Saturday, November 22, 2014

Importance of Geoid Offset In Orthorectification

Orthorektifikasi melibatkan citra satelit, DEM dan data GPS sebagai titik ikat. Dilihat dari karakteristik elevasinya, DEM biasanya menggunakan tinggi orthometrik, sedangkan GPS dan RPC coefficient dari citra menggunakan tinggi ellipsoid. Proses orthorektifikasi secara langsung tanpa mempertimbangkan perbedaan elevasi antara tinggi ellipsoid dan tinggi orthometrik (geoid) akan mengakibatkan kesalahan dalam orthorektfikasi (walaupun GCP dan DEM-nya akurat/presisi). Contoh perbedaan Orthorektifikasi dengan koreksi geoid dan tanpa koreksi geoid dapat dilihat di gambar di bawah (Orthorektifikasi dilakukan di ENVI 5.1 menggunakan DEM TERRASAR-X Resolusi 8 meter tanpa GCP, verifikasi akurasi kualitatif menggunakan RBI skala 25000).


Citra Orb-View 3 Panchromatic ( 1 meter) Level BASIC ENHANCED (RPC file Attached) 

 Ortho tanpa koreksi Geoid

Ortho dengan koreksi Geoid


Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa koreksi geoid akan meningkatkan akurasi hasil orthorektifikasi. Hasil ortho tanpa koreksi geoid masih menunjukkan pergeseran 2-3 piksel. 

Koreksi geoid dapat dilakukan di kebanyakan software GIS dan Remote Sensing. Untuk ArcGIS parameter geoid offset dapat diakses baik di Image Analysis Toolbar Options, Create Ortho Raster tool di ArcToolbox, maupun dari tab symbology (untuk dataset yang mendukung). Contohnya seperti gambar di bawah. 




Sedangkan di software ENVI, Geoid offset dapat diatur dari Parameter Orthorektifikasi,


ArcGIS telah menyediakan sebuah raster dataset undulasi geoid menggunakan model gravitasi EGM1996 di Program files-nya, sehingga kita tidak perlu mencari nilai undulasi geoid dalam melakukan orthorektifikasi, cukup centang saja parameter "geoid" dalam proses ortho. Untuk model gravitasi yang lebih baru seperti EGM2008, kita harus mengkoreksi undulasi geoidnya secara manual. Prosedurnya dapat dilihat di SINI dan di SINI

Untuk ENVI (dan mungkin software penginderaan jauh lain), konsepnya agak sedikit berbeda dengan ArcGIS, dimana undulasi tidak dihitung secara spasial berdasarkan raster EGM96/08 tapi hanya menggunakan perkiraan undulasi (offset). Dalam hal ini undulasi geoid di seluruh liputan citra dianggap sama (sebenarnya kurang applicable untuk wilayah luas). Geoid Offset dapat dicari tahu menggunakan berbagai aplikasi online yang tersedia di internet. Untuk wilayah indonesia, kita dapat menggunakan referensi undulasi dari SRGI2013 yang menggunakan EGM2008 dalam sebuah aplikasi web yang dikembangkan BIG (http://srgi.big.go.id/peta/geoid.jsp). Yang harus anda lakukan hanya menunjuk sebuah titik di peta kemudian lihat angka N yang muncul, itu adalah geoid offsetnya. 


Semoga bermanfaat :D


UPDATE 4/12/2014

Kalkulasi Undulasi dapat dilakukan via software All Trans EGM2008, DOwnload HERE.