Citra penginderaan jauh akan memberikan manfaat yang lebih bagi pengguna jika diturunkan menjadi produk siap pakai melalui proses interpretasi citra penginderaan jauh. Melalui proses ini, citra penginderaan jauh dapat diekstrak menjadi informasi-informasi tematik untuk berbagai keperluan di bidang tata guna lahan, pertanian, kehutanan, dan berbagai bidang lainnya.
Interpretasi citra adalah perbuatan mengkaji foto udara dan atau citra penginderaan jauh lainnya dengan maksud untuk mengidentifikasi objek dan menilai arti pentingnya objek tersebut. Interpretasi citra penginderaan jauh dilakukan dengan mengamati unsur-unsur interpretasi meliputi rona dan warna, bentuk, ukuran, tekstur, pola, bayangan, situs dan asosiasi yang menjadi pengenal obyek pada citra tersebut. Interpretasi citra dilakukan melalui tahapan proses deteksi, identifikasi dan analisis dan klasifikasi.
Simak penjelasan lengkapnya!
Pengertian Interpretasi Citra
Interpretasi citra merupakan perbuatan mengkaji foto udara dan atau citra penginderaan jauh lainnya dengan maksud untuk mengidentifikasi objek dan menilai arti pentingnya objek tersebut.
Interpretasi citra penginderaan jauh dilakukan dengan mengamati unsur-unsur pengenal obyek pada citra tersebut. Unsur-usur yang disebut dengan unsur-unsur interpretasi ini merupakan unsur-unsur yang akan membantu atau bahkan mengarahkan interpreter ke pengenalan yang benar.
Baca juga:
Unsur-unsur ini meliputi rona dan warna, bentuk, ukuran, tekstur, pola, bayangan, situs dan asosiasi. Unsur-unsur ini disebut dengan unsur interpretasi. Proses interpretasi citra dilakukan melalui tahapan proses deteksi, identifikasi dan analisis dan klasifikasi.
Perbedaan jenis citra yang digunakan dalam proses interpretasi akan menyebabkan perbedaan pula dalam hal interpretasi yang dilakukan. Hal ini terjadi karena setiap citra foto maupun non fotografi baik citra multispektral dan hiperspektral, citra termal serta citra radar memberikan kenampakan dan informasi yang berbeda-beda.
Baca juga:
- Foto Udara: Jenis Citra Hasil Penginderaan Jauh Sistem Fotografis
- Citra Multispektral: Citra Penginderaan Jauh Paling Banyak Digunakan
- Citra Inframerah Termal: Mengindera Suhu Permukaan Objek
- Citra Radar: Penginderaan Jauh Sistem Aktif, Bisa Menembus Awan
Interpretasi citra memiliki fungsi untuk mengidentifikasi suatu objek yang ada dalam citra dan peran atau arti dari objek tersebut. Jadi proses interpretasi bisa jadi tidak hanya sebatas apa yang nampak pada citra, tetapi juga yang tidak nampak. Sebagai contoh, untuk tema kerentanan bencana banjir, kita perlu menilai tutupan lahan yang nampak pada citra berdasarkan kerentanannya misal pemukiman memiliki tingkat kerentanan tinggi dan lahan kosong kerentanannya rendah.
Hasil dari interpretasi citra adalah berupa peta tematik bergantung pada tema apa yang diinterpretasi pada citra tersebut, misalnya peta tutupan dan penggunaan lahan, peta jenis batuan, kerawanan bencana, hingga potensi suatu mineral tertentu. Selain itu, dapat pula hasil interpretasi berupa ekstraksi objek tertentu, misal ekstraksi lahan terbangun saja.
Proses ekstraksi informasi dari citra penginderaan jauh dapat dilakukan secara manual dengan teknik interpretasi visual, dengan cara digital dengan menggunakan bantuan komputer, serta kombinasi antara keduanya.
Unsur-unsur Interpretasi Citra (contoh+gambar)
Untuk dapat melakukan interpretasi, kita memerlukan unsur-unsur interpretasi citra.
Unsur-unsur interpretasi adalah pengenal pada obyek atau gejala yang terekam pada citra. Unsur-unsur pengenal ini secara individual maupun secara kolektif dapat membimbing penafsir ke arah pengenalan yang benar. Unsur-unsur ini meliputi 8 (delapan) hal, yaitu
- rona,
- warna,
- bentuk,
- ukuran,
- bayangan,
- tekstur,
- pola,
- situs,
- asosiasi
Karena proses interpretasi citra merupakan proses yang penting, maka kemampuan interpretasi peta perlu dilatih. Untuk bisa melakukan interpretasi dengan baik, unsur-unsur interpretasi harus dipahami dengan baik.
Berikut ini adalah penjelasan mengenai unsur-unsur interpretasi. Untuk lebih memudahkan, disertai pula contoh dan gambarnya.
Hal yang perlu selalu kita ingat, perbedaan jenis citra dapat memberikan perbedaan kenampakan objek yang berbeda, meskipun objeknya sama. Hal ini akan berpengaruh pada perbedaan deskripsi unsur interpretasi setiap objek.
Untuk itu, pengetahuan mengenai jenis-jenis citra penginderaan jauh beserta karakteristiknya, serta pemahaman kurva pantulan spektral akan menjadi sangat penting. Saya ulangi ya: sangat penting.
Namun demi kepraktisan penjelasan, semua contoh dan gambar pada artikel ini dijelaskan menggunakan foto udara atau citra satelit dengan citra komposit warna asli, yaitu menunjukkan warna sesuai dengan yang dilihat oleh mata manusia, serta untuk keperluan interpretasi penutup dan penggunaan lahan.
Rona
Rona (tone) adalah tingkat kecerahan obyek pada citra. Rona mengacu ke kecerahan relatif obyek pada citra. Rona biasanya dinyatakan dalam deraat keabuan (grey scale), misalnya hitam / sangat gelap, agak gelap, cerah, sangat cerah / putih.
Jika citra yang digunakan itu berwarna, maka biasanya interpretasi yang digunakan adalah warna (color), meskipun penyebutannya masih terkombinasi dengan rona; misalnya merah muda, kuning cerah, coklat-kekuningan, biru-kehijauan agak gelap, dan sebagainya.
Warna
Warna dan rona merupakan unsur interpretasi citra yang dapat dikategorikan paling mudah diantara yang lainnya. Kemampuan identifikasi rona dan warna yang baik akan sangat berguna dalam proses interpretasi citra. Hal ini dikarenakan rona dan warna dapat menunjukkan wujud suatu obyek.
Contohnya, pada foto udara dan citra komposit warna asli, warna hijau dapat menunjukkan dedaunan, warna kecoklatan menunjukkan lahan terbuka, warna kebiruan menunjukkan perairan, dan warna putih menunjukkan endapan pasir.
Bentuk
Bentuk (shape) merupakan variabel kualitatif yang menjelaskan kerangka suatu objek. Bentuk objek dapat dilihat secara umum, kombinasi, atau secara individual. Beberapa objek kadang memiliki bentuk yang sangat unik dan berbeda dari yang lain, sehingga obyek tersebut dapat dikenali semata-mata dan unsur bentuknya saja.
Misal, pembedaan antara sungai dan selokan dapat didasarkan pada bentuk sungai yang berkelok sedangkan selokan yang tidak begitu berkelok seperti sungai, dan pada pola selokan yang lebih teratur karena merupakan buatan manusia.
Ukuran
Ukuran (size) merupakan atribut obyek yang berupa jarak, luas, tinggi, dan voume.
Hal yang penting adalah obyek pada citra harus dipertimbangkan dalam konteks skalanya. Untuk itu, akan lebih mudah menggunakan aspek ukuran relatif objek dengan objek yang lain misal besar, kecil, sedang. Jadi ukuran detil dengan satuan, misal meter, seringkali tidak perlu dilakukan.
Sebagai contoh, sama-sama menggunakan atap berwarna putih, kita bisa membedakan bangunan untuk supermarket atau pusat perbelanjaan dengan bangunan pemukiman berdasarkan ukurannya.
Bayangan
Bayangan (shadows) adalah bayangan objek yang nampak di citra. Unsur ini sangat penting, karena dapat memberikan dua macam informasi yang berlawanan.
Pertama, bayangan dapat membantu dalam proses interpretasi. Bayangan dapat menegaskan bentuk obyek pada citra, karena outline obyek menjadi lebih tajam/ jelas. Selain itu, bayangan akan dapat memberikan kesan ketinggian dan kedalaman objek, serta dapat memberikan perspektif relief dan topografi di suatu daerah.
Efek yang kedua, bayangan justru dapat mengganggu informasi karena bayangan membuat suatu objek lebih gelap daripada seharusnya, atau dapat pula menutupi kenampakan objek yang lain, sehingga obyek yang diamati menjadi tidak jelas.
Contoh pemanfaatan bayangan dalam proses interpretasi misalnya untuk mengidentifikasi jembatan atau jalan layang. Contoh lainnya adalah untuk membedakan ketinggian antar gedung. Perbedaan ketinggian ini akan sangat membantu dalam proses interpretasi.
Tekstur
Tekstur (texture) merupakan ukuran frekuensi perubahan rona pada gambar obyek. Tekstur dapat dihasilkan oleh pengelompokan satuan kenampakan yang terlalu kecil untuk dapat dibedakan secara individual, misalnya dedaunan pada pohon dan bayangannya. Hal ini membuat kenampakan kanopi pohon atau hutan menjadi bertekstur kasar.
Kesan tekstur sangat bersifat relatif, tergantung pada skala dan resolusi citra yang digunakan. Misal, semak akan memiliki tekstur kasar pada citra dengan resolusi spasial sangat tinggi, dan semakin halus pada citra dengan resolusi rendah.
Kita dapat mengklasifikasikan tekstur objek menjadi halus, agak halus, sedang, agak kasar, dan kasar.
Tekstur merupakan gabungan unsur rona dan warna pada suatu objek. Jika terdapat frekuensi yang tinggi, maka dapat digolongkan bertekstur kasar, sedangkan dengan frekuensi rona yang rendah, suatu obyek dapat dikatakan bertekstur halus.
Interpretasi tekstur berguna untuk mengidentikfikasi obyek-obyek yang mempunyai warna yang sama.
Contohnya, suatu daerah dalam citra berwarna hijau, dengan tekstur yang berbeda-beda. Dari hal ini dapat ditentukan, misal yang bertekstur kasar adalah hutan, yang bertekstur sedang merukan semak, sedangkan yang bertekstur halus merupakan areal persawahan.
Pola
Pola (pattern) menandai bagi banyak obyek dengan susunan keruangan obyek. Pola biasanya terkait dengan adanya pengulangan bentuk umum suatu atau sekelompok obyek dalam suatu ruang.
Untuk memudahkan, pola menjadi teratur, kurang teratur dan tidak teratur. Identifikasi pola digunakan untuk mengetahui susunan keruangan yang terjadi.
Contohnya, perumahan real estate dikenali dengan pola yang teratur, sedangkan rumah-rumah di perkampungan biasanya menyebar dan tidak teratur.
Selain itu, kadang-kadang pola lebih mudah untuk diekspresikan dengan istilah yang ekspresif, misalnya pola melingkar, pola memanjang terputus-putus, pola simetris dan konsentris, dan sebagainya.
Sebagai contoh, permukiman dengan pola memanjang di sepanjang pinggir jalan, dan pola pemukiman mengelompok pada area persawahan.
Situs (letak)
Situs (site) atau letak merupakan hasil pengamatan hubungan antar obyek dengan sekitarnya atau letak suatu obyek.
Untuk lebih memudahkan interpretasi, situs digunakan untuk menjelaskan penjelasan tentang lokasi obyek relatif terhadap obyek atau kenampakan lain yang lebih mudah untuk dikenali, dan dipandang dapat dijadikan dasar untuk identifikasi obyek yang dikaji.
Situs juga berkaitan dengan kondisi geografis seperti iklim, topografi, kemiringan lereng dan jenis batuan atau tanah tertentu hingga kondisi sosioekonomik tertentu, misal daerah perkotaan dengan daerah pedesaan.
Contoh dari penggunaan situs dalam proses interpretasi citra adalah sebagai berikut:
Pada daerah iklim tropis, objek berwarna putih dengan rona sangat cerah tidak mungkin merupakan objek salju, kecuali berada di puncak pegunungan yang tinggi.
Sawah tadah hujan lebih mungkin berada di area kemiringan lereng yang miring dibandingkan dengan area dataran.
Asosiasi
Asosiasi (association) merupakan unsur yang memperhatikan keterkaitan antara suatu obyek atau fenomena dengan obyek atau fenomena lain, yang digunakan sebagai dasar untuk mengenali obyek yang dikaji.
Misalnya, objek gedung sekolah dan kantor pemerintah dapat dibedakan dengan gedung atau bangunan lainnya dengan keberadaan lapangan dengan tiang bendera.
Contoh lainnya, tambak garam dengan tambak udang dapat dibedakan dengan asosiasinya terhadap tempat penjemuran garam.
Contah lain lagi, kita bisa membedakan sawah irigasi dan sawah tadah hujan berdasarkan keberadaan saluran irigasinya
Piramida Unsur Interpretasi
Pada prinsipnya, kita menggunakan unsur-unsur interpretasi untuk mengenali obyek pada citra.
Namun, perlu diperhatikan bahwa dalam mengenali obyek, tidak semua unsur perlu digunakan secara bersama-sama.
Ada banyak jenis fenomena atau obyek yang langsung dapat dikenali hanya berdasarkan satu atau dua jenis unsur interpretasi saja. Ada pula yang membutuhkan lebih banyak, atau bahkan semua unsur tersebut.
Semakin sulit suatu objek dikenali, biasanya unsur yang digunakan semakin banyak.
Untuk memudahkan proses pemilihan unsur interpretasi yang digunakan, kita dapat berpedoman pada piramida unsur interpretasi.
Piramida unsur interpretasi menunjukkan unsur interpretasi yang dikelompokkan ke dalam tiga jenjang .
Pada jenjang paling bawah terdapat unsur-unsur dasar yang dengan mudah dapat langsung dikenali pada citra, yaitu warna/ rona, bentuk, dan bayangan.
Pada jenjang berikutnya terdapat unsur ukuran, tekstur, dan pola, yang membutuhkan pemahaman lebih mendalam tentang konfigurasi obyek dalam ruang.
Situs dan asosiasi terletak pada bagian atas atau puncak piramida. Kedua unsur ini yang merupakan unsur-unsur pengenal utama dan seringkali menjadi faktor kunci dalam interpretasi, namun sekaligus paling sulit dideskripsikan.
Gambar di atas merupakan piramida unsur interpretasi. Ada beberapa pandangan lain yang sedikit berbeda dalam meletakkan hirarki ini, namun secara umum dapat dikatakan bahwa rona/ warna unsur yang paling sederhana sedangkan situs dan asosiasi merupakan unsur-unsur yang paling rumit.
Kunci Interpretasi Citra
Kunci interpretasi adalah karakteristik ataupun kombinasi karakteristik yang diwakili oleh unsur-unsur interpretasi, yang memungkinkan suatu obyek pada citra dapat dikenali.
Lebih mudahknya kunci interpretasi dapat dijelaskan sebagai adalah unsur yang paling berperan atau dominan dalam memberikan kontribusinya untuk pengenalan suatu obyek pada citra, beserta deskripsinya.
Contoh kunci interpretasi pada citra foto pankromatik berwarna untuk pemetaan kehutanan:
Seringkali, untuk memudahkan, digunakan pula potongan-potongan citra yang mewakili objek yang dapat digunakan sebagai pedoman dalam proses interpretasi citra secara visual. Sebagai contoh, lihat petunjuk teknis interpretasi citra satelit resolusi sedang untuk tutupan lahan yang diterbitkan oleh KLHK. Saya sertakan sedikit screen capture di bawah ini:
Pembangunan kunci interpretasi akan lebih mudah jika disertai dengan kunjungan lapangan untuk melihat objek secara langsung di dunia nyata.
Konsep Konvergensi Bukti
Pada proses interpretasi, prinsip konvergensi bukti digunakan untuk menyusun kesimpulan tentang obyek yang telah dideteksi. Melalui konsep ini, serangkaian bukti yang didukung beberapa unsur-unsur interpretasi akan mengarahkan kita ke beberapa kesimpulan tentang jenis obyek yang ada pada citra.
Selanjutnya, penambahan satu atau beberapa unsur interpretasi akan mempersempit kemungkinan jenis obyek yang ada, dan pada akhirnya, hasilnya akan menghasilkan satu kesimpulan tentang jenis obyek yang dikaji.
Ilustrasi konvergensi bukti dalam proses interpretasi citra penginderaan jauh:
Tahapan Interpretasi Citra
Ada tiga tahap penting yang perlu dilakukan dalam proses interpretasi, yaitu proses deteksi, identifikasi dan analisis citra.
Deteksi
Deteksi citra merupakan pengamatan tentang adanya suatu objek, misalkan pendeteksian objek di sebuah daerah dekat perairan. Unsur interpretasi yang paling digunakan dalam tahap deteksi ini adalah rona dan warna.
Identifikasi
Selanjutnya, identifikasi atau pengenalan merupakan upaya mencirikan objek yang telah dideteksi dengan menggunkan keterangan yang cukup, misalnya mengidentifikasikan suatu objek berkotak-kotak sebagai tambak di sekitar perairan karena objek tersebut dekat dengan laut.
Dalam tahap identifikasi, unsur interpretasi yang sering digunakan adalah bentuk, tekstur,ukuran, pola, situ dan asosiasi. Keterangan yang diperoleh pada saat proses deteksi bersifat global, sedangkan keterangan yang diperoleh pada tahap identifikasi lebih jelas dan lebih rinci.
Analisis/ klasifikasi
Sedangkan analisis merupakan pengklasifikasian berdasarkan proses induksi dan deduksi, seperti penambahan informasi bahwa tambak tersebut adalah tambak udang dan diklasifikasikan sebagai daerah pertambakan udang. Dalam proses ini, kita melakukan proses deliniasi atau menentukan batasan-batasan daerah yang berbeda dan membagi habis seluruh penampakan yang ada pada citra.
Setelah tiga tahap di atas, hal yang perlu dilakukan terhadap hasil interpretasi adalah proses uji akurasi. Uji akurasi berfungsi untuk menghitung akurasi hasil interpretasi citra, biasanya dalam bentuk persen. Semakin tinggi nilai akurasi, maka hasil interpretasi semakin akurat dan semakin dapat dipercaya.
Teknik Interpretasi Citra
Interpretasi visual dapat dibagi menjadi dua pendekatan. Pendekatan pertama adalah melakukan delineasi berdasarkan kriteria-kriteria atau unsur interpretasi yang berlapis hingga pada akhirnya objek dapat diidentifikasi. Interpreter membagi daerah kajian berdasarkan satu kriteria kemudian membagi hasil delineasi tersebut berdasarkan kriteria yang lain. Melalui proses seperti ini, poligon hasil delineasi akan menjadi semakin kecil dengan informasi yang semakin mengerucut hingga objek dapat dikenali.
Pendekatan yang kedua adalah dengan melakukan delineasi terhadap semua objek terlebih dahulu berdasarkan perbedaan kenampakan visualnya, kemudian memberikan label atau atribut objek pada setiap poligon hasil delineasi tersebut. Pendekatan tersebut disebut pendekatan fotomorfik (photomorphic approach).
Skill dan pengetahuan yang dibutuhkan
Untuk mendapatkan hasil interpretasi yang makasimal, beberapa skill dan pengetahuan yang dibutuhkan:
- Pemahaman mengenai ilmu penginderaan jauh dan ilmu pemetaan, meliputi jenis-jenis dan karakteristik citra, pola pantulan spektral, skala, analisis spasial.
- Pemahaman mengenai objek/ fenomena yang dikaji (domain knowledge), misal pengetahuan mengenai kebencanaan, kehutanan, pertanian, geologi, tanah, meteorologi, dan sebagainya.
- Pemahaman mengenai daerah kajian (local knowledge). Pemahaman terhadap daerah kajian akan sangat membantu proses interpretasi, terutama untuk objek-objek yang sukar dikenali secara langsung dari citra.
Dengan demikian, proses interpretasi akan sangat bergantung pada kemampuan dan pengalaman penafsir atau interpreter.
Selain itu, salah satu faktor teknis yang mempengaruhi keberhasilan proses interpretasi adalah kualitas citra. Citra dengan banyak gangguan kabut dan tutupan awan tentu akan lebih sulit diinterpretasi, bahkan oleh profesional atau ahli sekalipun.
Tips-tips dalam interpretasi citra
Beberapa tips untuk mempermudah interpretasi citra antara lain:
- Hal yang pertama dilakukan adalah mengamati citra untuk menentukan arah utara. Untuk mendapatkan arah utara, gunakan bayangan obyek pada citra. Informasi ini akan sangat membantu.
- Untuk lebih memudahkan prooses interpretasi, lakukan pengklasifikasian dari umum ke khusus. Misal pada penggunaan lahan, deliniasi dilakukan dengan melakukan klasifikasi terhadap penutup lahan terlebih dahulu, yaitu berupa tanah kosong, vegetasi, lahan terbangun dan tubuh air, baru selanjutnya dilakukan klasifikasi berdasarkan penggunaan lahannya.
- Gunakan berbagai citra komposit warna dan indeks vegetasi jika perlu untuk memperkaya tampilan objek dan menonjolkan karakteristiknya.
Interpretasi Citra Radar dan Citra Termal
Berbeda dengan sistem penginderaan jauh lainnya, citra radar dan citra termal memiliki karakteristik yang unik, sehingga proses interpretasinya juga akan berbeda.
Untuk lebih memahaminya, silahkan membaca lebih lanjut dua artikel di bawah ini:
Ekstraksi Informasi Secara Digital
Ekstraksi informasi dari citra penginderaan jauh secara umum dibagi menjadi dua, yaitu interpretasi visual dan digital. Interpretasi visual memiliki keakuratan yang lebih tinggi karena melibatkan lebih banyak unsur interpretasi daripada klasifikasi digital.
Namun, seiring dengan ketersediaan citra digital yang semakin meningkat dan keberadaan teknologi pengolah citra digital, maka pemanfaatan penginderaan jauh dalam pemetaan penutup lahan banyak ditempuh dengan klasifikasi digital daripada dengan interpretasi secara visual.
Baca juga:
Metode klasifikasi citra digital penginderaan jauh yang paling umum digunakan dan dianggap cukup mapan adalah klasifikasi multispektral. Klasifikasi multispektral menggunakan satu kriteria yaitu nilai spektral pada beberapa saluran sekaligus dengan satuan piksel (pixel based classification). Pada perkembangannya, muncullah metode klasifikasi berbasis objek (Object Based Image Analysis/ OBIA) untuk mengatasi kelemahan analisis berbasis piksel.
Berikut rangkuman perbandingan antara interpretasi visual dan digital secara umum. Tanda plus (+) dan minus (-) menunjukkan karakteristk tersebut merupakan kelebihan atau kekurangan, sedangkan tanda (o) bersifat netral.
| Aspek | Interpretasi visual | Inetrpretasi digital |
| Unsur interpretasi | (+) Rona, warna, bentuk, ukuran, bayangan, pola, tekstur, situs, asosiasi | (-) Rona dan warna (utama), tekstur, situs, bentuk, ukuran (terbatas) |
| Pengetahuan interpreter | (+) Dapat digunakan sepenuhnya | (-) Digunakan secara terbatas, bergantung pada kemampuan analis mentransfernya ke sistem/ tools |
| Kompleksitas teknik | (+) Sederhana | (-) Lebih rumit |
| Ekstraksi informasi dari citra | (+) Mampu mengekstrak informasi spektral dan spasial | (-) Mampu mengekstrak informasi spektral dengan lebih baik namun informasi spasial dengan terbatas |
| Metode analisis | (o) Kualitatif | (o) Kuantitatif dan kualitatif |
| Sifat analisis | (-) Cenderung subjektif | (+) Objektif |
| Perulangan analisis | (-) Lebih sulit, lebih lama, hasil tidak konsisten | (+) Mudah, cepat, konsisten |
| Jumlah data atau citra atau saluran yang dilibatkan | (-) Lebih sedikit | (+) Lebih banyak |
| Perhitungan detil dengan algoritma atau kalkulasi yang advance | (-) Sulit dilakukan | (+) Mudah dilakukan |
Penutup
Demikian penjelasan lengkap mengenai interpretasi citra, meliputi pengertiannya, unsur-unsur interpretasi, konvergensi bukti, teknik interpretasi hingga perbandingan interpretasi visual dan digital.
Jika ada pertanyaan atau diskusi, jangan ragu untuk menuliskannya di kolom komentar.
Semoga artikel ini bermanfaat.
