Kombinasi Band Citra Landsat 8

Landsat 8, awalnya dikenal sebagai Landsat Data Continuity Mission (LDCM), adalah Badan Penerbangan dan Antariksa Nasional (NASA)-U.S. Kemitraan Survei Geologi (USGS) yang melanjutkan warisan pengamatan resolusi moderat yang berkelanjutan dimulai pada tahun 1972. Konsepsi LDCM dengan realitas Landsat 8 mengikuti jalan yang sulit selama hampir 13 tahun, tetapi peluncuran yang sukses pada 11 Februari 2013 memastikan kesinambungan rekor Landsat yang tak tertandingi. USGS mengambil alih operasi misi pada 30 Mei 2013 dan mengganti nama LCDM menjadi Landsat 8, dan akses ke data Landsat 8 dibuka (free) untuk pengguna di seluruh dunia. 

Untuk yang belum tahu cara mendapatkan citra Landsat 8 dapat membaca kembali pada postingan Download Citra Satelit Gratis.

Landsat 8 mengorbit pada bumi dalam orbit mendekati kutub sinkron-matahari (sun-synchronous), pada ketinggian 705 km (438 mil), kemiringan pada 98,2 derajat, dan menyelesaikan satu orbit Bumi setiap 99 menit. Satelit ini memiliki siklus berulang 16 hari dengan waktu penyeberangan khatulistiwa: 10:00 pagi +/- 15 menit. Landsat 8 memperoleh sekitar 740 adegan sehari pada sistem jalur/baris Worldwide Reference System-2 (WRS-2), dengan tumpang tindih petak (atau sidelap) bervariasi dari 7 persen di ekuator hingga maksimum sekitar 85 persen di garis lintang ekstrem. Ukuran adegan Landsat 8 adalah 185 km x 180 km (114 mi x 112 mi). 

Landsat 8 memiliki 2 sensor yaitu Operational Land Imager (OLI) and Thermal Infrared Sensor (TIRS). Landsat-8 diluncurkan pada 11 Februari 2013, dan masih aktif hingga saat ini.

Operational Land Imager (OLI) menghasilkan 9 spectral bands (Band 1 hingga 9) pada resolusi 15, 30 dan 60 meter. Kemudian, Thermal Infrared Sensor (TIRS) terdiri dari 2 thermal bands dengan resolusi spasial 100 meter, dengan total keseluruhan citra Landsat 8 memiliki 11 bands. Pada Landsat 8 ini terdapat band Panchromatic (band 8) yang berguna untuk mempertajam citra. 

Dari masing-masing band citra Landsat 8 memiliki kegunaan yang berbeda sesuai dengan kegunaan tema atau tujuan dari analisis.

Band Landsat 8

Berikut sebutan band pada Landsat 8:

Kombinasi Band

Dari band diatas dapat dikombinasikan seperti berikut:

Dalam kasus Landsat-8, beberapa kombinasi band populer termasuk warna alami (natural color), warna inframerah (color infrared), dan berbagai indeks vegetasi (vegetation indexes). Jika ingin melihat kombinasi band Landsat 8, anda dapat mencobanya sendiri menggunakan aplikasi seperti ArcGIS, ENVI, atau yang lainnya. Berikut beberapa kombinasi band yang sering digunakan.

1. Natural Color - 4, 3, 2
   
   
   
   
   
   
   

   Komposit warna natural menggunakan kombinasi band merah (4), hijau (3), dan biru (2). Ini mereplikasi dekat dengan apa yang bisa dilihat mata manusia kita. Sementara vegetasi yang sehat berwarna hijau, flora yang tidak sehat berwarna coklat. Daerah perkotaan tampak putih dan abu-abu dan air berwarna biru tua atau hitam.
   
   
2. Color Infrared - 5, 4, 3
   
   
   
   
   

   Kombinasi band ini juga disebut komposit inframerah-dekat/Near-Infrared (NIR). Menggunakan Near-Infrared (5), merah (4), dan hijau (3). Karena klorofil memantulkan cahaya Near-Infrared, komposisi band ini berguna untuk menganalisis vegetasi. Secara khusus, area dengan warna merah memiliki kesehatan vegetasi yang lebih baik. Daerah gelap adalah air dan daerah perkotaan berwarna putih.
   
   
3. Short-Wave Infrared - 7, 6, 4
   
   
   
   
   
   
   
   Kombinasi band inframerah gelombang pendek (short-wave infrared) menggunakan SWIR-2 (7), SWIR-1 (6), dan merah (4). Komposit ini menampilkan vegetasi dalam nuansa hijau. Sementara warna hijau yang lebih gelap menunjukkan vegetasi yang lebih padat, vegetasi yang jarang memiliki warna yang lebih terang. Daerah perkotaan berwarna biru dan tanah memiliki berbagai corak cokelat.
   
   
4. Agriculture - 6, 5, 2
   
   
   
   
   

   Kombinasi band ini menggunakan SWIR-1 (6), inframerah-dekat/near-infrared (5), dan biru (2). Ini biasanya digunakan untuk pemantauan tanaman karena penggunaan gelombang pendek dan inframerah dekat. Vegetasi yang sehat tampak hijau tua. Tapi tanah kosong memiliki rona magenta. 
   
   
5. Geology - 7, 6, 2
   
   
   
   
   

   Kombinasi band geologi menggunakan SWIR-2 (7), SWIR-1 (6), dan biru (2). Kombinasi band ini sangat berguna untuk mengidentifikasi formasi geologi, fitur litologi, dan patahan.
   
   
6. Bathymetric - 4, 3, 1
   
   
   
   
   

   Kombinasi band batimetri (bathymetric), (4,3,1) menggunakan band merah (4), hijau (3), dan band (1). Coastal band berguna dalam studi pesisir, batimetri, dan aerosol karena memantulkan warna biru dan ungu. Kombinasi band ini baik untuk memperkirakan sedimen tersuspensi di dalam air dan juga untuk menggambarkan perairan serta kedalamannya

Sebagai tindak lanjut dari Landsat 7, tujuan misi LDCM (Landsat Data Continuity Mission) adalah untuk “memperluas kemampuan untuk mendeteksi dan mengkarakterisasi perubahan secara kuantitatif di permukaan tanah global pada skala di mana penyebab perubahan yang disebabkan oleh alam dan manusia dapat dideteksi dan dibedakan” (NASA , 2013). 

Tujuan misi utama adalah untuk:

• Mengumpulkan dan mengarsipkan resolusi sedang, data citra multispektral reflektif yang memberikan cakupan musiman dari daratan global untuk jangka waktu tidak kurang dari 5 tahun. Tujuan ini menyebabkan dimasukkannya instrumen OLI.
• Mengumpulkan dan mengarsipkan resolusi sedang, data citra multispektral termal yang memberikan cakupan musiman dari daratan global untuk jangka waktu tidak kurang dari 3 tahun. Tujuan ini menyebabkan dimasukkannya instrumen TIRS. 
• Memastikan bahwa data LDCM cukup konsisten dengan data dari misi Landsat sebelumnya, dalam hal geometri akuisisi, kalibrasi, karakteristik cakupan, karakteristik spektral dan spasial, kualitas produk keluaran, dan ketersediaan data untuk memungkinkan studi tutupan lahan dan perubahan penggunaan lahan melalui multi-periode dekade. Hal ini mengakibatkan berlanjutnya penggunaan World Reference System-2 yang memungkinkan siklus pengulangan 16 hari menggunakan petak selebar 185 km yang konsisten dengan Landsat 4-7 serta band spektral OLI dan TIRS yang mencakup rentang yang diberikan oleh Thematic Mapper (TM) dan Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) sensor. 
• Mendistribusikan produk data LDCM standar kepada pengguna tanpa diskriminasi dan tanpa biaya kepada pengguna.

Konsisten dengan warisan Landsat, LDCM menjanjikan peningkatan teknis evolusioner yang signifikan dalam kemampuan yang diperlukan untuk penyelidikan ilmiah dan aplikasi Landsat. Perbaikan besar termasuk:

• Mengumpulkan 11 band citra multispektral dengan OLI dan TIRS dengan resolusi spasial masing-masing 30 m dan 100 m
• Teknologi instrumen gantung yang memberikan peningkatan (1) kalibrasi radiometrik onboard, (2) peningkatan signifikan dalam rasio sinyal terhadap noise (SNR) setiap band, dan (3) kuantisasi pengamatan pada resolusi radiometrik 12-bit. Kemampuan geolokasi juga ditingkatkan.
• Meningkatkan kapasitas akuisisi harian. Persyaratan Landsat 8 adalah 400 gambar per hari dibandingkan dengan persyaratan Landsat 7 untuk mengumpulkan 250 gambar per hari.
• Memperbaiki jaringan tanah (ground network) sehingga semua data yang dicitrakan setiap hari diteruskan ke USGS EROS untuk segera diproses dan didistribusikan ke pengguna Landsat.
• Standarisasi Landsat 8 WRS-2 utama scene-based Level 1 produk, baik dalam format orthorectified terkoreksi medan (L1T) atau dikoreksi secara sistematis (L1G) – lihat Irons et al. (2012) untuk spesifikasi.

Referensi

Loveland, T. R., & Irons, J. R. (2016). Landsat 8: The plans, the reality, and the legacy. Remote Sensing of Environment, 185, 1–6. doi:10.1016/j.rse.2016.07.033.

Irons, J.R., Dwyer, J.L., Barsi, J.A., 2012. The next Landsat satellite: the Landsat data continuity mission. Remote Sensing of Environment 122, 11–2.

website: Landsat 8 (usgs.gov).