## ANALISIS SUHU PERMUKAAN KOTA GORONTALO DAN SEKITARNYA MENGGUNAKAN SALURAN THERMAL CITRA LANDSAT 7 ETM+
Disusun Oleh :
Arthur Gani Koto Program Studi Geografi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Muhammadiyah Gorontalo arthur@umgo.ac.id

## ABSTRAK
Data  penginderaan  jauh  (PJ)  multispektral  saat  ini  banyak  digunakan  terutama  dalam  kajian sumberdaya  alam  dan  pengamatan  cuaca.Salah  satunya  adalah  dalam  memanfaatkan  saluran spektral  visible,  nearinfrared,  shortwave  infrared,  panchromatic,  dan  thermal.  Data  PJ  yang digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  saluran  thermal  (band  61)  citra  landsat  7  ETM+.  Saluran thermal dapat dianalisis untuk memperoleh informasi suhu suatu wilayah permukaan bumi. Tujuan penelitian ini adalah menganalisis sebaran suhu permukaan Kota Gorontalo dan Sekitarnya dengan memanfaatkan  saluran  thermal  (band  61)  citra  Landsat  7  ETM+.  Analisis  berdasarkan  koreksi radiometrik  dengan  melakukan  proses  convert  DN  value  to  radiance,  convert  to  surface temperature  (Kelvin),  dan  convert  to  degree  Celcius.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  rata- rata  suhu  permukaan  Kota  Gorontalo  dan  Sekitarnya  adalah  27 0 C.  Sedangkan  pusat  Kota Gorontalo berada antara 31-32 0 C.
Kata kunci : suhu permukaan, gorontalo, saluran thermal, landsat 7 ETM+

## Pendahuluan

## 1.1. Latar Belakang
Teknologi  penginderaan  jauh  dalam beberapa  tahun  telah  banyak  dimanfaatkan untuk berbagai kepentingan. Berbagai sensor citra satelit maupun saluran spektral dianalisis
dan diinterpretasi untuk
memperoleh informasi sumber daya permukaan bumi. Saluran spektral pada citra multispektral  terbagi  dalam  saluran visible ,
near
infrared , shortwave infrared , panchromatic ,  dan thermal .  Salah  satu saluran  spektral  yang  dapat  dimanfaatkan untuk  analisis  suhu  permukaan  yaitu  saluran thermal. Suhu permukaan merupakan variabel  penting  yang  dapat  dianalisis  oleh satelit
penginderaan
jauh
dengan memanfaatkan  saluran  thermal,  khususnya pada  citra  Landsat  TM  dan  ETM+.  Saluran thermal  pada  citra  penginderaan  jauh  telah banyak  digunakan  untuk  analisis  suhu
permukaan  di  wilayah  perkotaan.  Teknik pemanfaatan  citra  penginderaan  jauh  saluran thermal  merupakan  suatu  hal  penting  yang menyediakaninformasi suhu permukaan dalam  wilayah  yang  heterogen  termasuk wilayah  perkotaan  (Voogt,  2000).  Suhu permukaan  merupakan  salah  satu  kajian utama dalam perubahan iklim global wilayah perkotaan (Voogt and Oke, 2003).
Terdapat  beberapa  peneliti  yang  telah memanfaatkan saluran thermal untuk mengkaji  suhu  permukaan  suatu  wilayah. Kim  (1992)  menggunakan  saluran  thermal Landsat TM dalam pemodelan keseimbangan energi di wilayah perkotaan.
Srivastava et al (2009) telah mengadakan penelitian untuk mengestimasi suhu permukaan  di  wilayah  Singhbhum  Shear Zone  India  dengan  memanfaatkan  band thermal Landsat 7 ETM+ yang menggunakan
algoritma  dark  object  subtraction,  indeks
NDVI,  dan  penutup  lahan.  Hasil  estimasi suhu permukaan dari citra Landsat dibandingkan  dengan  citra  ASTER  dan MODIS yang memperoleh perbedaan 2 0 C.
Ozelkan  et  al  (2014)  menunjukkan  hasil penelitiannya  berupa  adanya  hubungan antara  suhu  permukaan  dengan  suhu  udara rata-rata  selama  beberapa  bulan  (long  years monthly  average),  total  curah  hujan  (P t )  dan kelembaban  relatif  (RH)  yang  menggunakan citra Landsat 5 TM dan Landsat 7 ETM+.
Lain  pula  penelitian  yang  dilakukan  oleh Sameen and Al Kubaisy, yang mengkaji suhu permukaan  danau  Al  Habbaniyah  di  Irak secara  otomatis  dengan  memanfaatkan  band TIRS citra Landsat 8 yaitu band 10 dan band
11  yang  menggunakan  perangkat  lunak ENVI  dan  ArcGIS.  Metode  yang  dipakai adalah algoritma pengolahan citra (klasifikasi supervised  minimum  distance)  dan  tool geoprocessing ArcGIS.

## 1.2. Wilayah Kajian
Wilayah kajian pada penelitian ini berada di  Kota  Gorontalo  dan  Sekitarnya  dengan luas 300 baris x 300 kolom piksel citra. Band 61  pada  Citra  Landsat  7  ETM+  memiliki nilai  piksel  60m,  ini  berarti  luas  wilayah kajian  sekitar  324.000  km 2 .  Sebelah  selatan merupakan  barisan  perbukitan  yang  dibelah oleh Sungai Bone yang bermuara pada Teluk
Tomini. Wilayah
kajian disajikan sebagaimana pada Gambar 1.
Gambar 1. Wilayah kajian
Kota Gorontalo & sekitarnya Teluk Tomini Prop. Gorontalo Teluk Tomini !
Gambar 2. Barisan perbukitan membentang di sebelah selatan Kota Gorontalo yang dibelah Sungai Bone & bermuara pada Teluk Tomini
(sumber : ASTER GDEM 2) 1.3. Tujuan Tujuan penelitian ini adalah menganalisis suhu permukaan Kota Gorontalo dan Sekitarnya dengan
menggunakan saluran thermal (band 61) citra Landsat  7  ETM+  berdasarkan  nilai  piksel atau DN (Digital Number).

## METODOLOGI
2.1. Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian  ini  adalah  Citra  Landsat  7  ETM+ Band  61  perekaman  16  Juli  2001  (path  113 row  60),  sedangkan  alat  berupa  :  perangkat lunak  pengolah  data  raster  ILWIS  3.3 Academic  dan  ENVI  5.02,  dan  perangkat lunak  pengolah  kata  WPS  Writer  2014  Beta 3.

## 2.2. Pengolahan Citra Digital
Dalam pengolahan citra digital, untuk kajian  selain  penurunan  informasi  penutup lahan/penggunaan  lahan,  maka  diperlukan koreksi  radiometrik.  Citra  Landsat  7  ETM+ yang  diterima  memiliki  level  L1T  yang berarti  telah  mengalami  koreksi  geometrik ( terrain  correted ),  sehingga  tidak  perlu dilakukan koreksi geometrik. Koreksi radiometrik  diperlukan  karena  beberapa  hal, yaitu  :  kesalahan  pada  sistem  optik, gangguan  energi  radiasi  elektromagnetik pada  atmosfir  (hamburan  serapan,  amplitudo yang  tidak  linier,  dan  noise  pada  transmisi
data),  dan  kesalahan  karena  pengaruh  sudut datang  matahari.  Selain  hal  diatas,  untuk memperoleh  informasi  baru  dari  citra  satelit, semisal  kajian  transformasi  indeks  vegetasi, maka  diperlukan  pula  koreksi  radiometrik (Danoedoro,  2012).  Koreksi    radiometrik pada  Band  61  Landsat  7  ETM+  dilakukan dengan  mengubahDN  value  to  radiance dengan  melihat  informasi  tanggal,  bulan, tahun  perekaman  citra,  dan  sudut  datang matahari (sun elevation). Setelah itu dilakukan  proses  kalibrasi  spektral  radiance to surface temperature ( 0 K) dengan menggunakan persamaan (1) untuk
memperoleh  nilai  derajat  suhu  Kelvin (Landsat 7 Handbook).
……………………………………

## ………  1
Dimana : T= suhu Kelvin ( 0 K) K2 = konstanta
kalibrasi 2
K1 = konstanta kalibrasi 1
L ג = spektral radiance dalam watts/(meter squared * ster * µm)
Nilai  K2,  K1  dan  L ג diperoleh  dari nilai  konstanta  kalibrasi  band  thermal  yang selengkapnya disajikan pada Tabel 1.
Teluk Tomini
/
Tabel 1. Konstanta kalibrasi band thermal Landsat TM dan Landsat 7 ETM+ Konstanta (K1) watts/(meter squared * ster * µm) Konstanta (K2) Kelvin Landsat 7 666,09 1282,71 Landsat TM 607,76 1260,56 Sumber : Landsat 7 Handbook Citra  yang  diperoleh  dalam  satuan derajat  Kelvin,  selanjutnya  dilakukan  proses konversi  ke  satuan  derajat  celcius  ( 0 C) dengan  menggunakan  formula  :  B6 rad – 273,15.  Dimana  B6 rad adalah  band  61  dalam satuan  derajat  Kelvin,  sedangkan  273,15 merupakan nilai terendah dari 0 K yang sama dengan 0 0 C.

## Hasil dan Pembahasan

## 3.1. Analisis Suhu Permukaan
Berdasarkan  jumlah  piksel,  suhu permukaan    yang  memiliki  jumlah  piksel banyak dikategorikan sebagai nilai suhu yang dominan.  Suhu  permukaan  Kota  Gorontalo dan  Sekitarnya  didominasi  kisaran  25.4 0 C.
Hal  tersebut  nampak  sebagaimana  yang tersaji pada Gambar 3
Gambar 3. Histogram suhu ( 0 C) Kota Gorontalo dan Sekitarnya
Nilai suhu permukaan terbanyak berdasarkan  jumlah  piksel  yang  tersaji  pada Gambar  3  (25.4 0 C)  bukan  merupakan  suhu permukaan  yang  ada  di  daratan,  melainkan suhu  permukaan  yang  berada  di  Teluk
Tomini,  sebagaimana  nampak  pada  Gambar
4. Suhu  terendah  berkisar  18.5 0 C  dengan luasan  10.800  m 2 sedangkan  suhu  tertinggi berada  pada  nilai  34.6 0 C  dengan  luas 39.268.800  m 2 .  Rata-rata  suhu  permukaan wilayah kajian adalah 27 0 C.

## Gambar 4. Suhu Permukaan Teluk Tomini
Suhu  permukaan  kisaran  18 0 C
disebabkan  adanya  sekumpulan  awan  yang
terdapat  pada  Band  61  citra  Landsat  7 ETM+, dimana awan ini tentunya mengandung  uap  air  dan  bersuhu  rendah, sebagaimana disajikan pada Gambar 5.
Gambar 5. Sekumpulan awan di sebelah tenggara Kota Gorontalo yang berada di perbukitan
Suhu  permukaan  pada  wilayah kajian  yang  berada  di  pusat  Kota  Gorontalo cukup  tinggi  (31-32 0 C),hal  ini  disebabkan karena  minimnya  vegetasi,  tingginya  emisi gas  buang  dari  kendaraan  bermotor,  dan pantulan  jalan  (aspal,  beton).  Selain  itu, dipengaruhi  pula  oleh  perekaman  citra  yang
berlangsung  pada  Bulan  Juli,  dimana  bulan ini  termasuk  dalam  musim  kemarau,  yang tentunya  suhu  lebih  tinggi  dibanding  ketika musim  penghujan.  Suatu  hal  menarik  bahwa kisaran suhu di wilayah Perumahan Pulubala ternyata  cukup  tinggi  yaitu  antar  31-33 0 C, sebagaimana tersaji pada Gambar 6
Awan
Secara umum, kenampakan suhu permukaan di wilayah Kota Gorontalo dan Sekitarnya disajikan pada Gambar 7.
Gambar 7. Peta suhu permukaan Kota Gorontalo dan Sekitarnya
Suhu permukaan di sekitran Perum Pulubala Suhu Permukaan di Pusat
Kota Gorontalo
Gambar 6. Kisaran suhu permukaan di
Perum Pulubala dan Pusat Kota Gorontalo

## Kesimpulan dan Saran
4.1. Kesimpulan Hasil penelitian menunjukkan bahwa  rata-rata  suhu  permukaan  Kota
Gorontalo dan Sekitarnya adalah 27 0 C. Suhu permukaan  terendah  18.5 0 C  dan  tertinggi 34.7 0 C,  sedangkan  suhu  permukaan  pada pusat Kota Gorontalo antara 31-32 0 C.
4.2. Saran
Peneiltian  didasarkan  pada  citra Landsat  7  ETM+  perekaman  tahun  2001 yang  merupakan  citra  resolusi  spasial menengah.  Penelitian  selanjutnya  lebih ditekankan menggunakan citra satelit resolusi spasial tinggi dan perekaman yang lebih baru khususnya  untuk  kajian  suhu  permukaan wilayah perkotaan, karena wilayah perkotaan yang  heterogen  tentunya  memerlukan  citra resolusi spasial sangat tinggi untuk menghasilkan informasi yang lebih detil.

## Daftar Pustaka
Danoedoro, Projo. 2012. Penginderaan Jauh Digital. Penerbit Andi, Yogyakarta
Kim, H. H. 1992. Urban heat island. International Journal of Remote Sensing, 13 hal 2319–2336
Landsat 7 Handbook
Ozelkan, Emre, Serdar Bagis, Ertunga Cem Ozelkan, Burak Berk Ustundag, and Cankut Ormeci. 2014. Land Surface Temperature Retrieval for Climate Analysis and Association with Climate Data. European Journal of Remote Sensing, 47 hal 655-669
Sameen,  Maher  Ibrahim,  and  Mohammed Ahmed  Al  Kubaisy.  2014.  Automatic Surface Temperature Mapping in ArcGIS usingLandsat-8 TIRS and ENVI Tools-Case Study: Al Habbaniyah Lake. Journal  of  Environment  and  Earth Science Vol.4, No.12 hal 12-17
Srivastava, P.K.,  T.J. Majumdar, and Amit K. Bhattacharya. 2009. Surface temperature estimation in Singhbhum Shear Zone of India using Landsat-7 ETM+ thermal infrared data. Advances in Space Research, 43 hal 1563–1574
Voogt,  J.A.  2000.  Image  Representations  of Complete  Urban  Surface  Temperatures. Geocarto  International,  Vol.  15,  No.  3 hal 21 - 31
Voogt,  J.A.,  and  T.R.  Oke.  2003.  Thermal remote  sensing  of  urban  climates.  Remote Sensing of Environment 86 hal 370-384 .