KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Ida Sang Hyang Widhi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa, karena atas berkat dan rahmat-Nya, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Aplikasi Penginderaan Jauh dalam Mendeteksi Kebakaran Hutan Menggunakan Citra Satelit Landsat”. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan dan bimbingan dalam penyusunan tugas akhir ini, terutama kepada: 1.
Bapak Prof. Ir. Ngakan Putu Gede Suardana, M.T., Ph.D., selaku Dekan Fakultas Taknik Univeritas Udayana.
2.
Bapak Dr. Eng. I Putu Agung Bayupati, S.T., M.T., selaku Ketua Jurusan Teknologi Informasi Fakultas Teknik Universitas Udayana sekaligus sebagai Dosen Pembimbing I yang telah memberikan bimbingan kepada penulis di dalam penyusunan tugas akhir ini.
3.
Bapak Dr. Eng. I Dewa Nyoman Nurweda Putra, S.Si., M.Si., selaku dosen pembimbing II yang juga telah banyak memberikan bantuan, petunjuk, dan bimbingan kepada penulis di dalam penyusunan tugas akhir ini.
4.
Bapak Prof. Dr. I Ketut Gede Darma Putra, S.Kom., M.T. selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan bimbingan selama menempuh pendidikan di Jurusan Teknologi Informasi Fakultas Teknik Universitas Udayana.
5.
Kedua orang tua dan keluarga penulis yang telah memberikan dukungan moril, material dan doa selama menempuh kuliah dan dalam pembuatan tugas akhir ini.
6.
Teman-teman di Jurusan Teknologi Informasi dan Fakultas Teknik Universitas Udayana yang telah memberikan sumbangan ide, pemikiran dan dukungan dalam penyusunan tugas akhir ini.
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna baik dalam materi maupun penulisannya. Akhir kata penulis memohon maaf jika ada kesalahan dalam penulisan tugas akhir ini.
Denpasar, Oktober 2016
Penulis
ABSTRAK Indonesia sebagai negara kepulauan memiliki hamparan hutan yang luas tidak terlepas dengan adanya masalah-masalah lingkungan yang dihasilkan, khususnya kebakaran hutan. Salah satu teknologi yang dapat digunakan untuk mengatasi kebakaran hutan adalah teknologi penginderaan jarak jauh. Teknologi penginderaan jauh dan masalah kebakaran pada wilayah kehutanan di Indonesia menjadi latar belakang penelitian. Deteksi dilakukan menggunakan aplikasi yang dibangun dengan bahasa pemrograman Matlab dalam menentukan titik-titik api (hotspot) yang ada pada wilayah kehutanan menggunakan citra satelit Landsat 8. Menggunakan Band 10 atau band thermal yang memiliki informasi terhadap suhu. Metode Brightness Temperature digunakan dalam aplikasi untuk menghitung suhu permukaan pada hotspot untuk membuktikan terjadinya kebakaran hutan. Hasil data berupa hotspot didapatkan jika terdapat kebakaran hutan. Threshold adalah proses klasifikasi objek berdasarkan nilai pada piksel Brightness Temperature merupakan tahap lanjutan yang digunakan menentukan daerah titik api. Hasil dari threshold digunakan untuk mendapatkan luas dan posisi latitude dan longitude dari titik api yang terdeteksi. Kebakaran hutan di Wilayah Indonesia dapat dideteksi pada Citra Satelit Landsat dengan menggunakan metode Brightness Temperature. Aplikasi Kebakaran Hutan menghasilkan aplikasi berbasis desktop. Kata Kunci: kebakaran hutan, penginderaan jauh, satelit Landsat, brightness temperature
ABSTRACT The Indonesian archipelago has a vast expanse of forest that can not be separated with their environmental problems resulting, in particular forest fires. One technology that could be used to address forest fires is remote sensing technology. Remote sensing technology and the fire problem in the area of forestry in Indonesia into the background research. The detection was made using applications built with the Matlab programming language in determining hotspots which is in the forest area using satellite images Landsat 8. Using Band 10 or thermal band that has information on the temperature. Temperature Brightness methods used in the application to calculate the surface temperature on the hotspots to prove the occurrence of forest fires. Results obtained data is a hotspot if there is a forest fire. Threshold is the process of object classification based on pixel values of Brightness Temperature is an advanced stage that is used determines the area hotspots. The results of the threshold used to obtain comprehensive and latitude and longitude position of hotspots detected. The area of forest fires in Indonesia could be detected on Landsat satellite imagery using the Brightness Temperature. Applications Fires produce desktop-based applications. Keywords: forest fires, remote sensing, Landsat satellite, brightness temperature
DAFTAR ISI
HALAMAN SAMPUL ........................................................................................ i HALAMAN JUDUL .......................................................................................... ii LEMBAR PERNYATAAN .............................................................................. iii LEMBAR PENGESAHAN TUGAS AKHIR .................................................. iv BERITA ACARA TUGAS AKHIR .................................................................. v KATA PENGANTAR ....................................................................................... vi ABSTRAK....................................................................................................... viii ABSTRACT........................................................................................................ ix DAFTAR ISI ...................................................................................................... x DAFTAR GAMBAR........................................................................................ xii DAFTAR TABEL ........................................................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN ................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ...................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah.................................................................................. 2 1.3 Ruang Lingkup dan Batasan Masalah .................................................... 3 1.4 Tujuan Penelitian ................................................................................... 3 1.5 Manfaat ................................................................................................. 3 1.6 Sistematika Penulisan ............................................................................ 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ 5 2.1 State of The Art ...................................................................................... 5 2.2 Penginderaan Jauh (Remote Sensing) ..................................................... 6 2.3 Karakteristik Citra ................................................................................. 8 2.4 Interpretasi Citra .................................................................................. 10 2.5 Spektrum Elektromagnetik .................................................................. 15 2.6 NDVI .................................................................................................. 18 2.7 Satelit Landsat ..................................................................................... 19 2.7.1 Sistem Sensor dalam Satelit Landsat ............................................. 20 2.7.2 Perkembangan Satelit Landsat ...................................................... 21 2.7.3 Resolusi Spasial Citra ................................................................... 26 2.7.4 Brightness Temperature ................................................................ 27 2.8 Matlab ................................................................................................. 28 BAB III METODE DAN PERANCANGAN SISTEM ................................... 30 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian .............................................................. 30 3.2 Data ..................................................................................................... 30 3.2.1 Sumber data .................................................................................. 30 3.2.2 Jenis data ...................................................................................... 30 3.2.3 Metode pengumpulan data ............................................................ 31 3.3 Alat penelitian ..................................................................................... 31 3.4 Perancangan Sistem ............................................................................. 32 3.4.1 Gambaran Umum ......................................................................... 32 3.4.2 Diagram Alir Program .................................................................. 33 3.4.3 Activity Diagram .......................................................................... 34
3.5 Pemilihan Citra Satelit ......................................................................... 36 3.6 Subset Spasial ...................................................................................... 39 3.7 Pengolahan Citra ................................................................................. 39 3.8 Penentuan Latitude dan Longitude ....................................................... 44 3.9 Perancangan User Interface ................................................................. 46 3.10 Sintaks Umum Pembuatan Aplikasi ..................................................... 49 BAB IV IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN ............................................. 57 4.1 Implementasi Sistem ............................................................................ 57 4.1.1 Panel Aplikasi .............................................................................. 57 4.1.2 Pesan Validasi .............................................................................. 61 4.2 Ujicoba ................................................................................................ 63 BAB V PENUTUP ........................................................................................... 71 5.1 Simpulan ............................................................................................. 71 5.2 Saran ................................................................................................... 71 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... 72 LAMPIRAN ..................................................................................................... 74 CURICULUM VITAE ..................................................................................... 78
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Sensor aktif dan sensor pasif ............................................................. 7 Gambar 2.2 Foto Hitam Putih Kota Ottawa, Kanada ............................................ 8 Gambar 2.3 Elemen Citra atau Piksel ................................................................... 9 Gambar 2.4 Citra Hitam Putih dan Citra Warna ................................................. 10 Gambar 2.5 Warna dan Rona ............................................................................. 11 Gambar 2.6 Tekstur ........................................................................................... 13 Gambar 2.7 Pola ................................................................................................ 14 Gambar 2.8 Bayangan ........................................................................................ 14 Gambar 2.9 Spektrum Elektromagnetik ............................................................. 16 Gambar 2.10 Timeline satelit Landsat ................................................................ 21 Gambar 2.11 Resolusi Spasial Citra Band 8 ....................................................... 26 Gambar 3.1 Gambaran Umum Alur Proses Aplikasi .......................................... 32 Gambar 3.2 Flowchart Aplikasi Pengolahan Citra ............................................. 33 Gambar 3.3 Activity Diagram Aplikasi Deteksi Kebakaran Hutan ...................... 35 Gambar 3.4 Tampilan Utama Website USGS ..................................................... 37 Gambar 3.5 Menentukan Lokasi dengan Kordinat .............................................. 37 Gambar 3.6 Dataset pada USGS ........................................................................ 38 Gambar 3.7 Memilih Data yang Tersedia ........................................................... 38 Gambar 3.8 Subset Spasial atau Cropping.......................................................... 39 Gambar 3.9 Citra Komposit True Color ............................................................. 41 Gambar 3.10 Citra Komposit False Color .......................................................... 41 Gambar 3.11 Citra Hasil Perhitungan Brightness Temperature........................... 42 Gambar 3.12 Citra Hasil Threshold .................................................................... 43 Gambar 3.13 Citra Hasil NDVI dan Threshold NDVI ........................................ 44 Gambar 3.14 Penentuan Kordinat pada Citra...................................................... 45 Gambar 3.15 Penentuan Kordinat pada Citra Hasil ............................................ 46 Gambar 3.16 User Interface Aplikasi ................................................................. 47 Gambar 4.1 Panel Open Image ........................................................................... 57 Gambar 4.2 Panel Metadata File ........................................................................ 59 Gambar 4.3 Nilai Metadata pada File Txt .......................................................... 60 Gambar 4.4 Panel Informasi............................................................................... 61 Gambar 4.5 Pesan Input Kosong ........................................................................ 62 Gambar 4.6 Progress Bar .................................................................................. 62 Gambar 4.7 Proses Open Image ......................................................................... 63 Gambar 4.8 Komposit True Color ...................................................................... 64 Gambar 4.9 Komposit False Color .................................................................... 65 Gambar 4.10 Ujicoba Brightness Temperature ................................................... 66 Gambar 4.11 Ujicoba Menampilkan Kordinat .................................................... 67 Gambar 4.12 Ujicoba Menampilkan Threshold .................................................. 68 Gambar 4.13 Ujicoba Menampilkan Threshold .................................................. 69 Gambar 4.14 Ujicoba Menampilkan NDVI dan Threshold NDVI ...................... 70
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Klasifikasi NDVI ............................................................................... 19 Tabel 2.2 Daftar 9 band yang terdapat pada Sensor OLI..................................... 25 Tabel 2.3 Daftar 2 band yang terdapat pada Sensor TIRS................................... 26 Tabel 3.1 Button dan Aksi Button pada Aplikasi ................................................ 48 Tabel 3.2 Panel dan Fungsi Panel pada Aplikasi................................................ 49 Tabel 4.1 Pemberian Nama pada Panel Open Image........................................... 58 Tabel 4.2 Pemberian Simbol pada Panel Metadata ............................................. 60
