Pan-Sharpening

PANSHARP merupakan salah satu metode yang digunakan untuk menggabungkan antara data citra satelit monochrome/panchromatic (hitam-putih) dengan data citra satelit multispectral (berwarna) secara otomatis. Metode penggabungan secara otomatis antara data citra satelit panchromatic dan multispectral ini dikembangkan oleh Dr. Yun Zang dari Departemen Geodesi dan Geomatika Universitas New Brunswick.

Dr. Yun Zhang, Professor, P.Eng - credit to : http://gge.unb.ca/Research/rsgis/rsensing/

Metode PANSHARP bekerja pada data citra satelit 8 bit unsigned, 16 bit signed/unsigned, dan 32 bit floating point, pada data citra satelit panchromatic dan multispectral yang berasal dari sensor satelit yang sama atau malah berbeda. Namun, walau bisa menggabungkan data citra satelit panchromatic dan multispectral dari sensor satelit yang sama atau malah berbeda, akan tetapi ada rasio resolusi spasial yang menjadi patokan, yaitu 5:1. Sebagai contoh data citra satelit yang akan digabungkan adalah data citra satelit multispectral dari sensor Ikonos yang mempunyai resolusi spasial 4 meter dengan data citra satelit panchromatic yang mempunyai resolusi spasial 1 meter, sehingga rasio antara data citra satelit multispectral dan panchromatic yaitu 4:1, dan itu masih bisa diterima. Sedangkan contoh yang tidak bisa diterima, misalnya kita coba menggabungkan antara data citra satelit multispectral ALOS AVNIR-2 yang mempunyai resolusi spasial 10 meter dengan data citra satelit panchromatic IKONOS yang mempunyai resolusi spasial 1 meter, sehingga rasio yang didapatkan antara data citra satelit multispectral dan panchromatic sebesar 10:1, dan hal itu tidak bisa diterima. Selain memperhatikan rasio diatas, hal lain yang harus diperhatikan untuk mendapatkan hasil yang baik dari metode PANSHARP ini adalah keakuratan hasil rektifikasi/orthorektifikasi antara data citra satelit multispectral dan panchromatic.

Sebagai contoh, disini akan diperlihatkan bagaimana metode PANSHARP digunakan untuk menggabungkan antara data citra satelit multispectral SPOT yang mempunyai resolusi spasial 20 meter dengan data citra satelit panchromatic SPOT dengan resolusi spasial 10 m (rasio 2:1), dimana tanggal perekaman kedua citra tersebut adalah sama dan kedua citranya telah bergeoreferensi (mempunyai koordinat). Data contoh ini saya ambil dari data contoh software ER Mapper 6.4 yang ikut disertakan jika kita meng-install ER Mapper 6.4 tersebut dengan pilihan install yaitu Full. Data contoh tersebut terdapat disini (jika kita install software ER Mapper 6.4 di drive C) :

C | ERMapper64 | examples | Shared_Data | SPOT_Pan.ers (untuk data citra SPOT Panchromatic).

C | ERMapper64 | examples | Shared_Data | SPOT_XS.ers (untuk data citra SPOT Multispectral).

Format data citra satelit yang akan kita PANSHARP adalah ers (ER Mapper Dataset).

Software yang akan digunakan untuk melakukan metode ini adalah PCI Geomatica versi 9.0.

Langkah pertama dalam pengerjaan metode PANSHARP di software PCI Geomatica v 9.0 adalah membuka data citra satelit multispectral dan panchromatic di bagian Focus.

Setelah kita buka (klik atau double klik) software PCI, maka akan muncul tampilan Geomatica Toolbar.

Lalu kita pilih Geomatica Focus.

Akan muncul tampilan dari Geomatica Focus, lalu kita buka data citra satelit multispectral dan panchromatic, caranya pada menu bar klik File | Open atau shortcut-nya Ctrl + O

Setelah data citra satelit multispectral dan panchromatic telah kita pilih serta muncul pada Geomatica Focus (area yang dilingkari warna hijau pada Gambar 5), maka pada bagian toolbar Geomatica Focus klik Zoom To Overview (area yang dilingkari warna merah pada Gambar 5), yang berfungsi untuk menampilkan gambaran kesuluruhan dari data citra satelit. Dan ingat, setelah data multispectral dan panchromatic itu telah ada di Geomatica Focus, jangan lakukan enhancement di PCI (area yang dilingkari warna biru pada Gambar 5), biarkan saja apa adanya.

Sebelumnya, jika kita penasaran bagaimana cara mengetahui nilai dari resolusi spasial sebuah data citra satelit, kita bisa klik pada menu bar Geomatica Focus :

Tools | Reprojection

Dan sebelumnya juga pastikan kita klik data citra satelit yang kita ingin ketahui, misalnya kita ingin mengetahui nilai resolusi spasial data citra satelit SPOT Multispectral, maka kita klik terlebih dahulu data citra satelit SPOT Multispectral pada Geomatica Focus tersebut (lihat Gambar 6).

Setelah kita klik Tools | Reprojection, maka akan muncul tampilan seperti yang diperlihatkan pada Gambar 8., di bawah ini :

Perhatikan area yang dilingkari warna merah pada Gambar 8 diatas, itulah nilai resolusi spasial dari data citra satelit SPOT Multispectral yang akan saya gunakan dalam proses PANSHARP kali ini, yaitu 20 meter. Lakukan hal yang sama, jika kita ingin mengetahui nilai resolusi spasial data citra satelit SPOT Panchromatic.

Langkah kedua, setelah data citra satelit multispectral dan panchromatic muncul, saatnya kita melakukan metode PANSHARP. Caranya pada menu bar klik Tools | Algorithm Librarian…

Setelah kita memilih Algorithm Librarian, akan muncul tampilan sebagai berikut :

Pada Algorithm Library kita pilih Image Processing | Data Fusion | PANSHARP

Setelah kita klik tombol Accept, maka akan muncul tampilan PANSHARP Module Control Panel, seperti terlihat berikut ini :

Perhatikan Gambar 12 diatas, pada pilihan Input Ports | Input: Input Multispectral Image Channels, kita centang semua ketiga band pada data citra satelit SPOT Multispectral (dengan nama file SPOT_XS).

Perhatikan Gambar 13 diatas, pada pilihan Input Ports | InputRef: Reference Image Channels, sebagai data citra satelit yang akan dijadikan referensi-nya adalah citra satelit multispectral, oleh karena itu kita kembali centang ketiga band pada data citra satelit SPOT Multispectral (SPOT_XS).

Dan yang terakhir, untuk pilihan Input Ports | InputPan: Panchromatic Image Channels, kita pilih data citra satelit SPOT Panchromatic (SPOT_Pan).

Terakhir pada pilihan Output: Pan Sharpened Image Channels, kita centang pada bagian kedua, dimana pilihan tersebut merupakan tempat kita menyimpan data hasil PANSHARP, yaitu di C | Geomatica_V90 | user | Untitled.pix. Namun jika kita ingin menyimpan hasil dari PANSHARP pada lokasi yang lain, kita bisa lakukan itu dengan klik pada bagian kedua tersebut lalu klik kanan, setelah itu akan tampilan Browse (lihat Gambar 15), dan sekarang kita bisa menyimpan lokasi data hasil PANSHARP di lokasi yang kita inginkan.

Jika kita telah selesai dengan pengaturan pada PANSHARP Module Control Panel, kita klik tombol Run, yang berada di ujung kiri bawah.

Jika proses PANSHARP kita berhasil, maka pada laporan di PANSHARP Module Control Panel akan ada tulisan pada bagian bawah yaitu Execution Successful. Klik tombol Close jika kita telah selesai. Setelah itu kita buka data hasil PANSHARP tersebut (mempunyai format .pixformat data untuk PCI) di Geomatica Focus.

Untuk membuka data hasil PANSHARP di Geomatica Focus, seperti biasa kita buka dengan cara klik pada menu bar File | Open atau shortcut Ctrl + O.

Gambar 19 dan Gambar 20 memperlihatkan perbedaan data citra satelit SPOT multispectral sesudah dan sebelum dilakukan PANSHARP.  Terlihat bahwa tampilan data citra satelit SPOT multispectral setelah di PANSHARP menjadi lebih tajam dengan resolusi spasial 10 meter (untuk membuktikannya kita dapat melihat kembali nilai resolusi spasialnyua di Tools | Reprojection).

Seperti yang kita ketahui bahwa data citra satelit SPOT tidak mempunyai band biru, oleh karena itu untuk mendapatkan natural color atau true color dari data citra satelit SPOT hasil dari PANSHARP itu kita dapat melakukan enhacement (penajaman warna) di software ER Mapper.

Namun karena ER Mapper tidak dapat membuka data dengan format .pix, maka kita translate (ubah) terlebih dahulu ke bentuk data dengan format TIFF, caranya adalah sebagai berikut :

Pada menu bar klik : File | Utility | Translate… , setelah itu akan muncul tampilan sebagai berikut :

Keterangan :

1). Browse : Untuk menentukan lokasi hasil translate;

2). Output Format : Pilih format data TIFF;

3). Klik Select All pada Source Layer untuk memilih semua band pada format data awal (.pix);

4). 3 band pada data citra satelit SPOT telah terseleksi;

5), Klik Add untuk menambahkan 3 band pada data citra satelit SPOT multispectral hasil PANSHARP ke format data hasil translate (TIFF);

6). 3 band data citra satelit SPOT multispectral hasil PANSHARP telah ada pada Destination Layers (untuk format data TIFF);

7). Klik Select All untuk menyeleksi semua band data citra satelit SPOT multispectral hasil PANSHARP tersebut agar semua band ikut diubah ke bentuk TIFF;

8). Klik Export untuk melakukan proses pengubahan data dari format data .pix ke format data TIFF.

Untuk proses enhancement data citra satelit SPOT multispectral hasil PANSHARP dapat dilihat pada postingan selanjutnya : Enhance Data Citra Satelit SPOT.

2 thoughts on “Pan-Sharpening

  1. Pingback: Enhance Data SPOT « Take And Share

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s