Analisis Perubahan Lingkungan Berbasis Citra Landsat dan Sentinel di Provinsi Palembang

Nama : Marsya Aulia Saputri
Nim : 2410416320013
Kelas : A
Mahasiswa S1 Universitas Lambung Mangkurat Fakultas Ilmu Sosial dan Ilmu Politik Program Studi Geografi
Mata Kuliah : Penginderaan Jauh
Dosen pengampu : Dr. Rosalina Kumalawati, S.Si., M.Si

Pengertian Satelit

Satelit adalah objek yang diluncurkan ke luar angkasa dan mengorbit planet, bulan, atau benda langit lainnya. Satelit dapat dibedakan menjadi dua kategori utama: satelit alami dan satelit buatan. Satelit alami, seperti bulan, adalah benda langit yang terbentuk secara alami dan mengorbit planet. Sementara itu, satelit buatan adalah perangkat yang dibuat oleh manusia untuk berbagai tujuan, termasuk komunikasi, pengamatan bumi, penelitian ilmiah, dan navigasi.

Satelit buatan biasanya dilengkapi dengan sensor dan instrumen yang memungkinkan mereka untuk mengumpulkan data dari permukaan bumi atau ruang angkasa. Mereka beroperasi pada berbagai ketinggian dan orbit tergantung pada fungsinya. Misalnya, satelit penginderaan jauh berfungsi untuk memantau kondisi lingkungan, perubahan iklim, penggunaan lahan, serta sumber daya alam.

Pengertian Landsat 7

Landsat 7 adalah salah satu satelit dalam program Landsat yang dikelola oleh NASA dan USGS (United States Geological Survey). Diluncurkan pada tahun 1999, Landsat 7 dilengkapi dengan instrumen Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+), yang mampu merekam citra permukaan bumi dalam berbagai saluran spektral dari visual hingga inframerah jauh. Citra yang dihasilkan oleh Landsat 7 sangat berharga untuk pemantauan lingkungan dan penelitian ilmiah karena memberikan informasi tentang perubahan tutupan lahan, vegetasi, serta dinamika permukaan bumi.

Namun, penting untuk dicatat bahwa pada tahun 2003 terjadi kegagalan pada sistem perekam citra di Landsat 7 yang menyebabkan beberapa citra mengalami kecacatan. Meskipun demikian, citra-citra yang diambil sebelum kegagalan tersebut tetap menjadi sumber data penting bagi banyak aplikasi penginderaan jauh.

Pengertian Landsat 8

Landsat 8 diluncurkan pada tahun 2013 sebagai penerus Landsat 7 dengan tujuan untuk meningkatkan kualitas data penginderaan jauh. Satelit ini dilengkapi dengan dua sensor utama: Operational Land Imager (OLI) dan Thermal Infrared Sensor (TIRS). OLI mampu merekam citra dalam tujuh saluran spektral berbeda sementara TIRS menyediakan data inframerah termal.

Landsat 8 menawarkan resolusi spasial yang lebih baik dibandingkan pendahulunya dan memiliki masa operasi yang dirancang untuk bertahan lebih lama. Data dari Landsat 8 digunakan dalam berbagai aplikasi termasuk pemantauan perubahan iklim, manajemen sumber daya alam, serta analisis penggunaan lahan.

Pengertian Landsat 9

Landsat 9 merupakan satelit terbaru dalam program Landsat yang diluncurkan pada tanggal 27 September 2021. Seperti pendahulunya, Landsat 9 juga dirancang untuk menyediakan data penginderaan jauh berkualitas tinggi dengan menggunakan dua sensor: Operational Land Imager-2 (OLI-2) dan Thermal InfraRed Sensor-2 (TIRS-2). Sensor-sensor ini dirancang untuk meningkatkan akurasi pengukuran serta memperpanjang masa operasional dibandingkan dengan sensor sebelumnya.

Landsat 9 beroperasi pada ketinggian sekitar 705 km di atas permukaan laut dalam orbit sun-synchronous. Data yang dihasilkan oleh Landsat 9 akan terus memberikan informasi penting mengenai perubahan lingkungan dan pemantauan sumber daya alam di seluruh dunia.

Palembang adalah ibu kota Provinsi Sumatera Selatan, Indonesia. Kota ini terkenal sebagai salah satu kota tertua di Indonesia dan memiliki sejarah yang kaya, terutama sebagai pusat kerajaan Sriwijaya yang pernah berkuasa di wilayah Asia Tenggara. Dengan luas sekitar 352,51 km² dan populasi lebih dari 1,7 juta jiwa, Palembang menjadi kota terpadat kedua di Sumatra setelah Medan. 

Analisis ini dilakukan dengan menggunakan metode analisis indeks vegetasi seperti NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) dan   (Normalized Difference Snow Index)untuk memantau perubahan vegetasi , tutupan lahan , serta kelembapan tanah di Provinsi Palembang. Data citra Landsat diunduh dari situs USGS Earth Explorer dan diinterpretasikan untuk memahami kondisi serta perubahan vegetasi yang terjadi di wilayah Provinsi Palembang. Dalam studi ini, saya juga memanfaatkan citra NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), NDSI (Normalized Difference Snow Index), dan true color dari Copernicus untuk memberikan analisis yang lebih komprehensif.

Citra NDVI digunakan untuk menilai kesehatan dan kepadatan vegetasi, sementara NDSI membantu dalam mengidentifikasi  kelembapan tanah. Sementara itu, citra true color memberikan representasi visual yang realistis dari kondisi lahan. Dengan menggabungkan data ini, studi ini diharapkan dapat memberikan informasi yang bermanfaat bagi pengelolaan sumber daya alam dan mitigasi dampak lingkungan di provinsi Palembang. Berikut adalah hasil pengolahan citra Landsat , NDVI , NDSI , dan True Color  yang menampilkan berbagai jenis tutupan lahan di Kabupaten Lamandau. Citra-citra ini memberikan visualisasi yang jelas tentang perubahan lingkungan dan pola penggunaan lahan, sekaligus mendukung analisis lebih mendalam mengenai kondisi geografis dan ekologis wilayah tersebut. Setiap citra menyoroti detail spesifik yang memungkinkan identifikasi perbedaan serta karakteristik unik dari tiap tutupan lahan.

A. Provinsi Palembang Dengan Menggunakan Citra NDSI

NDSI, atau Normalized Difference Snow Index, adalah indeks yang digunakan untuk mendeteksi keberadaan salju di permukaan bumi. Indeks ini sangat berguna dalam penginderaan jauh dan analisis citra satelit, terutama dalam konteks pemantauan lingkungan dan perubahan iklim. 

• Pemukiman Padat: Gambar ini menampilkan area perkotaan yang padat penduduk dengan bangunan-bangunan yang berjejer rapat. Warna abu-abu dan coklat menunjukkan jenis bangunan yang umum ditemukan di wilayah perkotaan.
• Sungai atau Waduk: Adanya aliran air berwarna coklat yang membelah wilayah perkotaan menunjukkan keberadaan sungai atau waduk yang cukup besar.
• Vegetasi: Beberapa area hijau menunjukkan adanya vegetasi di sekitar wilayah tersebut, mungkin berupa taman, hutan kota, atau lahan pertanian.

(sumber : Simon Plazer)

B. Provinsi Palembang Dengan Menggunakan Citra NDVI

(sumber : coopernicus open access)

Citra NDVI menunjukkan bahwa area tersebut didominasi oleh vegetasi, dengan sebagian kecil area tanah kosong dan permukaan air. Area hijau tua menunjukkan kondisi vegetasi yang baik dan subur. Area hijau muda menunjukkan vegetasi yang sedang tumbuh, sedangkan area kuning menunjukkan vegetasi yang mengalami stress atau sedikit vegetasi. Informasi ini dapat digunakan untuk berbagai keperluan, seperti analisis pertumbuhan tanaman, identifikasi area yang terdampak kekeringan, dan pemantauan perubahan penggunaan lahan. 

• Permukiman: Citra menunjukkan pola permukiman yang tersebar di sekitar wilayah tersebut. Permukiman ditandai dengan bangunan, jalan, dan area yang terbangun.
• Sungai: Sebuah sungai yang besar dan jelas terlihat mengalir melalui wilayah tersebut. Sungai ditandai dengan warna biru muda dan bentuknya yang memanjang.
• Vegetasi: Vegetasi dominan menutupi sebagian besar wilayah. Vegetasi ditandai dengan warna hijau yang bervariasi, menunjukkan kepadatan dan jenis vegetasi yang berbeda.

sumber : Meter Group

C. Provinsi Palembang Dengan Menggunakan Citra True Color

(sumber : coopernicus open access)

Citra true color adalah representasi visual yang menampilkan warna sejati dari objek berdasarkan kombinasi tiga warna dasar: merah, hijau, dan biru (RGB).

Permukiman:

• Terlihat permukiman padat dengan bangunan yang berdekatan dan berjajar teratur.
• Struktur bangunan sulit dibedakan karena citra yang blur, tetapi sebagian bangunan terlihat memiliki atap berwarna abu-abu dan merah.
• Diperkirakan permukiman tersebut memiliki kepadatan penduduk yang tinggi.

Jalan:

• Terlihat jalur jalan yang lurus dan berkelok-kelok.
• Lebar jalan relatif kecil dan diduga merupakan jalan lokal atau jalan dalam kota.
• Warna jalan terlihat abu-abu kehitaman.

Sungai:

• Terlihat sungai yang mengalir dari arah atas ke bawah citra.
• Sungai tersebut memiliki warna coklat kehitaman dan lebar yang cukup besar.
• Terlihat adanya jembatan melintasi sungai di bagian bawah citra.

Vegetasi:

• Terlihat vegetasi yang cukup jarang di sekitar permukiman.
• Vegetasi berwarna hijau dan cenderung tersebar di area yang lebih terbuka dan di sekitar sungai.
• Mungkin vegetasi tersebut berupa pepohonan atau taman.

A. Provinsi Palembang Dengan Menggunakan Citra Landsat 7

(Sumber : USGS Earth Explorer)

Landsat 7 adalah satelit yang mengumpulkan data dari Bumi dalam panjang gelombang cahaya yang berbeda, yang memungkinkan kita melihat berbagai fitur di permukaan. Gambar yang diberikan tampaknya merupakan gambar Landsat 7.

Penghalang Horizontal: Fitur yang paling menonjol adalah penghalang horizontal di seluruh gambar. Ini adalah masalah umum dengan data Landsat 7, yang disebabkan oleh sensor yang tidak berfungsi dengan baik (Scan Line Corrector).
Tutupan Awan: Gambar menunjukkan tutupan awan, terutama di bagian atas, yang menunjukkan area dengan kelembapan dan curah hujan yang tinggi.
Vegetasi Hijau: Area hijau kemungkinan mewakili vegetasi, terutama hutan atau ladang pertanian.
Perairan: Area biru menunjukkan perairan, mungkin sungai, danau, atau laut.
Asap atau Kabut: Gumpalan vertikal di tengah gambar bisa jadi asap atau kabut. Ini bisa menunjukkan kebakaran atau aktivitas industri.
Analisis Lebih Lanjut:
Analisis Spektral: Dengan memeriksa berbagai pita gambar Landsat 7, kita bisa memperoleh informasi terperinci tentang tutupan lahan, kesehatan vegetasi, dan kualitas air.
Georeferensi: Citra perlu digeoreferensi untuk menentukan lokasi fitur yang diamati secara akurat.
Analisis Temporal: Membandingkan citra ini dengan citra Landsat 7 lain yang diambil dari waktu ke waktu dapat mengungkap perubahan pada tutupan lahan, vegetasi, dan sumber daya air.

B. Provinsi Palembang Dengan Menggunakan Citra Landsat 8

(Sumber : USGS Earth Explorer)

• Citra Landsat 8 ini menampilkan wilayah dengan dominasi awan, dengan sebagian kecil wilayah daratan yang tampak di bagian kanan atas citra.
• Warna biru cyan menunjukkan keberadaan awan.
• Wilayah daratan menunjukkan warna hijau, yang mengindikasikan vegetasi.

Interpretasi Detail

• Awan:
  • Awan tebal menutupi sebagian besar wilayah, dengan tingkat penutupan awan yang tinggi.
  • Awan terlihat dalam berbagai bentuk dan ukuran, menunjukkan adanya sistem awan yang beragam.
  • Keberadaan awan dapat mengindikasikan potensi hujan di wilayah tersebut.
• Daratan:
  • Hanya sebagian kecil wilayah daratan yang tampak.
  • Warna hijau menunjukkan keberadaan vegetasi, yang kemungkinan besar berupa hutan atau lahan pertanian.
  • Kurangnya detail pada wilayah daratan kemungkinan disebabkan oleh tutupan awan yang tebal.

C. Provinsi Palembang Dengan Menggunakan CItra Landsat 9

(Sumber : USGS Earth Explorer)

• Citra Landsat 9 merupakan citra satelit yang menunjukkan permukaan bumi, dengan berbagai warna dan tekstur yang mewakili berbagai jenis lahan.
• Citra ini menampilkan wilayah dengan dominasi awan putih dan biru, serta beberapa area dengan warna hijau yang mengindikasikan vegetasi.

Interpretasi Area

• Awan: Awan terlihat mendominasi citra, dengan warna putih dan biru, menunjukkan adanya kelembaban dan kemungkinan curah hujan.
• Vegetasi: Area hijau menunjukkan keberadaan vegetasi, seperti hutan atau padang rumput.
• Air: Area gelap biru yang berada di bawah awan mungkin menunjukkan keberadaan perairan.
• Lahan Terbuka: Area dengan warna terang dan tekstur kasar mungkin mengindikasikan lahan terbuka, seperti padang pasir atau area pertanian.

Unsur Interpretasi NDSI Wilayah Palembang

Sumber : Dok. Pribadi

Unsur Interpretasi NDVI Wilayah Palembang

Sumber : Dok. Pribadi

Unsur Interpretasi True Color Wilayah Palembang

Sumber : Dok. Pribadi

PERBEDAAN ANTARA NDSI, NDVI, DAN TRUE COLOR

sumber : Dok. Pribadi

Kesimpulan nya Ketiga jenis citra ini memiliki tujuan dan aplikasi yang berbeda dalam analisis data geospasial. NDSI fokus pada deteksi salju, NDVI pada kesehatan vegetasi, sementara True Color memberikan representasi visual langsung dari permukaan bumi. Masing-masing memiliki karakteristik unik serta rentang nilai yang berbeda, menjadikannya alat penting dalam berbagai bidang penelitian dan aplikasi praktis di lapangan.

Perbedaan Antara Landsat 7, 8, 9

Sumber : Dok. Pribadi

Manfaat Citra Satelit NDSI, NDVI, dan True Color

1. Normalized Difference Vegetation Index (NDVI)
NDVI adalah indeks yang digunakan untuk menilai kesehatan dan kepadatan vegetasi. Dengan menghitung perbedaan antara reflektansi inframerah dekat dan merah, NDVI memberikan nilai antara -1 hingga 1, di mana nilai yang lebih tinggi menunjukkan vegetasi yang lebih sehat dan lebat. Manfaat utama NDVI meliputi:

• Pemantauan Kesehatan Vegetasi: NDVI membantu dalam mengidentifikasi area dengan vegetasi yang sehat atau tertekan.
• Analisis Perubahan Tutupan Lahan: Dapat digunakan untuk mendeteksi perubahan dalam tutupan lahan akibat deforestasi atau urbanisasi.
• Estimasi Produksi Pertanian: Berguna dalam pertanian presisi untuk memprediksi hasil panen.

2. Normalized Difference Snow Index (NDSI)
NDSI digunakan untuk mendeteksi keberadaan salju dan kelembapan tanah. Indeks ini dihitung dengan menggunakan reflektansi dari band hijau dan inframerah dekat. Manfaat NDSI meliputi:

• Deteksi Salju: Memungkinkan pemantauan distribusi salju di daerah pegunungan atau wilayah dingin.
• Analisis Kelembapan Tanah: Dapat membantu dalam memahami kondisi kelembapan tanah yang berpengaruh pada pertumbuhan tanaman.
• Pemantauan Lingkungan: Berguna dalam studi hidrologi untuk menganalisis siklus air.

3. Citra True Color
Citra true color memberikan representasi visual yang realistis dari permukaan bumi dengan menggunakan kombinasi band merah, hijau, dan biru. Manfaat citra true color meliputi:

• Visualisasi Data Geospasial: Memudahkan pemahaman tentang kondisi lahan secara langsung melalui tampilan warna alami.
• Identifikasi Jenis Tutupan Lahan: Membantu dalam klasifikasi jenis tutupan lahan seperti hutan, lahan pertanian, dan area perkotaan.
• Perencanaan Tata Ruang: Berguna bagi perencana kota dan pengelola sumber daya alam untuk membuat keputusan berbasis data visual.

Manfaat Citra Landsat 7, 8, 9

Citra Landsat 7 Citra Landsat 7 memiliki manfaat yang signifikan dalam pemantauan lingkungan dan penelitian ilmiah. Dengan menggunakan Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+), citra ini dapat memberikan informasi yang detail mengenai tutupan lahan, vegetasi, dan perubahan penggunaan lahan. 

Manfaat utama dari citra Landsat 8 termasuk peningkatan resolusi spasial dan spektral dibandingkan pendahulunya. Ini memungkinkan pemantauan yang lebih akurat terhadap perubahan lingkungan, seperti deforestasi, kualitas air, dan dampak perubahan iklim. Data dari Landsat 8 juga sangat berguna dalam pengelolaan sumber daya alam dan perencanaan tata ruang.

Manfaat landsat 9 mencakup penyediaan data yang konsisten untuk analisis perubahan lingkungan global, pemantauan bencana alam, serta penelitian tentang ekosistem dan perubahan iklim. Dengan teknologi terbaru, citra dari Landsat 9 menawarkan kualitas gambar yang lebih baik dan cakupan musiman yang lebih luas.