Citra Multispektral: Citra Penginderaan Jauh Paling Banyak Digunakan

Sebagian studi dan pemanfaatan penginderaan jauh dilakukan menggunakan citra multispektral.

Citra multispektral adalah citra yang dihasilkan dari sebuah sensor scanner multispektral, yang merekam pada pada julat gelombang , inframerah dekat, dan inframerah gelombang pendek yang direkam pada spektrum gelombang yang terpisah.

Citra ini dicirikan dengan memiliki banyak saluran spektral (biasa disebut band) pada citranya dan dapat digunakan secara bersama-sama untuk membentuk citra komposit.

Citra multispektral seperti Landsat 8 dan Sentinel 2 banyak dimanfaatkan dalam berbagai bidang, meliputi bidang pertanian, kehutanan, batuan dan tanah, penilaian kualitas lingkungan dan perencanaan pembangunan wilayah.

Berikut penjelasan selengkapnya!

Apa Itu Citra Multispektral?

Berdasarkan jumlah saluran perekaman pada sensor, citra penginderaan jauh dibagi atas dua sistem yaitu sistem fotografik (monospektral) dan multispektral.

Sistem multispektral adalah sistem penginderaan jauh yang melibatkan perekaman pada panjang gelombang tampak, inframerah dekat, dan inframerah gelombang pendek yang direkam pada spektrum gelombang yang terpisah pada area yang sama.

Citra multispektral merupakan hasil perekaman dari penginderaan jauh dengan sistem multispektral.

Perekaman di setiap saluran (biasa disebut band) ini kemudian dapat digunakan secara bersama-sama untuk membentuk citra komposit.

Sebuah citra multispektral dapat memiliki jumlah band yang berbeda-beda, umumnya berkisar antara 4-15an band. Sebagai contoh, citra Landsat 8 memiliki 11 band, Sentinel 2 berjumlah 13 band dan SPOT 7 yang berjumlah 5 band.

Pemanfaatan Citra Multispektral

Setiap objek memiliki sifat dan karakteristik yang berbeda dalam memantulkan dan menyerap secara berbeda energi pada panjang gelombang yang berbeda.

Informasi yang diperoleh lebih spesifik dikarenakan banyaknya panjang gelombang yang diperoleh untuk memebedakan objek tertentu dengan kedetilan yang tinggi.

Objek akan lebih mudah dikenali jika menggunakan rentang panjang geombang yang lebih sempit.

Misalnya vegetasi pada saluran hijau (0,5-0,6 μm) lebih mudah dikenali daripada tanah karena pantulan vegetasi pada saluran hijau lebih tinggi daripada tanah. Sebaliknya pada saluran merah (0,6-0,7 μm) pantulan tanah lebih tinggi sehingga obyek tanah lebih mudah dikenali daripada vegetasi pada saluran merah.

Dengan menggunakan beberapa band secara sekaligus, maka citra multispektral ini dapat digunakan untuk berbagai macam aplikasi seperti tutupan dan penggunaan lahan, kehutanan, kualitas air, serta bidang geologi.

Berikut beberapa contoh pemanfaatan citra multispektral seperti Landsat 8 dan Sentinel 2:

Bidang kehutanan:

• Monitoring deforestasi
• Monitoring hotspot untuk deteksi titik karhutla
• Pemetaan kerepatan vegetasi

Bidang pertanian:

• Pemetaan kesehatan tanaman
• Prediksi produktifitas panen
• Pemetaan kesesuaian lahan pertanian

Bidang perencanaan lahan

• Pemetaan penutup dan penggunaan lahan
• Pemantauan perubahan penutup dan penggunaan lahan

Bidang geologi dan tanah

• Pemetaan jenis batuan permukaan
• Pemetaan kandungan mineral tanah

Contoh-contoh Citra Multispektral

Contoh dari citra multispektral antara lain:

• Landsat MSS, Landsat 5, Lansat 7, Landsat 8, Landsat 9
• Sentinel 2
• Modis
• Worldview
• SPOT (1-7)
• QuickBird
• Ikonos
• Planet

Ciri-ciri citra multispektral adalah citra tersebut terbagi atas banyak band/ saluran spektral.

Sebagai contoh, citra Landsat 8 memiliki 11 saluran spektral dengan resolusi spasial yang berbeda-beda, yaitu:

• Band 1 Coastal Aerosol (0.43 – 0.45 µm); dengan resolusi spasial 30 m
• Band 2 Blue (0.450 – 0.51 µm); 30 m
• Band 3 Green (0.53 – 0.59 µm); 30 m
• Band 4 Red (0.64 – 0.67 µm); 30 m
• Band 5 Near-Infrared (0.85 – 0.88 µm); 30 m
• Band 6 SWIR 1(1.57 – 1.65 µm); 30 m
• Band 7 SWIR 2 (2.11 – 2.29 µm); 30 m
• Band 8 Panchromatic (PAN) (0.50 – 0.68 µm); 15 m
• Band 9 Cirrus (1.36 – 1.38 µm); 30 m
• Band 10 TIRS 1 (10.6 – 11.19 µm) 100 m
• Band 11 TIRS 2 (11.5 – 12.51 µm) 100 m

Landsat 8 diluncurkan pada 11 Februari 2013, memiliki dua sensor yaitu sensor Operational Land Imager (OLI)  yang merekam band 1-9 dan Thermal Infrared Sensor (TIRS) yang merekam band 10 dan 12.

Contoh lainnya adalah citra Sentinel 2. Citra ini memiliki 13 band spektral yang terdiri dengan spesifikasi:

Citra Multispektral Vs Citra Hiperspektral

Penginderaan jauh sistem multispektral dibedakan atas sistem multispektral, hiperspektral dan ultraspektral. Dasar dari pembagian ini adalah julat rentang panjang gelombang yang direkam pada setiap band dan banyaknya jumlah band yang dapat digunakan.

Citra hiperspektral memiliki konsep yang sama dengan citra multispektral. Perbedaannya terletak pada penggunaan sensor dengan rentang panjang gelombang yang lebih sempit dibandingkan dengan sensor multispektral.

Rentang panjang gelombang yang lebih sempit ini membuat citra  memiliki sensitifitas yang lebih baik terhadap pembedaan objek secara spektral.

Citra hiperspektral memiliki jumlah band mencapai puluhan hingga ratusan banyaknya. Contohnya citra Hyperion yang memiliki 220 band.

Kelebihan dan Kekurangan

Citra multispektral memiliki keunggulan jika dibandingkan dengan citra foto udara maupun citra radar, antara lain:

• Memiliki banyak saluran spektral sehingga mampu membedakan objek lebih rinci (secara spektral) sehingga banyak digunakan dalam berbagai kajian
• Banyak tersedia secara gratis dan dapat didownload dengan mudah
• Jenis citra yang paling umum digunakan sehingga proses pengolahannya lebih mudah
• Tutorial pemanfaatannya banyak tersedia sehingga proses pengolahan lebih mudah dipelajari
• Proses interpretasi yang lebih mudah dibandingkan dengan citra radar
• Merekam suatu daerah secara berkala dalam rentang waktu yang lama (misal landsat sejak 1972) sehingga sesuai untuk kajian multiwaktu.

Adapun kelemahan atau kekurangannya adalah:

• Dibutuhkan biaya yang tinggi untuk mendapatkan citra resolusi spasial sangat tinggi
• Waktu perekaman yang tetap, sulit untuk mendapatkan tanggal perekaman yang diinginkan,
• Tidak bisa mendapatkan waktu perekaman yang fleksibel, misal jika dibandingkan dengan foto udara di mana perekaman bisa sesuai permintaan/ kebutuhan
• Sangat terpengaruh pada kondisi atmosfer seperti kabut dan awan.

Sistem Termal pada Citra Multispektral

Pada banyak citra multispektral, sensor scanner juga merekam objek pada panjang gelombang inframerah termal. Hasilnya, biasanya ada satu atau lebih band yang menghasilkan citra inframerah termal. Misalnya, band 6 pada Landsat 7 dan band 10-11 pada citra Landsat 8.

Berbeda dengan saluran lainnya, saluran termal akan menangkap informasi suhu atau temperatur objek. Hal ini membuat kenampakan citra dan proses interpretasinya berbeda dengan saluran-saluran pada gelombang tampak atau saluran inframerah lainnya.

Penutup

Pada artikel ini kita sama-sama belajar mengenai citra multispektral, meliputi:

• pengertian dan karakteristik
• contoh-contoh citra
• pemanfaatan citra multispektral
• kelebihan dan kelemahan
• multispektral vs hiperspektral

Jika ada pertanyaan, silahkan dituliskan pada kolom komentar.

Semoga artikel ini bermanfaat.