Forest Canopy Density

LAPORAN 3 GD4104 PENGINDERAAN JAUH LINGKUNGAN Forest Canopy Density Oleh R RESA ADAM GUNAWAN NIM 151 13 055

PROGRAM STUDI TEKNIK GEODESI DAN GEOMATIKA FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2016

BAB I Pendahuluan

Pemant Pemantau auan an kondi kondisi si hutan hutan denga dengan n meto metode de pengi pengind nder eraan aan jauh jauh saat saat ini ini teru teruss meng mengal alam amii perkembangan secara pesat. Salah satu pemantauan kondisi hutan tersebut yaitu pemantauan perubahan kerapatan tutupan hutan dengan menggunakan menggunakan Forest Canopy Density Density (FCD) yang diperkenalkan oleh Atsushi Rikimaru. Berikut adalah latar belakang, tujuan serta manfaat dari praktikum yang dilakukan penulis. 1.1 Latar Belakang

Di era globalisasi ini, pengaplikasian penginderaan jauh dengan citera satelit terus berkembang secara pesat dan dipakai oleh berbagai disiplin ilmu. Salah satu pengaplikasian citra satelit yang sering sering digunakan digunakan yaitu perhitungan perhitungan luas serta kerapatan kerapatan tutupan tutupan vegetasi vegetasi khususnya hutan, yakni dipakai dipakai untuk observasi observasi di bidang lingkungan lingkungan untuk memantau memantau perubahan luas hutan dan melihat melihat degradasi hutan dari tahun ke tahun. Perkembangan yang pesat dari metode FCD ini diakibatkan luas hutan yang terlalu besar untuk diukur secara terestris, akses transportasi yang tidak mudah serta serta berbagai berbagai macam bahaya baik dari adanya hewan buas ataupun bahaya lainnya. lainnya. 1.2 Tujuan Praktikum

Tujuan dari praktikum ini yaitu : 1. Melakukan perhitungan nilai kerapatan tutupan vegetasi dengan menggunakan metode Forest Canopy Density (FCD) dan melihat visualisasinya 2. Menget Mengetahui ahui skema skema pengerj pengerjaan aan atau atau tahapa tahapan n penent penentuan uan kerapat kerapatan an tutupa tutupan n vegetas vegetasii dengan dengan metode Forest metode Forest Canopy Density (FCD) Density (FCD) 1.3 Manfaat

Manfaat yang diharapkan penulis dari penulisan laporan praktikum ini yaitu : 1. Memper Memperdala dalam m pemahama pemahaman n mengen mengenai ai skema skema (tahap (tahapan) an) dan proses proses Forest Forest Canopy Density Density (FCD) 2. Member Memberika ikan n pengal pengalama aman n bagi penuli penuliss untuk untuk menera menerapka pkan n dan mengapl mengaplika ikasik sikan an ilmu ilmu yang didapat selama waktu perkuliahan 3. Dapat Dapat dijadi dijadikan kan referen referensi si bagi penuli penuliss lain lain apabil apabilaa ingin ingin melakuk melakukan an peniti penitili lian an mengenai mengenai Forest Canopy Canop y Density

Praktikum GD4104-Penginderaan Jauh Lingkungan

Page | 2

BAB II Studi Literatur Literatur 2.1 Teori Singkat

Forest Canopy Index atau Index atau Forest Canopy Density (FCD) Density (FCD) merupakan metode perhitungan yang digu digunak nakan an untuk untuk meng menghi hitu tung ng kera kerapa pata tan n tutu tutupa pan n veget vegetas asii deng dengan an cara cara mengg menggun unak akan an dan dan mengintegrasikan 4 indeks yang berkaitan dengan indeks tutupan vegetasi hutan, indeks-indeks tersebut yaitu : 1. Advanced 1. Advanced vegetation Index (AVI) Index (AVI) atau Indeks Vegetasi 2. Bare 2. Bare Soil Index (BI) Index (BI) atau Indeks Tanah Terbuka 3. Shadow 3. Shadow Index (SI) Index (SI) atau Indeks Bayangan 4. Thermal/Temperature 4. Thermal/Temperature Index (TI) Index (TI) atau Indeks Suhu Keempat indeks diatas mempunyai hubungan erat dengan hasil FCD yang didapat, hubungannya yaitu sebagai berikut :

Gambar 1.0 : Tabel dan Gambar keterkaitan 4 indeks (AVI,BI,SI,TI) dengan FCD Untuk mencari nilai FCD, diperlukan nilai Scaled nilai Scaled Shadow Index (SSI) Index (SSI) dan Vegetation Density (VD). Nilai SSI tersebut didapat melalui melalui cross atau perkalian antara SI dengan TI, sedangkan nilai VD didapat dengan cross dengan cross atau atau perkalia perkalian n dari VI dan BI. Berikut Berikut adalah perhitunga perhitungan n untuk Nilai indeks yang berkaitan dengan perhitungan tutupan pohon menggunakan metode FCD : 1. Advanced 1. Advanced Vegetation Index (AVI) Index (AVI)

43map pada formula diatas merupakan pengurangan kanal 4 terhadap kanal 3 (kanal4-kanal3) Praktikum GD4104-Penginderaan Jauh Lingkungan

Page | 3

2. Bare Soil Index Perhitungan BI mempunyai formula sebagai berikut :

3. Shadow Index Perhitungan SI yaitu sebagai berikut :

4. Temperature Index Perhitungan TI dilakukan melalui 2 tahap, yaitu mengubah kanal thermal menjadi radiance dan melakukan perhitungan TI dengan formula :

5. Scaled Shadow Index SSI didapat dengan mengalikan atau cross antara Si dan TI 6. Vegetation Density Nilai VD didapat dengan mengalikan atau cross antara AVI dan BI 7. FCD Untuk menghitung nilai FCD, diperlukan nilai SSI dan juga VD. Nilai SSI dan VD yang didapat dilakukan normalisasi atau rescale atau rescale sehinga sehinga bernilai 1-100. Formula untuk menghitung nilai FCD yaitu sebagai berikut : FCD =

SSI SS I VD  1  1


Page | 4

BAB III Metodologi Metodologi Praktikum

Pada praktikum ini dijelaskan mengenai alat (perangkat lunak) yang digunakan untuk praktikum dan dan baha bahan n yait yaitu u beru berupa pa data data-d -data ata yang yang digu digunak nakan an untu untuk k mela melakuk kukan an prak prakti tikum kum.. Selai Selain n itu itu dijelaskan pula mengenai skema kerja berupa garis besar langkah kerja dari praktikum ini. 3.1 Alat dan Bahan

Pada pelaksanaan pelaksanaan praktikum ini, dibutuhkan alat dan bahan (berupa data) sebagai berikut : 3.1.1 Alat

1. Perangkat lunak Quantum GIS 2.14.0 Essen 3.1.2 Bahan

1. Citra Landsat 7 (LE71210652003019SGS00, Wilayah Jawa Barat) 3.2 Skema Kerja

Secara Secara garis garis besar besar / umum, umum, beriku berikutt adalah adalah skema skema atau atau langka langkah h kerja kerja yang dilakuk dilakukan an penuli penuliss untuk melakukan perhitungan FCD, menggunakan perangkat lunak Quantum GIS : :

Melakukan Melakukan pemotongan pemotongan area citra serta melakukan kalibrasi radiometrik dan koreksi atmosferik

Memasukkan data citra yang telah terkoreksi dan ter ke dalam GIS subset ke

Melakukan Melakukan Perhitungan 4 Indeks AVI, BI, SI, TI dengan menggunakan fungsi Raster Calculator

Melakukan Melakukan pengaturan visualisasi Forest visualisasi Forest Canopy Density dari Density dari citra

Melakukan perhitungan nilai Forest nilai Forest Canopy Index atau Density atau Density dari dari citra

Melakukan Melakukan perhitungan Scaled Shadow Index dan Index dan Vegetation Density dari Density dari 4 indeks yang telah didapat


Page | 5

BAB IV Hasil dan Pembahasan Pembahasan 4.1 Hasil dan Pembahasan

Berikut adalah perbandingan citra awal dan citra yang telah dipotong ( subset subset ) serta dikalibrasi radiometrik dan dikoreksi atmosferik :

Gambar 1.1 : Citra Awal

Citra 1.2 : Citra setelah dikoreksi

Setelah dilakukan pengoreksian citra, selanjutnya dilakukan perhitungan nilai 4 indeks dengan hasil sebagai berikut (hasil ditampilkan dalam visualisasi) :

Gambar 1.3 : AVI Praktikum GD4104-Penginderaan Jauh Lingkungan

Gambar 1.4 : SI Page | 6

Gambar 1.5 : BI

Gambar 1.6 : TI (berkisar antara 282-301.8 Kelvin)

Jika mengacu pada modul tahapan pembuatan FCD, seharunsya SSI dan VD dilakukan rescale dilakukan rescale menggunakan formula :

Namun, ketika penulis menggunakan VD dan SSI hasil rescale hasil rescale tersebut, tersebut, hasil yang didapat tidak sesuai kenyataan tutupan vegetasi di citra, hal ini karena nilai piksel yang didapat sangat kecil, yaitu berkisar antara 10-10 hingga 10-7 dan berdampak pada klasifikasi yang mengalami mengalami error . Selain rescalling rescalling deng dengan an cara cara diat diatas as,, penu penuli liss juga juga mela melaku kuka kan n pros proses es rescalling rescalling dengan normalisasi normalisasi data menjadi menjadi rentang rentang nilai 0-100 (berdasark (berdasarkan an studi literatur terhadap pengerjaan Tuga Tugass Akhi Akhirr dari dari Situ Situss yang yang tela telah h dica dicant ntuk ukam am pada pada daft daftar ar pusta pustaka ka), ), namu namun n cara cara ini ini juga juga meng mengal alam amii kegag kegagal alan an dika dikare rena nakan kan meng menghas hasil ilka kan n nila nilaii NaN NaN pada pada Quan Quantu tum m GIS. GIS. Untu Untuk k mengatasi hal ini, penulis memutuskan untuk melakukan perhitungan FCD dengan menggunakan VD dan SSI asli atau tanpa melakukan proses rescaling. Ketika melakukan perhitungan FCD dengan menggunakan SSI dan VD yang tidak dilakukan rescale dilakukan rescale,, hasil yang didapat sesuai jika diba dibandi nding ngkan kan deng dengan an citr citraa asli asli (jik (jikaa deng dengan an kasa kasatt mata mata,, dika dikare renak nakan an untu untuk k mela melakuk kukan an pembuktian secara langsung ke lapangan tidak memungkinkan). Berikut adalah perbandingan visualisasi FCD antara menggunakan SSI dan VD yang dilakukan rescaling dan dan tanpa melakukan rescalling melakukan rescalling : : Praktikum GD4104-Penginderaan Jauh Lingkungan

Page | 7

Gambar 1.7 : Visualisasi FCD dengan melakukan rescale pada SSI dan VD

Gambar 1.8 : Visualisasi FCD tanpa melakukan rescale pada SSI dan VD Praktikum GD4104-Penginderaan Jauh Lingkungan

Page | 8

BAB V Simpulan

Pada bab ini penulis akan menyimpulkan keseluruhan isi praktikum mengenai perhitungan luas tutupan tutupan pohon/vegeta pohon/vegetasi si menggunakan menggunakan Fores Forestt Canop Canopyy Inde Indexx atau Forest Forest Canopy Canopy Densit Densityy berdasarkan pada bab pendahuluan, studi literatur, dan metodologi praktikum beserta subbabnya. 5.1 Simpulan

Berikut Berikut adalah 3 poin kesimpulan kesimpulan dari penulis, yaitu : 1. Dalam melakukan perhitungan nilai FCD menggunakan GIS ini dilakukan melalui 5 tahap utama (tanpa editing (tanpa editing visualisasi visualisasi menjadi peta) yaitu : - Melakukan kalibrasi radiometrik dan koreksi atmosferik pada citra - Melakukan input data ke dalam GIS - Melakukan perhitungan perhitungan nilai 4 indeks (AVI, (AVI, SI, BI, dan TI) - Menghitung nilai SSI dan VD dengan melakukan kombinasi dari 4 indeks - Melakukan perhitungan FCD 2. Akuras Akurasii dari dari perhit perhitung ungan an FCD akan akan bergant bergantung ung pada jenis jenis citra, citra, jumlah jumlah parame parameter ter,, proses proses pengolahan, serta akurasi dari data awal. Untuk menghasilkan perhitungan FCD yang lebih akurat akurat maka maka dibutu dibutuhka hkan n paramet parameterer-par paramet ameter er lain lain sepert sepertii : Digital Digital Elevation Elevation Model , peta peta kemiringan, serta informasi jenis tanah. 3. Pada Pada perh perhit itun unga gan n nila nilaii FCD FCD denga dengan n meng menggu gunak nakan an SSI SSI dan VD yang yang tela telah h dila dilakuk kukan an rescalling , didapa didapatka tkan n bahwa bahwa tutupa tutupan n vegeta vegetasi si hasil hasil visual visualisa isasi si FCD tidak tidak sesuai sesuai dengan dengan tutupan vegetasi dari citra yang dilihat secara langsung (kasat mata). Hal ini dikarenakan nilai digital number atau atau piksel yang sangat kecil. Selain itu rescale itu rescale dengan dengan nilai 1-100 juga tidak dapat dilakukan karena akan menghasilka menghasilkan n NaN pada perangkat perangkat lunak GIS. Untuk mengetahui penyebab dari ketidaksesuaian tersebut diperlukan analisis lebih lanjut, hal ini dapat disebabkan berbagai hal dan salah satunya yaitu adanya kekeliruan dalam tahapan atau proses perhitungan FCD


Page | 9

Daftar Pustaka

Ardhianto M., dkk. dkk. Pemetaan Perubahan Forest Canopy Density di KPH Kuningan. Kuningan. Fahutan, Institut Per tanian tanian Bogor. Website Website : http://si http://sinasind nasinderaja eraja.lapan. .lapan.go.id/ go.id/wp-co wp-content/u ntent/uploads ploads/2014/ /2014/06/buku 06/bukuprosi prosiding_ ding_652652661.pdf (diakses (diakses pada 16 Oktober 2016 Pukul 14.04 WIB) A. Rikimaru, Rikimaru, S. Miyatake. Miyatake. Developm Development ent of Forest Forest Canopy Canopy Densit Densityy Mappin Mapping g and Monito Monitorin ring g Model Using Using Indices Indices of Vegeta Vegetatio tion n , Bare Bare Soil, Soil, and Shadow. Shadow. College College of Engineering, Engineering, Hosei University. Website : http://a-a-r-s.org/aars/proceeding/ACRS1997/Papers/FR97-5.htm http://a-a-r-s.org/aars/proceeding/ACRS1997/Papers/FR97-5.htm (diakses pada 16 Oktober 2016 20 16 Pukul 13.03 WIB) Krishnendu Krishnendu B., dkk. dkk. Forest Forest Canopy Density Density Mapping Mapping Using Advance Geospatial Geospatial Technique. Technique. International International Jour Journa nall of Innov nnovat ativ ivee Scie Scienc nce, e, Engi Engin neeri eering ng and and Tech Techno nolo logy gy.. We Webs bsit itee : http://www.slideshare.net/SurajitPanda1/forest-canopy-density-mapping-using-advancegeospatial-technique (diakses pada 16 Oktober 2016 Pukul 20.02 WIB) Pengolahan Data FCD Bab 3 Penelitian Tugas Akhir. Website : http://dig http://digilib. ilib.itb.ac itb.ac.id/f .id/files/ iles/disk1/ disk1/555/jb 555/jbptitb ptitbpp-gdl pp-gdl-alfur -alfurqonniqonni-27740-4 27740-4-2007ta -2007ta-3.pd -3.pdff (diakses (diakses pada 16 Oktober 2016 20 16 Pukul 19.03 WIB) Slide Kuliah Intitut Teknologi Bandung. Forest Bandung. Forest Canopy Density. Density. Penginderaan Jauh Lingkungan Modul Praktikum Praktikum Forest Forest Canopy Density Density Pengindera Penginderaan an Jauh Lingkungan Lingkungan Institut Institut Teknologi Teknologi Bandung Stephen E., dkk. Accuracy dkk. Accuracy of a high-resolution lidar terrain model under a conifer forest canopy. canopy . Can.J. Remote Sensing Sensing , vol 29 no ,pp. 527-535, 2003. Website : http://naldc.nal.usda.gov/download/47657/PDF (diakses pada 16 Oktober 2016 Pukul 19.22 WIB) Laur Laurii K., K., dkk. dkk. Estim Estimati ation on of Forest Forest Canopy Canopy Cover Cover : a Compar Compariso ison n of Field Field Measur Measureme ement nt Techniques. Techniques. Silva Fennica Fennica 40(4) research articles. Website : http://www.metla.fi/silvafennica/full/sf40/sf404577.pdf (diakses pada 16 Oktober 2016 Pukul 20.10 WIB) Slady A., A., Sailesh S. Land S. Land use/Land cover and Forest Canopy Density Monitoring of Wafi-Golpu Project Area, Pa pua New Guinea. Journal Guinea. Journal of Geoscience and Environment Protection, 2016. Website : http://file.scirp.org/pdf/GEP_2016080313461520.pdf (diakses pada 16 Oktober 2016 Pukul 22.17 WIB)


Page | 10

Forest Canopy Density

Recommend Documents