Mengolah Data Srtm

GISTutorial.NET http://www.gistutorial.net

Mengolah Data DEM SRTM Dengan ArcGIS Versi May 2011 Apa itu SRTM Download DEM SRTM Membuka dan Menyiapkan DEM SRTM (ASCII) Membuat Kelas Lereng dengan ArcMap Membuat Kelas Ketinggian dengan ArcMap Interpolasi Kontur Menampilkan DEM SRTM dalam 3D

Tutorial ini boleh disebarluaskan dalam bentuk apa pun sepanjang tidak membuang nama GISTutorial.NET dan nama Author

Author :

Beni Raharjo [email protected]

GISTutorial.NET - 1

1.

Apa itu SRTM

Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) adalah suatu projet pememetaan topography menggnakan Radar yang menghasilkan suatu Digital Elevation Model (DEM SRTM) yang hampir mencakup seluruh permukaan bumi dengan latitud maksimal sekitar sekitar 60 LU/LS. Misi ini dilakukan selama 11 hari pada bulan Februari 2000. Meskipun sudah cukup lama, data tersebut masih cukup relevan untuk digunakan pada daerah-daerah yang topografinya relative konstan. Data DEM SRTM ini bisa didownload secara gratis dari berbagai repositories. Data DEM SRTM adalah berupa data raster grid dengan resolusi spasial 1 arc second (~30 m) untuk United State, dan 3 arc second (~90 m) untuk selain United State. Oleh karena itu, untuk wilayah Indonesia, kita hanya bisa mengakses data dengan ukuran pixel 90m. Selain DEM SRTM, terdapat juga DEM yang gratis seperti ASTER GDEM dengan resolusi 30m. Namun, karena ASTER GDEM belum mencakup areal yang global dan masih terdapat pengisian data menggunakan DEM lain (termasuk DEM SRTM), maka DEM SRTM tetap masih sangat relevan untuk digunakan dalam berbagai analisa.

GISTutorial.NET - 2

2.

Download DEM SRTM

Terdapat beberapa tipe data SRTM yang bisa didownload. Perbedaan antar tipe data adalah dalam hal versi pengolahan dan ukuran mosaik. Sampai saat tulisan ini dibuat, sudah terdapat banyak versi SRTM. Yang terakhir adalah SRTM versi 4.1. Tidak ada perbedaan data awal antar versi SRTM, yang membedakan adalah pengolahannya semisal pengisian NoData, penggabungan dengan data bathymetry, dan sebagainya. Download DEM SRTM dapat dilakukan lewat beberapa repositories. Silakan googling dengan keywords download srtm atau sejenisnya. Khusus wilayah Indonesia, GISTutorial.NET sudah menyediakan link download DEM SRTM versi 4 yang sudah dioleh dan dimosaik oleh CGIAR dengan ukuran lembar 5 derajat dengan format ASCII. Silakan kunjungi link berikut http://www.gistutorial.net/download-srtm

Gambar 1. Indeks DEM SRTM yang tersedia di website http://www.gistutorial.net

GISTutorial.NET - 3

3.

Membuka dan Menyiapkan Data SRTM (ASCII)

Data SRTM hampir bisa dibuka dengan menggunakan seluruh perangkat lunak GIS. Beberapa format yang biasanya digunakan adalah HGT, ASCII, dan TIFF. Baca terlebih dahulu informasi mengenai data tersebut yang biasanya ada di file README.TXT atau semacamnya Berikut adalah screenshot data hasil download dalam format ASCII terkompresi.

Gambar 2. File data DEM SRTM hasil download dalam format ASCII terkompresi

Untuk membuka format ASCII terkompresi dengan perangkat lunak ArcGIS 10, yang perlu dilakukan hanyalah mengekstrak file terkompresi tersebut dan kemudian ditambahkan ke ArcMap. Format ASCII (.ASC) sudah langsung dikenali oleh ArcGIS. Berikut adalah contoh tampilan data SRTM srtm_58_14.ASC.

GISTutorial.NET - 4

Gambar 3. Data DEM SRTM srtm_58_14.ASC

Beberapa tahapan penting yang (mungkin) harus dilakukan sebelum DEM SRTM dianalisa adalah  

Proyeksikan DEM SRTM ke proyeksi dengan satuan meter misalnya UTM atau TM-3 Clip DEM SRTM hanya pada Area of Interest saja.

3.1. Mendefinisikan DEM SRTM ke SUTM 48 dengan ArcGIS 10 Data SRTM srtm_58_14.ASC akan diproyeksikan ke SUTM 48. Salah satu caranya adalah dengan mendefinisikan proyeksi dan kemudian mengekspor data ke data raster baru.

a

d

GISTutorial.NET - 5 a. b. c. d.

Buka jendela ArcCatalog (di samping kanan) Cari data srtm_58_14.ASC Klik kanan > Properties pada data srtm_58_14.ASC Cari Spatial Reference, Edit

Bagi pengguna ArcGIS 9.x mungkin perlu membuka jendela ArcCatalog untuk melakukan mendefinisikan sistem proyeksi karena secara standar tidak ada jendela ArcCatalog on-the-fly di ArcMap.

e. f. g. h. i.

Mungkin yang muncul adalah Unknown Klik pada Select… Cari di Coordinate Systems > Geographic Coordinate Systems > World Pilih WGS 1984.prj Klik Ok, terus OK sampai muncul jendela View di ArcMap

GISTutorial.NET - 6 3.2. Set Sistem Koordinate Data Frame menjadi SUTM 48 a. Double Click pada layer

b. Cari tab Coordinate System c. Cari sistem koordinat Predifined > Projected Coordinate Systems > UTM > WGS 1984 > Southern Hemisphere > WGS 1984 UTM Zona 48S d. Klik OK dan OK e. Tampilan pada ArcMap sudah menampilkan satuan meter meskipun data DEM SRTM dalam geografis

3.3. Clip dengan AOI yang diinginkan Clip data raster DEM SRTM dapat dilakukan salah satunya dengan cara sebagai berikut a. Tambahkan data yang AOI

GISTutorial.NET - 7

b. Buat kotak dengan toolbar drawing. Kotak dibuat asal saja yang penting tidak lebih kecil dari AOI (Catatan: Untuk Clip yang lebih persis bisa dilakukan konversi terlebih dahulu dari fitur ke drawing, atau clip langsung data raster dengan fitur. Cara tersebut tidak termasuk scoope tutorial ini) c. Pastikan kotak dalam status terpilih

GISTutorial.NET - 8 d. Klik kanan pada layer DEM SRTM > Data > Export Data…

e. Set Extent ke Selected Graphics (Clipping); agar data yang diekspor hanya pada AOI saja f. Set Spatial Reference ke Data Frame (Current); agar data yang diekspor langsung dalam SUTM 48, sesuai dengan data frame (Langkah 3.2) g. Ukuran Cell dan lain-lain sebaiknya dibiarkan saja h. Set Location; yaitu folder (sebaiknya) kosong tempat dimana DEM SRTM akan disimpan i. Set Format, misalnya GRID j. Pengaturan lain silakan dimodifikasi jika tahu dan perlu k. Klik Save; Jika ada dialog pertanyaan pilih YES saja.

Output yang diharapkan dari tahapan ini adalah diperolehnya DEM SRTM yang sudah diproyeksikan ke SUTM 48 dan sudah di clip sesuai AOI yang diinginkan.

GISTutorial.NET - 9

4.

Membuat Kelas Lereng dengan ArcMap

Sebelum melakukan analisa kelas lereng, perlu disiapkan   

Data DEM SRTM (atau DEM lainnya) Data DEM sudah diproyeksikan sehingga memiliki satuan meter Ekstensi 3D Analyst sudah aktif; Untuk ArcGIS 10, tool-tool 3D analyst tidak lagi terdapat dalam jendela tool 3D Analyst, melainkan ada di dalam ArcToolbox

ArcMap yang perlu disiapkan kira-kira sebagai berikut

4.1. Menurunkan Data Slope dari DEM SRTM a. Jalankan fungsi Slope pada ArcToolbox (Untuk ArcGis versi 9.x tool ini juga ada di dalam drop-down menu tool 3D Analyst) b. Tentukan Input Raster; dalam hal ini srtm_58_14 (yang sudah diproyeksikan dan diclip)

GISTutorial.NET - 10

c. Tentukan Output raster; nama raster output. Disarankan untuk menyimpan data-data sementara di folder temporary (TMP, atau TEMP) d. Output Measurement; tentukan apakah kelerengan dalam satuan derajat atau persen. Dalam contoh pilih persen e. Z factor biarkan 1 (tidak ada exagerasi vertikal) f. Klik OK untuk menjalankan tool g. Berikut adalah contoh hasil perhitungan slope (persen)

Gambar. Hasil perhitungan slope Catatan: Banyak kekeliruan mengkonversikan nilai slope dalam persen dan derajat. Sering dikira bahwa nilai slope 100% adalah 90 o. Padahal, nilai slope 100% adalah sama dengan 45o. Para akademisi pun sering sekali salah mengkonversikan nilai slope ini. Mohon berhati-hati.


4.2. Mengklasifikasikan Data Kelas Lereng Sering sekali yang diperlukan bukanlah nilai riil kelerengan melainkan pengelompokan data-data kelerengan ke dalam kelas-kelas tertentu. Oleh karena itu diperlukan klasifikasi data kelas lereng yang bisa dilakukan sebgai berikut. a. Cari tool Reclassifiy dalam ArcToolbox. (Untuk ArcGis versi 9.x tool ini juga ada di dalam drop-down menu tool 3D Analyst)

b. Tentukan input raster; dalam hal ini data slope hasil tahapan 4.1 c. Edit tabel reclassifify. Pada gambar di atas, kita akan mengkelaskan data slope kedalam 5 kelas yang berkisar antara 0 – 8, 8 – 15, 15 – 25, 25 – 40, dan 40 up. Angka 133.46347 bisa diisi apa saja (misalkan 1000), asalkan memiliki nilai lebih besar daripada slope maksimal. Pada contoh, nilai maksimal tersebut dijadikan batas atas kelas. Batas atas suatu kelas harus sama dengan batas bawah kelas di atasnya. Jadi, jangan membuat kelas seperti ini 0 – 8, 9 – 15, dan seterusnya. d. Ingat baik-baik, kalau perlu ditulis, NEW VALUES pada setiap kelas. Misalnya angka 1 berarti 0 -8, angka 2 berarti 8 – 15, dan seterusnya. e. Klik OK untuk menjalankan klasifikasi f. Berikut hasil klasifikasi kelerengan


4.3. Menghitung Luas Kelas Lereng Dalam Polygon AOI yang sudah kita buat bukan polygon, melainkan hanya alat untuk memotong data raster yang besar menjadi hanya pada area interest kita saja. AOI biasanya dibuat sedikit lebih besar daripada polygon interest. Setelah klasifikasi kelas lereng dibuat, pertanyaan selanjutnya mungkin adalah Berapa luasan per kelas lereng dalam daerah aliran sungai (DAS) X? Beberapa analys mungkin lebih memilih untuk mengkonversi data kelas lereng tersebut ke dalam format vektor (shapefile) dan kemudian melakukan geoprocessing clip dan perhitungan luas dalam vektor. Namun, kita bisa juga melakukan analisa clip dan perhitungan luas dalam format grid. a. Siapkan data raster hasil klasifikasi data kelerengan (Langkah 4.2) b. Siapkan polygon DAS c. Cari tool Spatial Analyst Tools > Extraction > Extract by Mask; Jalankan


d. Input raster adalah raster yang akan diclip e. Input raster or feature mask data adalah shapefile (atau raster) untuk memotong input raster; dalam hal ini adalah batas f. Output raster; tempat menyimpan hasil analisa g. Jalankan dengan Klik OK h. Kelas lereng sudah diclip dengan menggunakan polygon batas DAS

i. Cari dengan pasti berapa ukuran 1 pixel dalam GRID kelas lereng (slope_cls) dengan cara Double-Click pada layer slope_clip > tab Source


j. Dari gambar di atas terlihat bahwa 1 pixel (1 sel) berukuran 92,726734852 sehingga satu pixel memiliki luas 0.859824735631311 ha. Jangan terlalu pusing dengan jumlah angka di belakang koma, lakukan pembulatan jika perlu atau biarkan MS Excel menangani data ini. k. Klik OK untuk keluar dari dialog Layer Properties. l. Klik kanan pada data slope_clip > Open Attribute Tabel

m. Lakukan sedikit perhitungan dengan MS Excel dengan mengalikan jumlah pixel pada kelas tertentu dengan ukuran pixel tersebut di atas.


5.

Membuat Kelas Ketinggian dengan ArcMap

Menghitung kelas ketinggian memiliki tahapan yang sama seperti pada Membuat Kelas Lereng dengan ArcMap. Perbedaanya jika pada penghitungan kelas lereng, data DEM SRTM dikonversi dulu ke dalam lereng (slope), sedangkan dalam penghitungan kelas ketinggian, data DEM SRTM langsung diklasifikasikan, diclip, dan dihitung luasnya. Silakan mencoba membuat kelas ketinggian sendiri misalnya dengan kelas 500 – 750, 750 1000, 1000 – 1250, 1250 – 1500, 1500 – 1750, 1750 – 2000, dan 2000 up Berikut hasil contoh klasifikasi kelas ketinggian dengan ArcMap


6.

Interpolasi Kontur

6.1. ArcToolbox > Contour

Interpolasi kontur dari data DEM SRTM bisa dilakukan dengan tahapan sebagai berikut: a. Siapkan data DEM SRTM (srtm_58_14) b. Cari tool Contour pada ArcToolbox

c. d. e. f. g. h. i.

Input Raster; tentukan data DEM SRTM Output polyline features; data vektor garis kontur Contour interval; interval garis kontur, misalnya 25 (untuk 25m) Base contour; Isi dengan 0 Z factor; Isi dengan 1 Klik OK untuk menjalanakn tool Contour Berikut contoh hasil interpolasi (setelah dizoom)


6.2. Menghaluskan Kontour Menghaluskan garis kontur hasil interpolasi diperlukan untuk mempercantik garis kontour, bukan sebagai bagian dari tahapan yang harus dilakukan. Menghaluskan garis kontour dapat dilakukan dengan tahapan sebagai berikut. a. Cari tool Smooth Line pada ArcToolbox b. Jalankan tool Smooth Line


c. d. e. f. g.

Input Features; isikan dengan garis kontour hasil interpolasi Output feature Class; isikan dengan feature output Smoothing Algorithm; misal pilih PEAK Smoothing Tolerance; misal isikan 100 (m) Jalankan tool Smooth Line dengan Klik OK

Berikut perbandingan garis kontur yang belum di haluskan dan yang sudah dihaluskan

Sebelum dihaluskan

sesudah dihaluskan


7.

Menampilkan DEM SRTM dalam 3D

Menampilkan DEM SRTM dalam 3D pada ArcGIS dilakukan dengan ArcScene. Dalam anlisa, sangat jarang sekali DEM ditampilkan dalam 3D. Tampilan 3D biasanya digunakan untuk display atau analisa visual saja.

7.1. Menampilkan DEM SRTM dalam ArcScene a. Buka ArcScene b. Tambahkan data DEM SRTM (yang sudah diclip oleh AOI)

c. Double-Click pada layer srtm_58_14 d. Pilih tab symbology dan atur penampakan; Misalnya seperti di bawah ini.


e. Pilih tab Base Heights.

f. Tentukan Elevation from surface dengan layer srtm_58_14 itu sendiri. g. Set pembesaran vertikal ke faktor 3. Seringkali topografi terlalu datar untuk bisa ditampilkan dalam 3D, sehingga diperlukan pembesaran vertikal agar perbedaan ketinggian lebih tampak. Jika diisikan angka 1 berarti tidak ada pembesaran vertikal sama sekali. Hal ini menyebabkan relief terlihat lebih bervariasi dari kondisi sebenarnya.


h. Klik OK untuk konfirmasi. Hasilnya seperti terlihat pada gambar berikut

7.2. Draping Image dan Data Vektor

Drape image dan data vektor ke DEM SRTM dilakukan saat ingin menampilkan image dan vektor dalam 3D.


Draping image dan data vektor dilakukan dengan contoh sebagai berikut a. Buka ArcScene. b. Tambahkan data DEM SRTM. Sebaiknya sudah diclip dalam AOI. c. Tambahkan Citra Landsat. Sebaiknya juga sudah diclip dalam AOI. d. Tambahkan Batas DAS (polyline).

e. Double-Clik pada layer Citra Landsat untuk mengakses property

f. Set Elevation from surface ke data SRTM g. Set factor ke angka berapa saja, misalnya 2 h. Lakukan langkah yang sama untuk polyline batas DAS (das_pl)


Berikut hasil draping Citra Landsat dan Batas Das (polyline) terhadap data DEM SRTM


Penutup DEM SRTM adalah data sudah banyak digunakan untuk berbagai keperluan. Tutorial ini hanya mengupas sedikti contoh penggunaan DEM SRTM. Masih banyak lagi operasional yang sering dilakukan dalam memanfaatkan DEM SRTM seperti membuat profile, membuat 3D semu di ArcMap, analisa hidrologi dan sebagainya. Khusus analisa hidrologi dengan menggunakan data DEM SRTM akan dibahas pada tutorial terpisah.

Selesai

Mengolah Data Srtm

Recommend Documents