PEMANFAATAN CITRA VISIBLE INFRARED IMAGING RADIOMETER SUITE DAY/NIGHT BAND (VIIRS DNB) UNTUK ESTIMASI DAN PEMETAAN KONSUMSI ENERGI LISTRIK DI PULAU JAWA

SAFIRA IHDANISA H, Dr. Bowo Susilo, S.Si., M.T.

2021 | Skripsi | S1 KARTOGRAFI DAN PENGINDERAAN JAUH

Citra Visible Infrared Imaging Radiometer Suite Day Night Band (VIIRS DNB) memiliki potensi yang besar dengan perekaman malam hari yang mendeteksi cahaya listrik. Salah satu pemanfaatan citra VIIRS DNB adalah untuk estimasi dan pemetaan konsumsi energi listrik. Penelitian yang memanfaatkan citra VIIRS DNB untuk pemetaan konsumsi energi listrik telah dilakukan pada skala global untuk seluruh dunia atau suatu negara yang luas. Penelitian ini mencoba melakukan estimasi dan pemetaan konsumsi energi listrik untuk skala menengah dengan area kajian Pulau Jawa. Tujuan dari penelitian ini adalah (1) melakukan pemetaan intensitas cahaya di Pulau Jawa berdasarkan citra VIIRS DNB, (2) melakukan estimasi dan pemetaan konsumsi energi listrik di Pulau Jawa, dan (3) mengetahui distribusi spasio-temporal konsumsi energi listrik di Pulau Jawa. Pemetaan intensitas cahaya dilakukan dengan mengekstraksi nilai intensitas cahaya dari nilai piksel citra VIIRS DNB dan kemudian diklasifikasikan menjadi 3 kelas. Estimasi konsumsi energi listrik terdiri dari estimasi pada skala detail dan estimasi berdasarkan citra VIIRS DNB, yang mana hasil estimasi pada skala detail digunakan sebagai input dalam membangun model estimasi berdasarkan citra VIIRS DNB. Estimasi konsumsi energi listrik pada skala detail berdasarkan luas objek bangunan dengan memanfaatkan citra resolusi spasial tinggi. Baik estimasi pada skala detail maupun berdasarkan citra VIIRS DNB dilakukan menggunakan model regresi sederhana. Estimasi konsumsi energi listrik dilakukan pada citra VIIRS DNB komposit bulan Januari 2015 hingga Mei 2020. Hasil estimasi konsumsi energi listrik di Pulau Jawa berdasarkan citra VIIRS DNB kemudian dilakukan analisis spasiotemporal dengan metode klastering k-means untuk mengetahui sebaran baik secara spasial maupun temporal. Intensitas cahaya di Pulau Jawa yang berasal dari citra VIIRS DNB didominasi oleh kelas rendah, sedangkan kelas tinggi yang dikelilingi kelas sedang pada pusat-pusat perkotaan. Estimasi konsumsi energi listrik skala detail melalui luas bangunan dengan model regresi linier sederhana dilakukan dengan asusmsi kondisi lingkungan bangunan di semua sampel area sama. Estimasi konsumsi energi listrik di Pulau Jawa berdasarkan citra VIIRS DNB diperoleh melalui model regresi log-log dengan persamaan Y = 51520 X 0,4157 dengan nilai Rsquare 0,4298. Estimasi konsumsi energi listrik berdasarkan citra VIIRS DNB dilakukan dengan asumsi bahwa intensitas cahaya yang terekam pada citra VIIRS DNB berasal dari objek yang memiliki konsumsi energi listrik atau menggunakan energi listrik. Konsumsi energi listrik Pulau Jawa secara spasial konsumsi energi listrik Pulau Jawa memusat pada kota-kota besar seperti Jabodetabek, Kota Bandung, Kota Semarang, Yogyakarta - Klaten - Surakarta, serta Kota Surabaya dan sekitarnya, sedangkan secara temporal, konsumsi energi listrik Pulau Jawa dari Januari 2015 hingga Mei 2020 selalu fluktuatif dengan kecenderuangan meningkat.

Visible Infrared Imaging Radiometer Suite Day Night Band (VIIRS DNB) imagery has great potential with nighttime recording that detects electric light. One of the uses of VIIRS DNB imagery is for estimating and mapping electrical energy consumption. Research utilizing VIIRS DNB imagery for mapping electrical energy consumption has been carried out on a global scale for the whole world or a large country. This research tries to estimate and map the electricity consumption for medium scale with the study area of Java Island. This research aim are (1) to mapping the light intensity of Java Island based on the VIIRS DNB imagery, (2) to estimate and mapping the consumption of electrical energy in Java Island, and (3) to determine the spatiotemporal distribution of electricity consumption in Java Island. Light intensity mapping is carried out by extracting the light intensity value from the VIIRS DNB pixel and then classified into 3 classes. The estimation of electrical energy consumption consists of estimation at the detail scale and estimation based on the VIIRS DNB image, where the estimation results at the detail scale are used as input in building an estimation model based on the VIIRS DNB image. Estimation of electrical energy consumption at a detail scale based on the area of the building object using high spatial resolution imagery. Both the estimation at the detail scale and the estimation based on the VIIRS DNB imagery was carried out using a simple regression model. The estimation of electrical energy consumption was carried out on the monthly composite VIIRS DNB images from January 2015 to May 2020. The estimation results of the electricity consumption in Java Island based on the DNB VIIRS image were then carried out spatiotemporal analysis using the k-means clustering method to determine the distribution both spatially and temporally. The light intensity in Java Island originating from the VIIRS DNB image is dominated by the low class, while the high class surrounded by the middle class in urban centers. Estimation of electrical energy consumption at a detail scale through building area with a simple linear regression model is carried out by assuming the environmental conditions of the buildings in all sample areas are the same. The estimation of electric energy consumption in Java Island based on the VIIRS DNB image is obtained through a log-log regression model with the equation Y = 51520 X 0.4157 with an Rsquare value of 0.4298. The estimation of electrical energy consumption based on the VIIRS DNB image is carried out with the assumption that the light intensity recorded in the VIIRS DNB image comes from objects that consume electrical energy or use electrical energy. Java's electrical energy consumption spatially focuses on big cities such as Jabodetabek, Bandung, Semarang, Yogyakarta - Klaten - Surakarta, and Surabaya and its surroundings, while temporally, Java Island's electricity consumption is from January 2015 to May 2020 always fluctuates with increasing trends.

Kata Kunci : VIIRS DNB, estimasi konsumsi energi listrik, Pulau Jawa, analisis spasiotemporal