Langkah-langkah Pembuatan Peta Land Surface Temperature
Berikut
adalah langkah-langkah membuat peta Land Surface Temperture dengan menggunakan
Software ENVI 4.5.
1.1. Menentuan
nilai ToA Radian
1. Membukan
software ENVI 4.5 dan Metadata citra Landsat-8 yang sebelumnya telah di
download.
2. Lalu
masukkan citra yang akan diolah dengan cara klik File → Open Image File → pilih
band 11 → Open.
3. Kemudian,
lakukan pre-processing dengan mengubah Digital Number (DN) pada
band 11 menjadi Radian B11 (ToA Radiance), dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
Lλ =MLQcal+AL
·
Lλ =
Nilai reflektan citra (nilai min dan max tertera pada header citra) ρλ' tidak
memuat koreksi untuk sudut matahari
·
Qcal =
nilai piksel (DN),
·
MP =
konstanta rescalling (REFLECTANCE_MULT_BAND_x, di mana x adalah band yang
digunakan)
·
AP
= konstanta penambah (REFLECTANCE_ADD_BAND_x, di mana x adalah band yang
digunakan)
4. Kemudian
masuk ke menu Basic Tools → Band Math, maka akan muncuk kotak dialog band
math masukkan nilai {(0.0003342* B11) + 0.1}, untuk mendapatkan
nilai radian spektral dari band 11, → Add to List.
5. Kemudian
definisikan nilai B11 sebagai band 11 yang ada pada citra Landsat 8, lalu
simpan hasil pengolahan digital number ke radian Spektral dengan cara mengklik Choose,
lalu pilih tempat penyimpanan lalu klik Ok. Lalu Load Band hasil pengolahan Radian
6. Kemudian
mengubah B11 radiance menjadi surface temperature (kelvin) dengan formula :
Dimana:
T=K^2/(
ln ((K1/Lλ + 1)))
·
Trad =suhu
radian dalam satuan Kelvin (K)
·
Lλ =nilai
radian spektral terkoreksi
·
K1 =Konstanta
kalibrasi radian spektral (W/(m2.sr.μm), diperoleh pada metadata untuk band 10
atau band 11
·
K2 =Konstanta
kalibrasi suhu absolut (K), diperoleh pada metadata untuk band 10 atau 11.
7. Masuk
kembali ke Band Math, lalu
masukkan nilai algoritma {1201.1442 /alog((480.8883/nilai radian B11)+ 1} untuk
mengubahnya menjadi Surface
Temperture (Kelvin). Lalu defenisikan B11 dan simpan hasil Surface
Temperature.
8.
Load band dan klik kanan
pada citra hasil pengolahan Surface
Temperature, lalu pilih Cursor
Location Value, karena nilainya yang masih menunjukkan satuan ratusan atau masih dalam bentuk ⁰K (Kelvin),
maka kita perlu mengubahnya kedalam bentuk ℃ (Celcius).
9.
Masuk kembali ke Band
Math, lalu masukkan nilai algoritma (B11-273) untuk mengubahnya
kedalam satuan ℃ (Celcius) → OK → desinisikam nilai B11, lalu simpan
hasil pengolahan tersebut.
10. Kemudian Load Band dan aktifkan Cursor Location Value, untuk
melihat apakah proses pengubahan ke dalam bentuk ℃ (Celcius) berhasil atau
tidak, kalo berhasil nilai satuannya akan berubah menjadi puluhan.
1.2
Menentuan Nilai ToA Reflektan
1. lakukan
pre-processing dengan mengubah Digital Number (DN) pada menjadi Reflektan (ToA
Reflektan), dengan menggunakan rumus
sebagai berikut:
ρλ
=(Mρ Qcal+ Aρ)/(sin(θse))
·
Ρλ =
TOA planetary reflectance (tanpa unit)
·
Qcal =
nilai piksel (DN),
·
MP =konstanta
rescalling (REFLECTANCE_MULT_BAND_x, di mana x adalah band yang digunakan)
·
AP =
konstanta penambah (REFLECTANCE_ADD_BAND_x, di mana x adalah band yang
digunakan
·
θSE
= Sudut elevasi matahari ketika perekaman (sun elevation) diperoleh pada meta data citra SUN_ELEVATION = 57.65727033
2. Kemudian
masuk ke menu Basic Tools → Band Math, maka akan muncuk kotak dialog band
math masukkan nilai {(0.0002* B1) + (-0.1)/ 0.8448630924}. Definisikan
B1 dengan menggunakan Band 11 lalu simpan hasil pengolahahan ToA Reflectance
tersebut.
1.3
Pembuatan NDVI
NDVI
adalah indeks vegetasi yang paling umum digunakan. Indeks ini mampu menyajikan
kerapatan vegetasi menggunakan band inframerah dan band merah. Indeks vegetasi
dapat diperoleh dengan persamaan berikut:
NDVI =(NIR- Red)/(NIR+
Red)
NIR = radiasi inframerah dekat dari piksel
(band 5)
Red = radiasi cahaya merah dari piksel
(Band 4)
Adapun
langkah-langkahnya adalah sebagai berikut:
1. Masuk
Band Math, kemudian tuliskan persamaan berikut (B5-B4)/(B5+B4)
2. Kemudian
definisikan B4 dan B5, dengan menggunakan Band 4 dan Band 5 yang telah diubah
kedalam bentuk ToA Reflektan. Lalu simpan hasil NDVI tersebut.
3. Lalu
masuk ke menu Quick Stat untuk
mengetahui bahwa NDVI hasil pengolahan telah benar sesuai rentang nilai NDVI -1
sampai 1.
1.4
Menentukan Nilai Fraksi Vegetasi (Pv)
dan Emisivitas Objek (E)
Untuk
mendapatkan nilai Pv maka diperlukan menskalakan NDVI untuk meminimalkan
gangguan dari kondisi tanah yang lembab dan fluks energi permukaan. Nilai Pv
didapat dengan
Pv =((NDVI-NDVImin)/(NDVImax-NDVImin))2
; Sedangkan
Nilai E di dapatkan dengan menggunanakan rumus:
E=0.004 Pv+0.986
1. Lalu
masuk ke Band Math, dengan memasukkan persamaan seperti pada gambar di
bawah.
2. Kemudian
definisikan B11, dengan menggunakan hasil NDVI yang telah dibuat sebelumnya.
Lalu simpan hasil penentuan nilai Pv tersebut.
3. Kemudian
masuk kembali ke Band Math, untuk
menentukan nilai E dengan menggunakan persamaan seperti pad gambar di bawah.
Lalu definisikan nilai B11 dengan menggunakan hasil Pv, Kemudian simpan hasil
pengolahan tersebut.
1.5
LST (Land Surface Temperature)
Untuk menghiutung nilai
Land Surface Temperature maka perlu digumakam persamaan sebagai berikut:
LST= BT/1
+(W×(BT×p)×in(E)
·
BT =
Nilai Temperature Band 11 (℃)
·
W =
Nilai Radian Band 11
·
E =
Emisivitas Objek
·
p = 1480
Adapun,
untuk membuat Land Surface Temperture adalah sebagai berikut:
1.
Masuk ke Band Math, tuliskan
persamaan di atas seperti pada gambar di bawah.
2.
Lalu definisikan B1, B2
dan B3 sesuai dengan keterangan rumus di atas. Lalu pilih dan simpan hasil LST
tersebut.
3. Kemudian Load Band, lalu simpan hasil pengolahan dengan cara pilih menu File → Save File As → Tiff/Geotiff → pilih data LST yang telah dibuat → pilih tempat penyimpanan → OK.
1.6
Klasifikasi Temperatur Menggunakan
ArcMap
Untuk
mengklasifikasikan temperatur suhu permukaan, langkah-langkahnya adalah sebagai
berikut:
1. Masukkan
hasil pengolahan LST di Envi, dengan
cara klik menu Add Data → lalu
masukkan data LST, yang telah diubah kedalm format *Tiff.
2. Lalu klik kanan, pada file LST tersebut, pilih menu Properties → Symbology. Pada Menu Symblogy → Classified. Maka, secara otomatis temperaturnya akan diklasifikasian dengan interval tertentu, lalu klik Apply → OK.
3.
Hasil pembuatan Peta Land
Surface Temperature di Kabupaten Purwerejo Tahun 2019.
Komentar
Posting Komentar