Uji Akurasi Produk Reflektan-Permukaan Landsat Menggunakan Data In situ di Danau Kasumigaura, Jepang Lalu Muhamad Jaelani, Fajar Setiawan, Bunkei Matsushita

Lalu Muhamad Jaelani, Ph.D Jurusan Teknik Geomatika, Insitut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 60111, Indonesia lmjaelani@geodesy.its.ac.id

Fajar Setiawan, S.Si Pusat Penelitian Limnologi, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Cibinong, Bogor 16911, Indonesia fajar@limnologi.lipi.go.id

Prof. Bunkei Matsushita

Graduate School of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba, Tsukuba, Ibaraki 305-8572, Japan matsushita.bunkei.gn@u.tsukuba.ac.jp

Struktur Presentasi

1. Pendahuluan

2. Metode

3. Hasil dan Analisa

4. Kesimpulan

1 | Pendahuluan

0

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

413 443 490 510 560 620 665 681 709 754

Rem

ote

Sen

sing R

efle

ctan

ce (

sr-1

)

Wavelength (nm)

Lake Kasumigaura

What we get (recorded by sensor)

What we want

Pentingnya Koreksi Atmosfer

Atm

osp

he

ric

eff

ect

5

Tujuan utama koreksi atmosfer

Reflektan-sensor (at sensor reflectance, Top of Atmosphere reflectance)

Reflektan-permukaan (surface reflectance, Bottom of Atmosphere reflectance)

Reflektan-Permukaan Landsat

Diturunkan dari Data Inderaja Level 1, melalui proses koreksi atmosfer (Atmospheric Correction)

Produk jadi dari USGS berupa reflektan-permukaan (surface-reflektance)

Tujuan

Menguji akurasi produk reflektan-permukaan Landsat TM-5 yang dikeluarkan oleh USGS dengan menggunakan data reflektan yang direkam di Danau Kasumigaura, Jepang

Membandingkan produk reflektan-permukaan Landsat TM-5 dengan data Landsat yang dikoreksi dari efek atmosfer menggunakan parameter koreksi dari hasil simulasi menggunakan Second Simulation of a Satellite Signal in the Solar Spectrum - Vector (6SV)

2 | Metode

Pengumpulan data in situ

Danau Kasumigaura, Jepang (36o 9’ U; 140o 14’ T)

Parameter yang direkam

water-leaving radiance (Lu(λ)),

downward irradiance (Ed(λ)), dan

downward radiance of skylight (Lsky(λ))

Menggunakan FieldSpec HandHeld spectroradiometer (Analytical Spectral Devices, Boulder, CO) pada rentang 325–1075 nm dengan interval 1-nm

Citra Landsat

Landsat TM-5 yang direkam tanggal 18 Februari 2006 (=pengambilan data in situ)

Data yang digunakan:

Data Landsat TM-5 Level 1 dan

reflektan-permukaan tersedia secara gratis dan dapat dipesan melalui http://earthexplorer.usgs.gov/ dan http://espa.cr.usgs.gov/

Pemrosesan Data Landsat

1. Data reflektan in situ disampling mengikuti kanal yang tersedia di Landsat 5 ( in situ)

2. Data Landsat 5 level 1 dikalibrasi radiometrik. Selanjutnya dikoreksi dari efek atmosfer menggunakan parameter koreksi dari hasil simulasi menggunakan Second Simulation of a Satellite Signal in the Solar Spectrum - Vector (6SV) (SR-6SV)

3. Data reflektan-permukaan yang telah diproses oleh USGS (SR-L)

Pemrosesan Data Landsat

SR-6SV maupun SR-L dibagi dengan π untuk menghasilkan Rrs(λ) (dalam satuan sr-1)

Data dari 8 stasiun diekstrak berdasarkan pin yang telah dibuat dalam ukuran 5x5 pixel untuk menghindari kesalahan akibat koreksi geometrik dan dinamika dari badan air, serta kesalahan akibat variabilitas spasial

Semua pemrosesan citra dalam penelitian ini dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak open-source BEAM-VISAT (http://www.brockmann-consult.de/beam/)

3 | Hasil

R2, RMSE dan NMAE untuk SR-L dan SR-6SV

korelasi antar data 0,95 -1.0 untuk masing- masing stasiun,

sementara 0,78 dan 0,79 untuk SR-L dan SR-6SV jika semua stasiun digabung menjadi satu.

Korelasi R2 yang kuat antar data yang diekstrak dari data satelit dengan data in situ ini, tidak sejalan dengan nilai RMSE dan NMAE.

Untuk semua stasiun, RMSE untuk SR-L dan SR-SV sebesar 0,03 sr-1; sementara NMAE sebesar 59,7 % dan 64,13%.

Kesimpulan

Nilai NMAE ini masih dibawah syarat minimum NMAE 30% agar bisa digunakan untuk mengkestrak data kualitas air dari data penginderaan jauh

Produk reflektan-permukaan Landsat belum memenuhi standar akurasi untuk penggunaan di perairaan

Kesalahan dalam proses koreksi atmosfer ini akan menjalar ke algoritma model yang digunakan untuk menghitung parameter kualitas air

Perlu Algoritma Koreksi Atmosfer yang lebih akurat

Thank you

very much

21

Uji Akurasi Produk Reflektan-Permukaan Landsat Menggunakan Data In situ di Danau Kasumigaura, Jepang; 2015; Lalu Muhamad Jaelani, Fajar Setiawan, Bunkei Matsushita; Prosiding Pertemuan Ilmiah Tahunan Masyarakat Penginderaan Jauh Indonesia XX

http://lmjaelani.com/publications/