../../../../_images/image6.png

Bab 7: Pergeseran Citra Satelit

Tujuan Pembelajaran

  • Memahami pengertian pergeseran citra satelit

  • Memahami komponen-komponen citra (resolusi dan georeferensi)

  • Memahami bagaimana pergeseran citra satelit dapat terjadi

  • Memperbaiki pergeseran citra satelit

Menggunakan citra satelit merupakan pendekatan yang paling sering digunakan dalam membuat peta dengan OpenStreetMap. Pembuat peta biasanya menggunakan citra satelit Bing atau Mapbox sebagai latar belakang ketika membuat peta, ataupun citra satelit dari penyedia lain. Kita telah melihat ini dalam kegiatan sebelumnya. Pada modul ini kita akan mempelajari lebih jauh tentang citra satelit, dan kita juga akan mempelajari bagaimana memperbaiki salah satu permasalahan utama dalam menggunakan citra satelit, yaitu pergeseran citra satelit.

1. Components of imagery

Foto udara merupakan istilah yang digunakan untuk menjelaskan sebuah foto yang diambil dari langit. Foto ini bisa berasal dari pesawat, helikopter, atau bisa juga dari layang-layang dan balon udara, tetapi salah satu sumber pengambilan gambar yang paling umum berasal dari satelit yang mengorbit mengelilingi bumi.

Pada module GPS kita telah mempelajari sejumlah satelit yang mengorbit mengelilingi bumi yang membantu GPS kita mengidentifikasi posisi kita dalam garis lintang dan bujur. Lebih lanjut, selain satelit GPS terdapat pula satelit yang mengambil gambar permukaan bumi. Foto ini dimanipulasi sedemikian rupa sehingga mereka bisa menggunakannya untuk keperluan pemetaan (mapping) melalui software GIS. Citra satelit Bing merupakan salah satu contoh dari citra satelit ini.

Mari lihat beberapa komponen dari citra satelit - resolusi dan georeferensi.

1.1 Resolusi

Semua fotografi digital terdiri dari piksel. Jika Anda memperbesar lebih dekat pada sebuah foto digital, Anda akan menyadari bahwa gambar berubah menjadi samar/tidak jelas dan semakin Anda memperbesar gambar tersebut Anda akan melihat sebuah gambar yang terdiri dari ribuan kotak kecil yang terdiri dari warna yang berbeda. Hal ini berlaku pada semua foto digital yang diambil baik menggunakan kamera saku, handphone, atau satelit yang mengorbit mengelilingi bumi.

../../../../_images/image108.png

Resolusi merepresentasikan jumlah piksel yang berada dalam panjang dikali dengan jumlah piksel yang berada dalam lebar. Semakin banyak jumlah pixel berarti semakin besar resolusinya, yang berarti Anda dapat melihat lebih foto digital lebih detil. Resolusi yang ada dikamera biasanya disebut dalam satuan megapiksel. Semakin banyak megapiksel dari sebuah kamera, semakin tinggi resolusi yang dihasilkan dari foto tersebut.

Sama halnya dengan citra satelit, kecuali biasanya kita berbicara mengenai resolusi secara berbeda. Pengukuran dengan foto udara adalah penting - piksel mewakili jarak tertentu di atas permukaan Bumi. Kita biasanya mendeskripsikan citra sebagai sesuatu seperti “citra resolusi dua meter,” yang berarti bahwa satu piksel setara dengan dua meter di tanah. Citra satelit dengan resolusi satu meter akan memiliki resolusi yang lebih tinggi dari ini, dan resolusi 50 cm juga akan lebih tinggi. Hal ini umumnya rentang dari citra yang disediakan oleh Bing, meskipun bervariasi antara lokasi dan di banyak tempat, resolusi citra satelit lebih buruk dari dua meter, sehingga pada suatu tempat akan terlihat sulit untuk mengidentifikasi objek dalam gambar.

../../../../_images/image109.png

Resolusi yang lebih tinggi dari gambar citra, memudahkan untuk digunakan dalam membuat peta.

1.2 Georeferensi

Semua citra satelit sudah tergeoreferensikan, yang berarti sudah dimanipulasi sedemikian rupa agar dapat muncul sesuai dengan lokasi yang sesuai pada permukaan bumi. Georefensi merupakan proses yang rumit, karena setiap gambar berbentuk bidang datar sedangkan bumi berbentuk bulat dan gambar tersebut harus diposisikan dan ditarik sedemikian rupa supaya gambar tersebut sesuai dengan posisi di permukaan bumi.

Semua citra satelit yang kita lihat sudah tergeoreferensikan, sehingga hal tersebut bukanlah sesuatu yang harus kita pahami lebih dalam. Kita bisa menggunakan citra satelit tersebut ke dalam OSM, selama kita mengerti tentang lisensi citra satelit yang kita gunakan, dan selama kita paham dengan kesalahan umum yang ada, yaitu pergeseran citra satelit.

2. Imagery offset

Penyedia layanan citra satelit biasanya telah melakukan georeferensi citra satelit mereka, tetapi beberapa citra satelit tidak terletak sempurna. Ini biasanya terjadi di daerah pegunungan atau daerah berbukit-bukit, dimana sangat sulit untuk menarik gambar datar sesuai permukaan bumi yang memiliki kontur. Ketika Anda menampilkan gambar di JOSM, terkadang mengalami pergeseran sejauh sepuluh meter atau lebih dari posisi sesungguhnya. Ini yang disebut dengan pergeseran citra satelit.

Catatan

Layer citra satelit terdiri dari beberapa foto permukaan bumi yang telah digeoreferensikan dan digabung bersama. Penyedia citra satelit tidak bisa memverifikasi akurasi dari setiap foto, sehingga beberapa citra mungkin mengalami pergeseran dari posisi yang ada. Pergeseran ini bisa saja beberapa meter, atau dalam beberapa kasus bisa lebih dari beratus-ratus meter. Di area pegunungan, citra satelit mungkin mengalami distorsi non liniear, yang berarti beberapa bagian dari citra satelit mungkin bergeser ke beberapa arah.

Perhatikan pada gambar dibawah ini terdiri dari dua gambar yang telah di georeferensikan dan digabungkan bersamaan. Karena proses georeferensinya tidak bisa sempurna, gambar tersebut tidak sesuai satu sama lain. Salah satu, atau mungkin kedua-duanya bisa saja tidak akurat.

../../../../_images/image110.png

Kita telah mempelajari bahwa terdapat dua cara untuk membuat peta - pertama dengan menggunakan citra satelit untuk mengidentifikasi sebuah kenampakan di permukaan bumi dan salah satunya menggunakan GPS untuk mencatat track dan waypoint dan kemudian ditambahkan ke dalam OpenStreetMap. Banyak sekali keuntungan dalam penggunaan citra satelit. Ini akan memudahkan Anda, pembuat peta, untuk melihat gambar keseluruhan, untuk mengamati beberapa detail dari gambar tersebut, selain dari Anda akan mendapatkan pengetahuan tentang area tersebut, dan akan mudah untuk menggambar jalan, bangunan dan area. Salah satu keuntungan dari GPS adalah tidak mengalami pergeseran seperti citra satelit. Sebuah GPS akan selalu memberikan posisi lintang dan bujur yang tepat. Salah satu kerugiannya adalah sinyal satelit tersebut dapat diganggu oleh bangunan tinggi dan pegunungan, tetapi dalam kasus ini sangatlah mudah untuk mengetahui kesalahan. Tampilkan trek GPS pada gambar citra satelit ini dan bandingkan dengan citra Bing dibawahnya:

../../../../_images/image111.png

Dengan begitu kita akan tahu bahwa trek GPS akurat dan citra satelit dibawahnya mengalami pergeseran.

Sekarang kita pasti akan bertanya, “jika citra satelit mengalami pergeseran, bagaimana kita dapat menggunakan dan membuat peta yang akurat?”

3. Correcting imagery offset

Jawaban untuk pertanyaan sebelumnya adalah kita dapat menggeser citra satelit agar sesuai dengan posisi yang kita ketahui adalah posisi yang tepat, seperti track GPS. Hal ini sangat mudah untuk memperbaiki pergeseran citra satelit di JOSM.

Salah satu referensi terbaik untuk mengatur citra satelit adalah menggunakan track GPS yang mengikuti jalan. Semakin banyak track GPS yang Anda miliki, semakin akurat Anda untuk memperbaiki pergeseran citra satelit. Saat ini pengguna OpenStreetMap seringkali upload track GPS mereka kedalam database OSM, kita dapat download dan menggunakannya untuk memperbaiki posisi citra satelit kita.

  1. Pada JOSM, klik tombol Download.

  2. Centang kotak di samping tulisan Raw GPS Data yang berada di posisi atas dari jendela Download. Pilih area Anda dan klik Download.

../../../../_images/image112.png
  1. Ini akan mendownload layer tambahan di JOSM yang terdiri dari track GPS. Tergantung dari seberapa banyak track yang sudah diupload oleh pengguna OSM, Anda mungkin akan melihat beberapa track (bisa juga tidak ada track GPS sama sekali):

../../../../_images/image113.png
  1. Atau, Anda dapat melihat jumlah track yang banyak:

../../../../_images/image114.png
  1. Tambahkan layer citra satelit (misalnya Bing Sat) ke JOSM.

  2. Untuk mengatur citra satelit, klik pada tombol Atur offset citra di bagian atas JOSM, dan kemudian klik Offset Baru.

../../../../_images/image115.png
  1. Abaikan kotak yang muncul, gunakan mouse Anda untuk menggeser citra sehingga akan terposisi sejajar dengan track GPS. Track GPS harus terposisikan sama dengan gambar jalan sedekat mungkin. Anda akan melihat angka offset berubah di kotak tersebut.

../../../../_images/image116.png
  1. Jika ingin, Anda bisa menyimpan pengaturan pergeseran ini dengan memasukkan nama penanda dan klik OK. Anda kemudian dapat secara otomatis mengaplikasikan pengaturan yang sama dengan menuju ke Citra Satelit ‣ Pergeseran citra dan klik penanda yang Anda simpan.

  2. Jika Anda tidak ingin menyimpan pergeserannya, klik OK tanpa harus memasukkan nama penanda.

Bagaimana jika tidak ada track GPS di OpenStreetMap, dan Anda tidak mempunyai GPS? Tanpa track GPS, akan sulit sekali mengatur citra. Jika itu merupakan area yang relatif kosong (tidak banyak yang dipetakan), Anda mungkin bisa memetakan terlebih dahulu dan memperbaikinya nanti. Akan lebih baik untuk memetakan sebuah dengan offset area 20 atau 30 meter daripada tidak memetakan sama sekali.

Jika Anda yakin koordinat posisi dari suatu objek di permukaan tanah, Anda dapat memastikan bahwa citra satelit tersebut terposisikan sempurna dengan melakukan tahap ini:

  1. Pertama, identifikasikan posisi objek yang Anda ketahui di citra.

  2. Klik pada garis lintang dan bujur pada bagian kiri bawah JOSM.

../../../../_images/image117.png
  1. Pada kotak dialog yang muncul, masukkan koordinat lintang dan bujur dari sebuah tempat yang Anda ketahui dan masukkan angka untuk Perbesar, sekitar lima atau 10.

../../../../_images/image118.png
  1. Ini akan memperbesar dan menuju pusat peta dimana Anda memasukkan koordinat lintang dan bujurnya. Sekarang Anda dapat memposisikan citra ke tempat yang Anda ketahui sebagai posisi yang tepat.

Jika pada salah satu kasus, area tersebut sudah dipetakan dan semoga pengguna sebelumnya telah menggambar dengan tepat. Pada kasus ini, Anda dapat menggeser citra satelit ke tempat yang sesuai dengan data OSM, tetapi harap diingat! Pengguna OSM lain mungkin tidak menyadari pergeseran citra satelit dan mereka mungkin telah membuat kesalahan ketika mereka memetakannya.

3.1 Database pergeseran citra satelit

Sekarang Anda mengetahui bagaimana cara untuk melihat dan memperbaiki citra satelit, tetapi disini ada sedikit masalah dengan pendekatan yang telah kita tahu sampai saat ini. Jika setiap pengguna OSM mengatur citra satelit berbeda, setiap orang akan memetakan dengan background yang berbeda.

Bayangkan jika Anda memetakan kota kecil dan Anda menyadari bahwa terjadi pergeseran satelit 15 meter ke Utara. Anda tentunya akan memperbaiki dan memetakan kota tersebut dengan akurat. Tetapi ketika seseorang ingin memetakan sesuatu dan mereka download data OSM dan memunculkan citra satelit Bing, dan mereka tidak mengetahui pergeseran citra satelit yang Anda ketahui! Mereka akan mengira bahwa terjadi hal yang aneh dan semua objek bergeser 15 meter ke utara dan akhirnya mereka akan memulai memindahkan kembali, dimana yang hal demikian itu adalah salah! Ini akan merusak semua data yang ada.

Untuk masalah ini, sangat penting agar semua pengguna sadar akan pergeseran citra satelit dan selalu memeriksa terkait hal itu sebelum memetakan area. Untuk membantu mengatasi masalah ini, beberapa orang telah membuat plugin yang membantu pengguna untuk menyimpan informasi pergeseran satelit di database dan menyimpannya dengan yang lain. Mari lihat bagaimana kerjanya:

  1. Buka menu Preferensi di JOSM, dan klik pada Konfigurasi plugin yang tersedia

../../../../_images/image119.png
  1. Cari plugin bernama imagery_offset_db dan centang kotak disamping plugin tersebut.

../../../../_images/image120.png
  1. Klik OK. Anda harus merestart JOSM agar bisa menggunakan plugin ini.

Sama seperti Anda menyimpan bookmark pergeseran citra satelit Anda, plugin ini memperbolehkan Anda untuk menyimpan pergeseran citra satelit di database pusat dan mengakses nilai pergeseran citra satelit yang telah dibuat oleh pengguna lain. Jadi, jika terdapat pengguna yang menyimpan nilai pergeseran di suatu area, pengguna lain juga bisa menggunakannya.

Ketika Anda menggunakan citra satelit, Anda HARUS SELALU mengecek offset yang ada, dan ketika Anda sudah membuat nilai pergeseran citra satelit, Anda HARUS SELALU menyimpannya di database yang ada.

3.2 Menambahkan pergeseran citra satelit dari database

  1. Ketika Anda memasukkan layer citra satelit, plugin baru akan memberi tahu Anda bahwa Anda harus mengecek database untuk melihat pergeseran citra satelit yang ada. Anda akan melihat ikon dengan tanda seru merah pada bagian atas JOSM seperti ini:

../../../../_images/image121.png
  1. Klik pada tombol tersebut dan plugin akan berkomunikasi dengan database untuk melihat apakah ada yang menyimpan nilai pergeseran citra satelit pada area tersebut.

  2. Disini kita sudah mengunduh data OSM dan trek GPS di Kuta, Bali, Indonesia. Pada kasus ini kita menemukan salah satu nilai pergeseran citra satelit. Klik pada nilai tersebut untuk memakainya.

../../../../_images/image122.png
  1. Ini akan membuat citra bergeser. Akan tetapi, ketika kita menambahkan nilai offset dari pengguna lain, kita harus mengecek melalui track GPS.

../../../../_images/image123.png
  1. Kita bisa melihat bahwa citra satelit masih belum bergeser dengan benar. Kita tidak menginginkan untuk menggunakan data ini, sehingga kita harus menandai sebagai salah di database. Klik tombol Offsets sekali lagi (sekarang tidak ada tanda seru di tombolnya).

../../../../_images/image124.png
  1. Kali ini ketika muncul jendela dialog, klik kanan dan klik Pergeseran yang sudah tidak digunakan.

../../../../_images/image125.png
  1. Klik Ya untuk konfirmasi.

  2. Berikan alasan untuk menandakan bahwa nilai offset ini sudah tidak bisa digunakan lagi.

../../../../_images/image126.png

3.3 Menambahkan nilai pergeseran citra satelit ke database

Sekarang Anda sudah memberi tanda data offset pengguna lain sebagai data yang lama, kita harus menambahkan data offset ke dalam database.

  1. Klik tombol Atur offset citra.

  2. Atur citra satelit agar sesuai dengan track GPS. Klik OK.

  3. Pergi ke menu Citra Satelit ‣ Menyimpan Pergeseran Citra Satelit...

../../../../_images/image127.png
  1. Beri deskripsi dari data offset yang akan Anda masukkan.

../../../../_images/image128.png
  1. Klik OK. Data offset Anda akan tersimpan di database.

  2. Sekarang hilangkan layer GPS dan lihat data OSM yang posisinya menjadi tepat dengan citra satelit.

../../../../_images/image129.png

Tidak! Seseorang telah memetakan area ini dengan data yang salah. Ini akan membutuhkan waktu untuk memperbaikinya.

3.4 Situs database pergeseran citra satelit

Untuk informasi di database pergeseran satelit, Anda bisa pergi ke situs http://offsets.textual.ru/. Ini akan menunjukkan daftar pergeseran satelit yang telah diupload oleh pengguna dan juga tampilan yang bagus yang menunjukkan dimana pergeseran satelit ada, seperti yang Anda lihat disini:

../../../../_images/image130.png

Satu hal yang perlu diingat adalah jarak pergeseran satelit tidak sama dengan daerah lain! Hal ini terutama di daerah yang memiliki banyak gunung dan bukit. Jadi, jika citra satelit bergeser berbeda di area yang lain, Anda harus menggesernya kembali.

Lanjutkan ke modul berikutnya –>