Pengembangan Algoritma untuk Pemetaan Batimetri Perairan Dangkal Menggunakan Citra Sentinel-2A di Pulau Kelapa Dua

Abstract

Pengembangan algoritma untuk pemetaan perairan dangkal dari citra satelit sudah banyak dilakukan namun belum ada algoritma yang baku untuk semua perairan. Tingkat akurasi algoritma yang dikembangkan berbeda untuk perairan yang berbeda. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan dan mengaplikasikan algoritma yang terbaik dalam memetakan batimetri perairan dangkal di Pulau Kelapa Dua. Penelitian ini membandingkan aplikasi algoritma log-linear transform dan log-ratio transform untuk pemetaan perairan dangkal di Pulau Kelapa Dua. Pemetaan batimetri perairan dangkal dengan model log-linear transform dan log-ratio transform menggunakan citra satelit Sentinel-2A dengan kombinasi kanal biru-hijau. Proses pengolahan citra satelit meliputi pra-pengolahan citra, pengaplikasian algoritma log-transform dan uji kesesuaian. Uji kesesuaian model (goodness of fit) melalui analisis uji determinasi, uji chi-squared dan uji RMSE digunakan untuk melihat tingkat kesesuaian model batimetri perairan dangkal. Hasil analisis menunjukkan bahwa algoritma log-ratio transform cenderung lebih baik dalam memetakan batimetri di Pulau Kelapa Dua dengan nilai koefisien determinasi (R2) sebesar 0.64, uji chi-squared (X2) sebesar 3.52 dan uji RMSE sebesar 0.648, sementara itu algoritma log-linear transform memiliki nilai koefisien determinasi (R2) sebesar 0.61, uji chi-squared (X2) sebesar 3.80 dan uji RMSE sebesar 0.742. Kedalaman perairan dangkal di Pulau Kelapa Dua adalah pada kisaran kedalaman 0 - 7 m.

The algorithms development for shallow-water mapping from satellite imagery has been widely conducted, however there is no standardized algorithm for all kinds of waters. Various kinds of developed algorithms have different accuracy levels for each type of water. This research aims to compare and apply which algorithm is best for mapping the bathymetry of shallow waters on Kelapa Dua Island. The study compares the application of log-linear transform and log-ratio transform algorithms for mapping shallow water around Kelapa Dua Island. The bathymetry mapping is conducted with the log-linear transform and log-ratio transform models using Sentinel-2A satellite imagery with a combination of blue-green channels. Satellite image processing includes image pre-processing, application of the log-transform algorithms, and suitability testing. Suitability testing of the models (goodness of fit) through determination analysis, the chi-squared test, and the RMSE test is used to assess the level of suitability of the shallow water bathymetry models. The results of the analysis show the log-ratio transform algorithm tends to perform better in mapping bathymetry on Kelapa Dua Island with a coefficient of determination (R2) of 0.64, the chi-squared test (X2) of 3.52, and the RMSE test of 0.648. While the log-linear transform algorithm has a coefficient of determination (R2) of 0.61, chi-squared test (X2) of 3.80, and RMSE test of 0.742, the depth of shallow waters around Kelapa Dua Island ranges from 0-7 m.