Pemetaan Fraksi Penutup Lahan Kota Yogyakarta Menggunakan Teknik NMESMA Pada Citra Landsat 8 OLI

STELLA SWASTIKA PUTRI, Drs. Projo Danoedoro, M.Sc., Ph.D.

2016 | Skripsi | S1 KARTOGRAFI DAN PENGINDRAAN JAUH

Informasi penutup lahan sangat dibutuhkan pada proses penataan ruang di Kawasan Perkotaan Yogyakarta. Dewasa ini, citra penginderaan jauh telah banyak dimanfaatkan di dalam proses ekstraksi informasi penutup lahan tersebut. Akan tetapi, penggunaan teknik klasifikasi konvensional dalam proses pengolahan citra resolusi spasial menengah seringkali terkendala oleh keberadaan piksel campuran yang dapat mengakibatkan adanya kesalahan klasifikasi. Oleh karena itu, dibutuhkan teknik klasifikasi lunak seperti analisis campuran spektral untuk menyelesaikan permasalahan piksel campuran tersebut. Akan tetapi, penggunaan analisis campuran spektral linier sederhana saja belum cukup untuk menyelesaikan permasalahan variasi nilai kecerahan piksel objek. Selain itu, penggunaan endmember yang terbatas pada LSMA belum mampu merepresentasikan kemelimpahan variasi spektral material penutup lahan perkotaan yang sangat kompleks. Penelitian ini bertujuan untuk: (1) Menerapkan teknik NMESMA untuk meningkatkan kemampuan teknik analisis campuran spektral dalam memetakan distribusi fraksi penutup lahan di Kawasan Perkotaan Yogyakarta, dan (2) Mengkaji tingkat akurasi peta fraksi penutup lahan yang dihasilkan oleh teknik NMESMA tersebut. Pemrosesan NMESMA secara garis besar terbagi atas dua tahap yakni penyusunan model endmember, dan eksekusi analisis campuran spektral. Penyusunan model endmember dilakukan dengan cara menentukan piksel-piksel murni dari kelima kelas penutup lahan berdasarkan citra pure pixel index (PPI) dan indeks citra (NDVI, NDBI, serta MNDWI). Eksekusi analisis campuran spektral dilakukan secara constrain berdasarkan model endmember yang telah disusun. Data yang digunakan dalam keseluruhan proses NMESMA adalah nilai pantulan spektral objek pada citra Landsat 8 OLI yang telah dinormalisasi spektral menggunakan metode hyperspherical direction cosine (HSDC) normalization. Hasil penelitian berupa peta distribusi fraksi tubuh air, vegetasi, permukaan kedap air albedo tinggi, permukaan kedap air albedo rendah, dan lahan terbuka. Berdasarkan hasil klasifikasi NMESMA diperoleh luasan fraksi penutup lahan sebagai berikut: tubuh air 14,74 , vegetasi 101,30 , permukaan kedap air albedo tinggi 6,94 , permukaan kedap air albedo rendah 114,97 , dan lahan terbuka 42,43 . Peta-peta fraksi tersebut memiliki nilai galat (RMSE) sebesar 0,0182 dan memiliki total akurasi sebesar 92,21% sehingga teknik klasifikasi NMESMA terbukti layak digunakan untuk memetakan sebaran fraksi penutup lahan di Kota Yogyakarta dan sekitarnya.

Landcover information is needed in the process of spatial planning in Urban Area of Yogyakarta. Nowadays, remote sensing image has been applied in extraction of landcover information. But, the using of conventional classification technique for medium spatial resolution image processing often get the problem of mixed [ixel existence which can cause a missclassification. Therefore, the classification of medium spatial resolution image required soft classification techniques such as spectral mixture analysis to resolve the issues of mixed pixels. However, the use of simple linear spectral mixture analysis cannot solve the problems of the brightness variation of object pixel. In addition, the limited endmember which is used in LSMA cannot represent the spectral variation of material abundance in complexity of urban landcover. Therefore, this study aims to: (1) Applying NMESMA techniques to improve spectral mixture analysis techniques to map the distribution of the landcover fraction in the Yogyakarta Urban and its surrounding areas, and (2) Assess the level of accuracy of the landcover fraction map produced by the NMESMA techniques. Processing NMESMA broadly divided into two phases, they are endmember models preparation phase, and execution of spectral mixture analysis phase. Endmember modeling is created by determine the pure pixels of five landcover classes based on pure image pixel index (PPI) and the image index (NDVI, NDBI, and MNDWI). Spectral mixture analysis is conducted constrainly by use the endmember models that had been developed. The data used in the entire NMESMA processing is object spectral reflectance value on Landsat 8 OLI which has been normalized by method of hyperspherical direction cosine (HSDC) normalization. This research result map of the distribution water bodies fraction, vegetation fraction, high albedo impervious surface fraction, low albedo impervious surface fraction, and soil fraction. Based on the results obtained by NMESMA classification, there are 14.74 of water bodies, 101.30 of vegetation, 6.94 of high albedo impervious surface, 114.97 of low albedo impervious surface, and 42.43 of open land. The landcover fraction maps resulted have 0.0182 of RMSE value and 92.21% of accuration value which is measured from MAE method. Thus, it prove that NMESMA classification techniques can be accepted and proper to map the distribution of the landcover fraction in Yogyakarta City and its its surrounding areas.

Kata Kunci : Analisis Campuran Spektral, Fraksi Penutup Lahan, Perkotaan