. Tampilkan kotak dialog Model Maker: Klik ikon Modeller Model Maker yang terletak

pada panel utama ERDAS Imagine 8.5. 13. Pada kotak dialog Model Maker, buka file Graphical Model (.gmd) ERDAS Imagine 8.5

bernama correction_lc.gmd, yang merupakan lampiran dari SOP ini.

14. Berikut ini adalah tampilan awal model correction_lc.gmd, beserta keterangannya:

Catatan: Untuk mengubah elemen dari objek-objek (Input Raster, Input Vector, Function Definition, dan Output Raster) yang terdapat di dalam model tersebut, lakukan klik 2x (double-click) pada masing-masing objek tersebut.

15. Input Raster (double-click) Pada kotak dialog Raster, masukkan file citra hasil klasifikasi (yang telah di-recode) ke dalam kolom File Name (.img). Gunakan metode interpolasi Nearest Neighbor dan data Integer. Kemudian klik OK.

Catatan: Kolom/pilihan lain pada kotak dialog tersebut dibiarkan tetap pada kondisi awal (default), seperti terlihat pada ilustrasi.

Input Raster

Input Vector

Output Raster

Function Definition

16. Input Vector (double-click) Pada kotak dialog Vector, masukkan nama file vektor polygon ke dalam kolom Vector Layer Name (.arcinfo), yang menandai adanya kesalahan jenis land cover di suatu wilayah yang telah dibuat sebelumnya. Ubah kolom Cell Value: Use: menjadi vN-ID. Kemudian klik OK.

Catatan: Kolom/pilihan lain pada kotak dialog tersebut dibiarkan tetap pada kondisi awal (default), seperti terlihat pada ilustrasi.

17. Function Definition (double-click) Pada kotak dialog Function Definition, masukkan fungsi Conditional dengan rumus sebagai berikut: EITHER VA IF ($n1_inraster == VB and $n2_invector == vN-ID) OR $n1_inraster OTHERWISE VALUE AFTER (VA) : Nilai piksel land cover yang sebenarnya. inraster : Input raster citra hasil klasifikasi; dapat dipilih pada kolom

Available Inputs. VALUE BEFORE (VB) : Nilai piksel land cover yang salah dan akan diubah. invector : Input vektor yang menandai adanya kesalahan land cover; dapat

dipilih pada kolom Available Inputs vN-ID : ID vektor (nilainya sama dengan 1)

18. Output Raster (double-click) Pada kotak dialog Output Raster, masukkan nama file citra hasil koreksi ke dalam kolom File Name (.img), diletakkan di dalam folder correction (D:\Landsat Papua\pPPPrRRR_DDMMYYYY\correction\file name). Kemudian klik OK. Tata cara penamaan: cN; c = corrected, N = nomer urut pengkoreksian. Contoh: c1, c2, c3, dan seterusnya.

Catatan: Kolom/pilihan lain pada kotak dialog tersebut dibiarkan tetap pada kondisi awal (default), seperti terlihat pada ilustrasi.

19. Cek kembali elemen pada objek Input Raster, Input Vector, Function Definition, dan Output Raster. Setelah semua elemen sesuai dengan yang diinginkan, maka Model telah siap diproses. Untuk memulai proses, klik ikon pada kotak dialog Model Maker.

20. Proses Modeller akan berlangsung hingga persentase proses mencapai 100%. Setelah proses selesai, klik OK. Kemudian cek kembali hasil proses Modeller tersebut.

21. Ulangi langkah 1 20, untuk melakukan proses koreksi berikutnya sampai semua kesalahan land cover pada citra hasil klasifikasi terkoreksi. Catatan: File citra hasil koreksi dijadikan input raster pada proses koreksi berikutnya.

Koreksi I: Input Raster: recode_108061_31052005.img output raster: c1.img Koreksi II: Input Raster: c1.img output raster: c2.img Koreksi III: Input Raster: c2.img output raster: c3.img Koreksi IV: dan seterusnya.