Landsat 8 adalah sebuah satelit observasi bumi Amerika yang diluncurkan pada
tanggal 11 Februari 2013. Ini adalah satelit kedelapan dalam program Landsat;
ketujuh untuk berhasil mencapai orbit. Awalnya disebut Landsat data Continuity
Mission (LDCM), itu adalah sebuah kolaborasi antara NASA dan Geological Survey
Amerika Serikat (USGS). NASA Goddard Space Flight Center yang menyediakan
pengembangan, rekayasa sistem misi, dan akuisisi kendaraan peluncuran sementara
USGS disediakan untuk pengembangan sistem darat dan akan melakukan operasi misi
terus-menerus.
Satelit ini dibangun oleh Orbital
Sciences Corporation, sebagai kontraktor utama untuk misi. Instrumen pesawat
ruang angkasa yang dibangun oleh Ball Aerospace dan NASA Goddard Space Flight
Center, dan peluncuran dikontrak untuk United Launch Alliance. Selama 108 hari
pertama di orbit, LDCM menjalani checkout dan verifikasi oleh NASA dan pada 30
Mei 2013 operasi dipindahkan dari NASA ke USGS ketika LDCM secara resmi
berganti nama menjadi Landsat 8.
Citra
Landsat 8 diketahui memiliki 11
band. Diantaranya band Visible, Near Infrared (NIR), Short Wave Infrared
(SWIR), Panchromatic dan Thermal. Band 1,2,3,4,5,6,7 dan 9 mempunyai resolusi
spasial 30 meter, band 8 mempunyai resolusi spasial 15 meter, sementara
band 10 dan 11 resolusi spasialnya 100 meter.
Dari
masing-masing band memiliki kegunaan tersendiri. Untuk melakukan analisis dari
Citra Landsat tersebut, diperlukan kombinasi band untuk mendapatkan tampilan
Citra sesuai dengan tema atau tujuan dari analisis.
Tabel 1
Karakteristik Band Landsat 8
Band Spektral
|
Panjang Gelombang (µ)
|
Resolusi Spasial (meter)
|
Kegunaan dalam pemetaan
|
Band 1 – Coastal Aerosol
|
0,43 – 0,45
|
30
|
Studi arosol dan wilayah pesisir
|
Band 2 – Blue
|
0,45 – 0,51
|
30
|
Pemetaan bathimetrik,membedakan tanah dari
vegetasi dan daun dari vegetasi konifer
|
Band 3 – Green
|
0,53 – 0,59
|
30
|
Mempertegas puncak vegetasi untuk menilai
kekuatan vegetasi
|
Band 4 – Red
|
0,64 – 0,67
|
30
|
Membedakan sudut vegetasi
|
Band 5 – Near InfraRed
|
0,85 – 0,88
|
30
|
Menekankan konten biomassa dan garis pantai
|
Band 6 – Short Wavelength InfraRed
|
1,57 – 165
|
30
|
Mendiskriminasikan kadar air tanah dan
vegetasi,menembus awan tipis
|
Band 7 – Short Wavelength InfraRed
|
2,11 – 2,29
|
30
|
Peningkatan kadar air tanah dan vegetasi dan
penetrasi awan tipis
|
Band 8 – Panchromatic
|
0,50 – 0,68
|
15
|
Resolusi 15 m,penajaman citra
|
Band 9 – Cirrus
|
1,36 – 1,38
|
30
|
Peningkatan deteksi awan sirus yang
ketkontaminasi
|
Band 10 – Long Wavelength InfraRed
|
10,60 – 11,19
|
100
|
Resolusi 100 m,pemetaan suhu dan penghitungan
kelembaban tanah
|
Band 11 – Long Wavelength InfraRed
|
11,50 – 12,51
|
100
|
Resolusi 100m, peningkatan pemetaan suhu dan
penghitungan kelembaban tanah
|
Dari penjelasan Tabel 1 Karakteristik band Landsat 8, dapat
dijelaskan kombinasi band Landsat 8 untuk berbagai aplikasi atau penelitian
dijelaskan dalam Tabel 2. Penggunaan Kombinasi Band untuk Aplikasi atau Penelitian.
Tabel 2
Penggunaan
Kombinasi Band untuk Aplikasi atau Penelitian.
Aplikasi
|
Kombinasi Band
|
Natural Color
|
4 3 2
|
False Color (urban)
|
7 6 4
|
Color Infrared (vegetation)
|
5 4 3
|
Agriculture
|
6 5 2
|
Atmospheric Penetration
|
7 6 5
|
Healthy Vegetation
|
5 6 2
|
Land/Water
|
5 6 4
|
Natural With Atmospheric Removal
|
7 5 3
|
Shortwave Infrared
|
7 5 4
|
Vegetation Analysis
|
6 5 4
|
Band 1 indra biru
mendalam dan violet. Cahaya biru sulit untukk mengumpulkan dari luar
angkasa karena itu tersebar dengan mudah oleh potongan-potongan kecil dari debu
dan air di udara, dan bahkan oleh molekul udara sendiri.Inilah salah satu
alasan mengapa hal-hal yang sangat jauh (seperti gunung di cakrawala) tampak
kebiruan, dan mengapa langit berwarna biru. Sama seperti kita melihat
banyak biru kabur ketika kita melihat di ruang pada hari yang cerah, Landsat 8
melihat langit di bawahnya ketika melihat ke bawah kita melalui udara yang
sama. Itu bagian dari spektrum sulit untuk mengumpulkan dengan
sensitivitas cukup berguna, dan Band 1 adalah satu-satunya instrumen dari
jenisnya menghasilkan data yang terbuka pada resolusi ini – salah satu dari
banyak hal yang membuat istimewa satelit ini. Ini juga disebut band
pesisir / aerosol, setelah dua kegunaan utama: pencitraan air dangkal, dan
pelacakan partikel halus seperti debu dan asap. Dengan sendirinya, output-nya
sangat mirip Band 2 (normal biru) ‘s terlihat, tetapi jika kita membandingkan
mereka dan menyoroti daerah dengan lebih biru, kita dapat melihat perbedaan:
Band 1 dikurangi Band 2. Laut dan hidup
tanaman mencerminkan lebih dalam warna biru-violet. Kebanyakan tanaman
menghasilkan lilin permukaan (misalnya, lapisan dingin pada plum segar) saat
mereka tumbuh, untuk memantulkan cahaya ultraviolet yang berbahaya jauh.
Band 2, 3, dan 4 terlihat
biru, hijau, dan merah. Tapi sementara kita meninjau mereka, mari kita
bagian referensi dari Los Angeles, dengan berbagai penggunaan lahan yang
berbeda, untuk membandingkan terhadap band-band lainnya:
Bagian dari daerah LA barat, dari lahan
pertanian dekat Oxnard di barat ke Hollywood dan pusat kota di
timur. Seperti kebanyakan daerah perkotaan, warna rata-rata kota ke
abu-abu terang pada skala ini.
Band 5 langkah dekat inframerah, atau
NIR. Ini bagian dari spektrum sangat penting bagi ekologi karena tanaman
yang sehat mencerminkan itu – air di daun mereka menyebarkan panjang gelombang
kembali ke langit. Dengan membandingkan dengan band lain, kita mendapatkan
indeks seperti NDVI, yang memungkinkan kita mengukur kesehatan tanaman lebih
tepat daripada jika kita hanya melihat kehijauan terlihat.
Fitur cerah adalah taman
dan vegetasi sangat irrigrated lainnya. Titik di dekat bagian bawah
tampilan ini di sebelah barat adalah Malibu, sehingga aman bertaruh bahwa titik
terang kecil di bukit dekat itu adalah lapangan golf. Di tepi barat adalah
bekas luka gelap kebakaran besar, yang hanya sedikit perubahan warna pada
gambar warna asli.
Band 6 dan 7 penutup
irisan yang berbeda dari inframerah gelombang pendek, atau SWIR. Mereka
sangat berguna untuk memberitahu tanah basah dari bumi kering, dan geologi:
batuan dan tanah yang terlihat mirip di band lain sering memiliki kontras yang
kuat di SWIR. Mari kita membuat gambar palsu-warna dengan menggunakan SWIR
merah, NIR sebagai hijau, dan biru sebagai warna biru (secara teknis, sebuah
gambar 7-5-1):
Bekas luka api sekarang
tidak mungkin untuk melewatkan – mencerminkan kuat di Band 7 dan hampir tidak
sama sekali dalam yang lain, sehingga merah. Rincian yang sebelumnya halus
vegetasi juga menjadi jelas. Tampaknya tanaman di lembah utara dari Malibu
lebih subur daripada mereka di pegunungan, yang khas dari iklim di mana air
merupakan kendala utama pada pertumbuhan. Kami juga melihat pola vegetasi
dalam LA – beberapa lingkungan memiliki lebih banyak dedaunan (taman, pohon
trotoar, rumput) daripada yang lain
Band 8 adalah
pankromatik – atau hanya pan – Band. Ia bekerja seperti film hitam dan
putih: bukan mengumpulkan warna visibile terpisah, menggabungkan mereka ke
dalam satu saluran. Karena sensor ini dapat melihat lebih banyak cahaya
sekaligus, itu adalah tajam dari semua band, dengan resolusi 15 meter (50 kaki). Mari
kita zoom in pada Malibu pada skala di panci pita 01:01:
Band 9 menunjukkan
sedikit, namun itu adalah salah satu fitur yang paling menarik dari Landsat
8. Ini mencakup sepotong sangat tipis panjang gelombang: hanya 1.370 ± 10
nanometer. Beberapa instrumen berbasis ruang mengumpulkan ini bagian dari
spektrum, karena atmosfer menyerap hampir semua itu. Landsat 8 ternyata
ini menjadi keuntungan. Justru karena tanah adalah nyaris tak terlihat
dalam band ini, apa pun yang muncul dengan jelas di dalamnya harus mencerminkan
sangat terang dan / atau berada di atas sebagian besar atmosfer. Berikut
Band 9 untuk adegan ini:
Band 9 hanya untuk
awan! Di sini itu mengambil awan cumulus berbulu, tapi itu dirancang
khusus untuk awan cirrus – tinggi, tipis “ekor kuda”. Cirrus adalah sakit
kepala bagi pencitraan satelit karena tepi yang lembut mereka membuat mereka
sulit untuk melihat, dan gambar yang diambil melalui mereka dapat berisi
pengukuran yang off dengan beberapa persen tanpa penjelasan yang
nyata. Band 9 membuat mereka mudah untuk menjelaska
Band 10 dan 11 berada di
inframerah termal, atau TIR – mereka melihat panas. Alih-alih mengukur
suhu udara, seperti stasiun cuaca lakukan, mereka melaporkan di tanah sendiri,
yang sering jauh lebih panas. Sebuah penelitian beberapa tahun yang lalu
menemukan beberapa suhu permukaan gurun lebih tinggi dari 70 ° C (159 ° F) –
cukup panas untuk menggoreng telur. Untungnya, LA relatif sedang dalam
adegan ini:
Perhatikan bahwa sangat gelap (dingin) tempat
sesuai dengan awan di Band 9. Setelah mereka, vegetasi irigasi adalah yang
paling keren, diikuti dengan air terbuka dan vegetasi alami. Bekas luka
bakar di dekat Malibu, yang tercakup dalam arang dan kering, mati dedaunan,
memiliki suhu permukaan yang sangat tinggi. Di dalam kota, taman umumnya
paling keren dan lingkungan industri yang terpanas. Tidak ada pulau panas
perkotaan jelas dalam adegan ini – sebuah efek yang band TIR ini akan sangat
berguna untuk belaja
B.
Citra Hiperspektral
Citra hiperspektral berisi keterangan yang banyak dari data, tapi
untuk menginterpretasikannya memerlukan pemahaman dengan pasti apa sifat-sifat
dari material lahan yang coba kita teliti, dan bagaimana hubungannya pengukuran
dengan sebenarnya oleh sensor hiperspektral.
Citra hiperspektral dihasilkan oleh instrument yang
disebut imaging spectrometers. Spektroskopi adalah studi cahaya yang
diemisikan atau dipantulkan dari material dan variasi energinya dengan panjang
gelombang. Sebagai aplikasinya ialah optik penginderaan jauh, spektroskopi
berhubungan dengan spektrum matahari yang secara difusi dipantulkan
(dihamburkan) oleh material permukaan bumi. Instrument itu disebut spektrometer
(spektroradiometer) yang digunakan untuk membuat acuan atau pengukuran
laboratorium dari cahaya yang dipantulkan dari material yang diuji. Dengan
menggunakan ratusan atau bahkan ribuan detektor, spektrometer dapat mengukur
spektral dengan saluran yang sempit kurang lebih 0,01 mikrometer setiap
julatnya, khususnya pada panjang gelombang 0,4 – 2,4 mikrometer (pada panjang
gelombang tampak hingga inframerah tengah).
Untuk mengenali obyek yang terekam pada citra hiperspektral maka
kita memerlukan yang disebut dengan perpustakaan spektral (spectral library).
Spectral library berisi tentang informasi spektral seperti mineral, batuan,
tanah, material buatan manusia, air, vegetasi, dan salju. Spectral library
dihasilkan dari pengukuran laboratorium dan dijadikan acuan dalam mengenali obyek-obyek
pada citra hiperspektral, karena pada citra hiperspektral menggunakan julat
panjang gelombang yang sangat sempit pad tiap band-nya maka kita memerlukan
informasi yang khusus tentang obyek yang akan kita analisis, bagaimana
karakteristik pantulan obyek tersebut pada panjang gelombang tertentu, sehingga
kita dapat menginterpretasi citra hiperspektral tersebut sesuai dengan
penelitian yang akan kita lakukan.
Tabel 3
Citra
Hiperspektral
Sensor
|
Organization
|
Country
|
Number of Bands
|
Wavelength Range (µm)
|
AVIRIS
|
NASA
|
United States
|
224
|
0,4 – 2,5
|
AISA
|
Spectral Imaging Ltd.
|
Finland
|
286
|
0,45 – 0,9
|
CASI
|
Itres Research
|
Canada
|
288
|
0,43 – 0,87
|
DAIS 2115
|
GER Corp.
|
United States
|
211
|
0,4 – 12,0
|
HYMAP
|
Integrated Spectronics
Pty Ltd
|
Australia
|
128
|
0,4 – 2,45
|
PROBE-1
|
Earth Search Sciences
Inc.
|
United States
|
128
|
0,4 – 2,45
|
Sumber: http://ddwihestiningsih.blogspot.co.id
Aplikasi citra Hiperspektral
1.
Atmosphere : uap
air, sifat awan, aerosols
2.
Ecology : chlorophyll, kandungan air daun, cellulose, pigments,
lignin
3.
Geology : mineral dan tipe tanah
4.
Coastal Waters : chlorophyll, phytoplankton, dissolved organic
materials, suspended sediments
5.
Snow/Ice : snow cover fraction, ukuran butir, salju yang mencair
6.
Biomass Burning : suhu, asap
7.
Commercial : mineral exploration, pertanian dan hasil hutan
DAFTAR PUSTAKA
