Tutor QGIS | Analisis NDVI, NDBI, dan NDWI dengan Citra Landsat 8 OLI dan Sentinel-2
# Pembuka
Salam hormat, Pembaca setia blog "Jejak-Jejak Zaki."
Lama tak kunjung menulis, kini Penulis sedikit terpaksa untuk mengisi kembali blog ini dengan tutorial QGIS (Quantum GIS) tentang analisis NDVI-NDBI-NDWI dan LST (Land Surface Temperatur).
Artikel ini dibuat karena mengingat request dari rekan-rekan se-Mata Kuliah Pilihan Aplikasi Geomatika untuk Perencanaan (semester 7) untuk mendokumentasikan tutorial yang diajarkan oleh dosen, ke dalam artikel blog.
Artikel Tutor QGIS | Analisis NDVI, NDBI, dan NDWI dengan Citra Landsat 8 OLI dan Sentinel-2 akan berisi langkah operasional software Quantum GIS untuk menganalisis NDVI, NDBI, dan NDWI akan Penulis jelaskan tata caranya dalam artikel ini.
Adapun LST akan dijelaskan pada artikel berikutnya.
Secara singkat, NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) digunakan untuk mengetahui tingkat kerapatan vegetasi (merepresentasikan kesehatan RTH).
NDBI (Normalized Difference Built-Up Index) bertujuan untuk mengidentifikasi tingkat kepadatan bangunan.
Adapun NDWI (Normalized Difference Water Index) digunakan untuk mengetahui kadar air pada tutupan lahan.
Hal pertama yang perlu diketahui lebih dahulu adalah rumus yang digunakan dalam menganalisis NDVI, NDBI, dan NDWI.
Rumus tersebut dirinci sebagai berikut:
NDVI = (NIR - Red) / (NIR + Red)
NDBI = (SWIR1 - NIR) / (SWIR1 + NIR)
NDWI = (Green - NIR) / (Green - NIR)
Istilah NIR, SWIR1, Red, dan Green akan diterjemahkan ke dalam nama band, baik pada citra Landsat 8 OLI dan citra Sentinel-2, berdasarkan keterangan berikut:
Berdasarkan karakteristik band pada gambar di atas, maka diketahui rumus yang dipakai pada citra Landsat 8 OLI adalah:
NDVI = (B5 - B4) / (B5+ B4)
NDBI = (B6 - B5) / (B6 + B5)
NDWI = (B3 - B5) / (B3 - B5)
Adapun rumus yang dipakai pada citra Sentinel-2 sebagai berikut:
NDVI = (B8 - B4) / (B8 + B4)
NDBI = (B11 - B8) / (B11 + B8)
NDWI = (B3 - B8) / (B3 - B8)
Rumus di atas adalah prinsip dasar dalam operasional analisis NDVI, NDBI, dan NDWI dengan citra Landsat 8 OLI dan Sentinel-2.
Bagian berikutnya akan membahas tutorial atau teknik pengerjaan.
# Tutorial Analisis pada Citra Landsat 8 OLI
Pertama, kita drag band 5 (B5) dan band 4 (B4) dari folder citra Landsat 8 ke dalam lembar kerja aplikasi QGIS, sebagaimana gambar berikut.
Pembaca bisa meng-clip citra band 5 dan 4 terlebih dahulu sesuai delineasi wilayah studi yang diinginkan (dalam artikel ini, diasumsikan bahwa Pembaca sudah mahir melakukan clip/cropping citra).
Kedua, kita klik tab "Raster" dan klik "Raster Calculator," sebagaimana gambar berikut.
Ketiga, kita atur lokasi penyimpanan output file pada bagian "Output layer," dan atur "Output CRS" sesuai lokasi wilayah studi (UTM zone 49S untuk Kota Semarang).
Berikutnya adalah input Calculator Expression dengan formula sebagai berikut:
(Band5-Band4)/(Band5+Band4)
Klik "OK."
Kemudian klik kanan pada layer output NDVI, dan klik "Properties," sebagaimana gambar berikut.
Berikutnya atur "Render type" menjadi "Singleband pseudocolor," pilih warna pada "Color ramp," kemudian klik "OK."
Hasil NDVI dengan citra Landsat 8 OLI akan tampil sebagaimana gambar berikut.
Sebagaimana langkah kerja yang sama (input file band, cropping citra sesuai wilayah studi, raster calculator, dan pengaturan warna), bagian ini mulai menjelaskan tentang Raster Calculator untuk analisis NDBI (indeks kepadatan bangunan) dengan citra Landsat 8 OLI, sebagai berikut:
Berikut adalah tutorial untuk analisis NDWI (analisis kadar air pada tutupan lahan) dengan citra Landsat 8 OLI:
# Tutorial Analisis pada Citra Sentinel-2
# Penutup
Demikian artikel Tutor QGIS | Analisis NDVI, NDBI, dan NDWI dengan Citra Landsat 8 OLI dan Sentinel-2 berusaha sesederhana mungkin dalam menjelaskan langkah penting untuk menganalisis tingkat kerapatan vegetasi, tingkat kerapatan bangunan, dan kadar air pada tutupan lahan.
Sebagai simpulan, perbandingan antara hasil analisis NDVI, NDBI, dan NDWI dengan citra Landsat 8 OLI dan Sentinel-2 ditunjukkan melalui gambar berikut.
Terima kasih.
Tertanda, Abdurrahman Zaki.
Salam hormat, Pembaca setia blog "Jejak-Jejak Zaki."
Lama tak kunjung menulis, kini Penulis sedikit terpaksa untuk mengisi kembali blog ini dengan tutorial QGIS (Quantum GIS) tentang analisis NDVI-NDBI-NDWI dan LST (Land Surface Temperatur).
Artikel ini dibuat karena mengingat request dari rekan-rekan se-Mata Kuliah Pilihan Aplikasi Geomatika untuk Perencanaan (semester 7) untuk mendokumentasikan tutorial yang diajarkan oleh dosen, ke dalam artikel blog.
Artikel Tutor QGIS | Analisis NDVI, NDBI, dan NDWI dengan Citra Landsat 8 OLI dan Sentinel-2 akan berisi langkah operasional software Quantum GIS untuk menganalisis NDVI, NDBI, dan NDWI akan Penulis jelaskan tata caranya dalam artikel ini.
Adapun LST akan dijelaskan pada artikel berikutnya.
Secara singkat, NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) digunakan untuk mengetahui tingkat kerapatan vegetasi (merepresentasikan kesehatan RTH).
NDBI (Normalized Difference Built-Up Index) bertujuan untuk mengidentifikasi tingkat kepadatan bangunan.
Adapun NDWI (Normalized Difference Water Index) digunakan untuk mengetahui kadar air pada tutupan lahan.
Hal pertama yang perlu diketahui lebih dahulu adalah rumus yang digunakan dalam menganalisis NDVI, NDBI, dan NDWI.
Rumus tersebut dirinci sebagai berikut:
NDVI = (NIR - Red) / (NIR + Red)
NDBI = (SWIR1 - NIR) / (SWIR1 + NIR)
NDWI = (Green - NIR) / (Green - NIR)
Istilah NIR, SWIR1, Red, dan Green akan diterjemahkan ke dalam nama band, baik pada citra Landsat 8 OLI dan citra Sentinel-2, berdasarkan keterangan berikut:
Sumber: ERSI, 2013, 2018; diakses dalam https://www.esri.com/arcgis-blog/products/product/imagery/band-combinations-for-landsat-8/
dan https://www.arcgis.com/home/item.html?id=3cf4e98f035e47279091dc74d43392a5
pada 27 September 2019.
Berdasarkan karakteristik band pada gambar di atas, maka diketahui rumus yang dipakai pada citra Landsat 8 OLI adalah:
NDVI = (B5 - B4) / (B5+ B4)
NDBI = (B6 - B5) / (B6 + B5)
NDWI = (B3 - B5) / (B3 - B5)
Adapun rumus yang dipakai pada citra Sentinel-2 sebagai berikut:
NDVI = (B8 - B4) / (B8 + B4)
NDBI = (B11 - B8) / (B11 + B8)
NDWI = (B3 - B8) / (B3 - B8)
Rumus di atas adalah prinsip dasar dalam operasional analisis NDVI, NDBI, dan NDWI dengan citra Landsat 8 OLI dan Sentinel-2.
Bagian berikutnya akan membahas tutorial atau teknik pengerjaan.
# Tutorial Analisis pada Citra Landsat 8 OLI
Pertama, kita drag band 5 (B5) dan band 4 (B4) dari folder citra Landsat 8 ke dalam lembar kerja aplikasi QGIS, sebagaimana gambar berikut.
Pembaca bisa meng-clip citra band 5 dan 4 terlebih dahulu sesuai delineasi wilayah studi yang diinginkan (dalam artikel ini, diasumsikan bahwa Pembaca sudah mahir melakukan clip/cropping citra).
 |
| Band 4 dan Band 5 yang akan di-drag ke dalam lembar kerja QGIS. |
 |
| Tampilan band 4 dan band 5 yang telah di-input ke dalam lember kerja QGIS. |
 |
| Klik "Raster Calculator." |
Ketiga, kita atur lokasi penyimpanan output file pada bagian "Output layer," dan atur "Output CRS" sesuai lokasi wilayah studi (UTM zone 49S untuk Kota Semarang).
Berikutnya adalah input Calculator Expression dengan formula sebagai berikut:
(Band5-Band4)/(Band5+Band4)
Klik "OK."
 |
| Raster calculator untuk NDVI dengan citra Landsat 8 |
Kemudian klik kanan pada layer output NDVI, dan klik "Properties," sebagaimana gambar berikut.
 |
| Klik kanan layer NDVI dan klik "Properties" |
Berikutnya atur "Render type" menjadi "Singleband pseudocolor," pilih warna pada "Color ramp," kemudian klik "OK."
 |
| Pengaturan warna NDVI |
Hasil NDVI dengan citra Landsat 8 OLI akan tampil sebagaimana gambar berikut.
 |
| Tampilan NDVI dengan citra Landsat 8 OLI |
Sebagaimana langkah kerja yang sama (input file band, cropping citra sesuai wilayah studi, raster calculator, dan pengaturan warna), bagian ini mulai menjelaskan tentang Raster Calculator untuk analisis NDBI (indeks kepadatan bangunan) dengan citra Landsat 8 OLI, sebagai berikut:
 |
| Raster calculator untuk NDBI dengan citra Landsat 8 OLI |
 |
| Pengaturan warna untuk NDBI |
 |
| Tampilan NDBI dengan citra Landsat 8 OLI |
Berikut adalah tutorial untuk analisis NDWI (analisis kadar air pada tutupan lahan) dengan citra Landsat 8 OLI:
 |
| Raster calculator untuk NDWI dengan citra Landsat 8 OLI |
 |
| Pengaturan warna untuk NDWI |
 |
| Tampilan NDWI dengan citra Landsat 8 OLI |
# Tutorial Analisis pada Citra Sentinel-2
Bagian ini menampilkan proses raster calculator dan pengaturan warna untuk analisis NDVI, NDBI, dan NDWI dengan citra Sentinel-2 pada software QGIS.
Analisis NDVI akan mengawali tutorial dalam bagian ini, kemudian dilanjutkan dengan tutorial NDBI dan NDWI.
 |
| Raster calculator untuk NDVI dengan citra Sentinel-2 |
 |
| Pengaturan warna untuk NDVI |
 |
| Tampilan NDVI dengan citra Sentinel-2 |
 |
| Raster calculator untuk NDBI dengan citra Sentinel-2 |
 |
| Pengaturan warna untuk NDBI |
 |
| Tampilan NDBI dengan citra Sentinel-2 |
 |
| Raster calculator untuk NDWI dengan citra Sentinel-2 |
 |
| Pengaturan warna untuk NDWI |
 |
| Tampilan NDWI dengan citra Sentinel-2 |
Demikian artikel Tutor QGIS | Analisis NDVI, NDBI, dan NDWI dengan Citra Landsat 8 OLI dan Sentinel-2 berusaha sesederhana mungkin dalam menjelaskan langkah penting untuk menganalisis tingkat kerapatan vegetasi, tingkat kerapatan bangunan, dan kadar air pada tutupan lahan.
Sebagai simpulan, perbandingan antara hasil analisis NDVI, NDBI, dan NDWI dengan citra Landsat 8 OLI dan Sentinel-2 ditunjukkan melalui gambar berikut.
 |
| NDVI, NDBI, dan NDWI dengan citra Landsat 8 OLI |
 |
| NDVI, NDBI, dan NDWI dengan citra Sentinel-2 |
Terima kasih.
Tertanda, Abdurrahman Zaki.
terimakasih atas artikel dan informasi nya sangat berguna untuk kami para kaum akademisi, sukses selalu
ReplyDelete