PERBANDINGAN "FILTERING" CITRA DENGAN ENVI

A. Pendahuluan
Filtering merupakan suatu metode untuk menonjolkan suatu kenampakan pada citra sehingga lebih mudah dibedakan dengan kenampakan lain. Swain dan Davis (1978) memberikan batasan filter sebagai mekanisme yang dapat mengubah sinyal-sinyal optis, elektronis maupun digital, sesuai dengan kriteria tertentu. Lebih lanjut, keduanya menyatakan bahwa pemfilteran adalah suatu cara untuk ekstraksi bagian data tertentu dari suatu himpunan data, dengan menghilangkan bagian-bagian data yang tidak diinginkan. Fungsi dari filter pada pemrosesan citra adalah untuk menyeleksi suatu nilai piksel sehingga memiliki variasi nilai yang mampu menggambarkan kenampakan dengan lebih jelas dari citra asli. Untuk dapat menampilkan citra yang lebih jelas daripada citra aslinya maka diperlukan suatu penonjolan dan penyamaran dari nilai piksel. Dengan dilakukan operasi filtering diharapkan interpretasi visual dapat dilakukan dengan lebih mudah karena kenampakan menjadi lebih jelas.

Variasi nilai piksel pada sebuah citra diubah dengan menggunakan algoritma tertentu. Dengan menggunakan moving window/kernel dengan ukuran 3x3, 5x5 , 7x7 dan seterusnya. Setiap kernel tersebut juga memiliki bobot tersendiri yang tentunya juga mempengaruhi perubahan nilai piksel pada citra. Dengan bobot dan dari nilai piksel, dilakukan proses perubahan nilai piksel dengan menggeser kernel sampai semua bagian citra dilalui. Sehingga nilai piksel yang diubah sangat dipengaruhi oleh nilai piksel di sekitarnya.

Fisiografi atau kenampakan relief permukaan suatu daerah pada suatu citra penginderaan jauh seringkali tidak tergambarkan dengan jelas. Gambar yang ditangkap oleh sensor tidak selalu tepat dalam menggambarkan aspek fisiografis. Hal tersebut akibat dari keterbatasan sensor maupun akibat gangguan dari luar, misalnya cahaya matahari. Intensitas cahaya yang berbeda ketika mengenai suatu daerah akan memberikan efek yang berbeda pula pada kenampakan yang direkam. Sehingga citra hasil perekaman tidak selalu menunjukkan efek fisiografi secara jelas. Dengan ditampilkannya aspek fisiografi pada citra, sehingga citra dapat dianalisis secara lebih mendalam mengenai bentuklahan sehingga dapat diketahui pula aspek penggunaan lahannya.

Berbagai metode dalam filtering dapat digunakan untuk menonjolkan aspek fisiografi pada citra. Melalui teknik pemfilteran, variasi relief yang kurang jelas pada citra asli dapat ditonjolkan, sehingga topografi suatu bentuklahan tertentu dapat dibedakan dari yang lain secara lebih baik (Projo Danoedoro, 1996). Aplikasi filtering dalam menonjolkan aspek fisiografi dapat dilakukan dengan berbagai metode, misalnya dengan filter high pass, laplace, directional, shadow filter dan sebagainya. Pada tulisan ini hanya akan dilakukan pembandingan antara metode high pass, laplace dan directional.

B. Metode
Untuk melakukan pemfilteran spatial ini, digunakan softwere ENVI dan Arc-Giss. Citra yang digunakan adalah citra Landsat daerah Merapi yang telah di resize agar lebih mudah dalam mengamati kenampakan. Setelah citra telah difilter dengan ketiga metode tersebut kemudian setiap citra ditampalkan dengan kenampakan sungai dan garis kontur pada Arc-Giss, sehingga kesan fisiografi melalui pola aliran dan ketinggian dapat ditangkap dengan mudah.

Citra dilakukan filtering dengan menggunakan filter high pass, dan laplace, directional menghasilkan citra dengan kenampakan fisiografi dengan lebih jelas. Aspek warna/kombinasi warna sudah tidak lagi diperhatikan, karena penggunaan filter tersebut memang untuk menampilkan kesan fisiografi permukaan bumi dengan lebih jelas. Untuk menampilkan aspek tersebut akan lebih jelas jika digunakan gradasi/grayscale.

Metode filtering yang dilakukan mengguunakan kernel ukuran 3x3 untuk kesemua metode. Setiap kernel tersebut memiliki bobot masing-masing yang antar metode berbeda bobotnya. Untuk metode directional input yang digunakan adalah 45. Dengan nilai input yang berbeda nantinya juga dihasilkan bobot yang berbeda untuk setiap kernel.

C. Hasil dan Pembahasan
Pada band 4 untuk setiap metode filtering terlihat kesan fisiografi sangat terlihat jelas jika dibandingkan dengan band yang lainnya. Namun yang ditampilkan pada band 4 tersebut merupakan fisiografi vegetasi. Hal tersebut karena vegetasi memiliki pantulan yang tinggi pada band 4. Untuk menonjolkan kesan fisiografi permukaan bumi dengan meminimalisisr pengaruh dari landcover yang seringkali berupa vegetasi, maka digunakan band yang peka terhadap objek tanah. Band yang dapat digunakan adalah band inframerah tengah maupun inframerah jauh. Disini akan digunakan band 5 untuk ditampalkan dengan sungai dan garis kontur.

Setiap filter menunjukkan kenampakan fisiografi dengan lebih jelas pada citra. Perbedaan ketinggian dengan variasi yang besar mampu diperlihatkan sehingga aspek topografi pada citra hasil filter sangat jelas dibanding pada citra asli. Akan tetapi jika dibandingkan antara ketiganya, dapat dilihat hasil filtering menggunakan metode directional mampu menyajikan kesan fisiografi paling jelas. Hal tersebut karena pada tipe filter directional nilai kecerahan yang dihitung untuk arah sumbu x dan sumbu y. Aspek bayangan yang besar akan menampilkan kesan 3D yang lebih jelas pula. Dengan sudut 45 derajat yang digunakan dalam algoritma tersebut, kesan fisiografis yang ditampilkanpun dapat maksimal. Secara visual kesan timbul tersebut tampak sangat jelas pada hasil filter directional.

Pada hasil filter laplacian aspek fisiografis tampak terlihat lebih halus dibanding filter highpass dan laplacian. Terlihat kenampakan rekahan pada daerah disekitar gunung merapi dan merbabu. Jika pada filter highpass kenampakan dengan pantulan yang tinggi akan ditampilkan dengan rona yang lebih terang. Hal tersebut terlihat pada objek berupa material pasir dari merapi. Aspek yang terlihat dari hasil filtering dengan highpass dan laplacian juga memperlihatkan aspek perbedaan ketinggian atapun kedalaman.

Setelah dilakukan penampalan dengan kenampakan sungai dan garis kontur secara umum semua citra hasil filter mampu memberikan kesan ketinggian lebih jelas. Kenampakan fisiografi yang paling terlihat hasil pertampalan dengan sungai dan garis kontur adalah pada hasil filter directional, sementara untuk highpass dan laplacian hampir menunjukkan kesan yang sama.
A

B

C


Gambar Bagian (A) merupakan citra hasil filtering menggunakan directional fillter, Bagian (B) menunjukkan tampalan antara hasil filter directional dengan sungai, dan bagian (C) menunjukkan tampalan antara filter directional dengan garis kontur.


D. Kesimpulan
Aplikasi dari filtering ini sangat penting digunakan untuk menonjolkan kenampakan topografi suatu daerah, sehingga aspek geologi maupun geomorfologi dapat diketahui. Bentuk dan jenis batuan juga dapat diindera ketika diketahui bentuklahan suatu daerah. Suatu bentuklahan dapat diketahui jika informasi berupa rekahan, igir ataupun suatu sub satuan lahan yang lain mampu ditonjolkan. Selain itu dengan pendekatan geologi maupun geomorfologi dapat diketahui aspek lain misalnya pola spasial objek.

E. Acuan
Danoedoro, Projo. 1996. Pengolahan Citra Digital. Fakultas Geografi. Universitas Gadjah Mada : Yogyakarta


(untuk file lengkap dapat diminta ke penulis)






BELAJAR DARI BENCANA ALAM


Erupsi Gunung Merapi 2011
Disampaikan Oleh : Badan Pertanahan Nasional @novotel
Resume oleh : Habeeb Maruu :))

Erusi merapi selalu melewati daerah di sekitar kali gendol. Daerah yang terkena oleh awan panas dapat dilihat dari citra satelit. Terlihat daerah sekitar kali gendol dan beberapa titik di sekitar sungai yang berada di sekitar merapi terlewati awan panas. Banyak rumah-rumah tertutup abu vulkanik. Namun tak semua daerah dengan jarak yang sama terkena efek dari erusi merapi. Dari citra dapat terlihat ada daerah yang berada di sebelah kanan dari sungai tidak terkena efek dari erupsi merapi, sementara di sebelah kiri sungai daerah tersapi awan panas dan tertutup abu vulkanik. Kemudian aliran lumpur dan abu vulkanik sampai di selatan di daerah Merapi Golf. Namun hanya sedikit daerah dari Merapi Golf yang terkena abu vulkanik.

Provinsi di Jawa tengah yang terkena akibat dari erupsi adalah di kabupaten Magelang, Boyolali dan Klaten. Di kabupaten Magelang, daerah yang terkena adalah Muntilan, Dukun, Salam, Srumbung, Sawangan, Mungkid. Untuk di kabupaten Boyolali daerah yang terkena adalah di Selo, Copogo, Musuk, ampel, boyolali, Mojosongo. Daerah di kabupaten Klaten yang terkena akibat erupsi merapi adalah Kemalang, Manisrenggo dan Karangnongko. Dari peta dapat dilihat terdapat permukiman dalam radius 5km dari puncak merapi. Daerah tersebut banyak terdapat di boyolali.

Dari siklus manajemen bencana terdapat dua poin penting, yaitu tahap proteksi dan recovery. Tahapan proteksi berupa tahapan awal terhadap bahaya bencana, yaitu sangat berhubungan dengan cara mitigasi. Mitigasi adalah tindakan baik terstruktur maupun tidak terstruktur yang dilakukan atas bahaya dan dampak dari bahaya alam, degradasi lingkungan dan bahaya teknologi (ISDR.2004). Langkah mitigasi ini misalnya dilakukan dengan peringatan dini. Pada tahap recovery adalah tahapan setelah terjadi bencana yaitu berupa cara rehabilitasi dan rekonstruksi.

Untuk rekonstruksi seperti pada kasus aceh. Setelah terjadi bencana, tanah mungkin telah terjadi pergeseran dari posisi awal. Dalam rangka rekonstruksi fisik, dilakukan dengan cara yang efektif dan efisien.

Teknologi dapat digunakan untuk membantu dalam memantau dampak yang terjadi saat ini. Tahapan relokasi dapat dilakukan dengan memilih daerah yang akan di relokasi dengan mempertimbangkan daerah yang terpengarus letusan saja.

Manajemen bencana adalah siklus berkelanjutan yang digunakan untuk pembelajan. Untuk mendata daerah yang terkena bencana perlu dilakukan secara cepat, rekonstruksi yang akurat dan mitigasi yang lebih baik. Respon yang cepat dapat dilakukan dengan menggunakan teknologi untuk memantau dampak yang terjadi.