KOREKSI GEOMETRIK Tujuan : 1. rektifikasi (pembetulan) atau restorasi (pemulihan) citra agar kordinat citra sesuai dengan kordinat geografi 2. registrasi (mencocokkan) posisi citra dengan citra lain atau mentransformasikan sistem kordinat citra multispektral atau multitemporal 3. registrasi citra ke peta atau transformasi sistem kordinat citra ke peta, yang menghasilkan citra dengan sistem proyeksi ttt
SUMBER KESALAHAN 1. Kesalahan internal disebabkan oleh konfigurasi sensor, yaitu : a. pembelokan arah penyinaran b. abrasi sub-sistem optik c. sistem penyiaman (scanning system) tidak linier
KESALAHAN AKIBAT PEMBELOKAN ARAH PENYINARAN Menyebabkan distorsi panoramik (look angle)
• Distorsi panoramik terjadi saat cermin scan melakukan scanning. Besarnya sudut pengamatan satelit pada proses scanning mengakibatkan perubahan luas cakupan obyek • Sangat besar pengaruhnya pada sensor satelit resolusi rendah (NOAA-AVHRR, GMS) • Satelit resolusi tinggi (Landsat MSS, TM,SPOT, ERS-1) bebas dari distorsi ini. Orbit tinggi, medan pandang kecil hampir tidak terjadi pergeseran letak oleh relief
Kesalahan akibat abrasi sub-sistem optik – Terjadi karena kemiringan cermin penyiaman (scan mirror), sehingga cakupan tidak tegak lurus – mengakibatkan perubahan skala ke arah ordinat dan cakupan berbentuk agak miring citra
–Gambar : Cakupan tidak tegak lurus akibat kemiringan cermin
Kesalahan akibat scanning system tidak linier Karena kecepatan cermin berubah mengakibatkan pergeseran lokasi setiap pixel
KESALAHAN EKSTERNAL • a. perubahan ketinggian wahana & kecepatan • b. perubahan posisi wahana terhadap obyek karena gerakan berputar (roll), menggelinding (pitch), berbelok (yow), mengakibatkan terjadinya distorsi atau bising acak (random) • c. rotasi bumi • d. kelengkungan bumi
Kesalahan akibat perubahan ketinggian dan kecepatan wahana • wahana menyebabkan perubahan cakupan dan perubahan luas. • Apabila satelit bergerak dengan kecepatan yang menyimpang dari kecepatan nominal, maka daerah cakupan mengalami perubahan luas, yang mengakibatkan perubahan skala pada arah orbit sehingga cakupan citra berbentuk empat persegi panjang lebih lebar atau lebih sempit • Ketinggian orbit satelit yang tidak konstan mengakibatkan terjadi perubahan skala pada arah penyiaman sehingga cakupan berbentuk trapesium
Kesalahan akibat perubahan posisi wahana
Perubahan ketinggian
pitch
Perubahan kecepatan satelit
roll
yaw
Kesalahan akibat gerak rotasi bumi • Rotasi bumi gerakan putaran bumi saat pengambilan data bumi berputar dari barat ke timur, yang mengakibatkan obyek permukaan bumi yang terekam miring ke arah barat
Kesalahan akibat kelengkungan bumi • mengakibatkan ukuran pixel yang direkam menjadi berubah, karena terjadi sudut pada arah perekaman (cross track), yaitu antara pixel yang direkam di titik nadir dengan pixel pada saat sensor scanner melakukan penyiaman
Metode koreksi geometrik • Kesalahan sistematik : – kesalahan yang diperkirakan sebelumnya : gerak rotasi bumi, kelengkungan permukaan bumi – Besar kesalahan konstan – Dikoreksi dengan metode sistematik • Metode untuk menghilangkan mengurangi atau mengeliminir kesalahan geometrik sistematik dengan model matematik ttt sesuai kesalahannya
Koreksi sistematik Citra dijital Data referensi
Koordinat citra (u,v) Koordinat planimetris (x,y) Transformasi pseudo Affine x = f (u,v) y = f (u,v) Resampling & interpolasi Citra terkoreksi
Koreksi sistematik • Bersifat konstan • Menerapkan rumus yang diturunkan dari model matematik atas sumber distorsi atau menggunakan data referensi geometrik yg diukur dari distorsi sensor, misal geometri lensa kamera diberikan dengan kalibrasi panjang fokus, koordinat fiducial mark dapat digunakan persamaan colinearitas • Koreksi tangen scanner mekanis optis dengan sistem koreksi
Metode non sistematik • Koreksi distorsi acak • Menerapkan rumus polinomialdari sistem koordinat geografis ke koordinat citra yg ditentukan dengan GCP • Proses koreksi dengan meletakkan sejumlah titik ikat medan yg ditempatkan sesuai dengan koordinat citra (lajur, baris) dan koordinat peta (lintang, bujur) • Nilai koordinat digunakan untuk analisis kuadrat terkecil guna menentukan koefisien u 2 persamaan transformasi yg menghubungkan koordinat citra dan koordinat geografis • Akurasi tgt pada orde polinomial, jumlah dan distribusi GCP
Koreksi non sistematik Citra dijital Titik kontrol tanah Koordinat citra (u,v) Koordinat planimetris (x,y) Transformasi polinomial x = f (u,v) y = f (u,v) Resampling dan interpolasi Citra terkoreksi
Metode kombinasi • Melakukan koreksi sistematik kemudian kesalahan residu akan direduksi menggnakan orde polinomial lebih rendah atau psedo Affin
Citra dijital Data referensi Koordinat citra (u,v) Koordinat planimetris (x,y) Titik kontrol tanah Transformasi Pseudo Affine x = f (u,v) y = f (u,v)
Resampling dan interpolasi
Citra terkoreksi
Prosedur koreksi geometrik • Memilih metode, dilakukan setelah mengetahui distorsi geometrik dan tersedianya data referensi • Penentuan parameter, menggunakan parameter kalibrasi atau titik kontrol tanah • Cek akurasi dilakukan dengan verifikasi atau validasi • Interpolasi dan resampling untuk mendapatkan citra geocoded yg akurat
Penentuan parameter • Transformasi Helmert – transformasi koordinat 2 dimensi • Transformasi Affine • Transformasi proyeksi
Cek akurasi • Biasanya disajikan oleh standar deviasi (rate mean square/ RMS) per unit pixel pada citra • Rumus :
Resampling & interpolasi • Resampling : proses transformasi citra dengan cara memberikan nilai pixel citra terkoreksi.
Metode interpolasi • Metode tetangga terdekat merupakan interpolasi orde nol • Metode interpolasi bilinier merupakan interpolasi orde pertama • Metode kubik konvolusi merupakan interpolasi orde kedua
