EKSTRAKSI OTOMATIS INFORMASI DEM DARI CITRA STEREO PRISM-ALOS
Bambang Trlsaktl
Researcher of Remote Sensing Application and Development Center (LAPAN) E-mail: btris01@yahoo.com

## ABSTRACT
ALOS satellite  w a s  l a u n c h e d on  J a n u a r y  2 4 t h 2 0 0 6  a n d is equipped by PRISM sensor which  h a s a mission to produce stereoscopic image. PRISM is a panchromatic radiometer with 2.5 spatial resolution, and it  h a s 3 telescopes for recording the image from nadir, forward  a n d backward views. Combination of 2 images or more from different view is known as stereoscopic image which is useful to generate earth surface height or DEM (Digital Elevation Model). Automatic DEM extraction  w a s done by area- based  m a t c h i n g technique  u s i n g PRISM DEM software. This technique correlates area/pixel in master image with same area/pixel in target image based on grey value similarity of pixel. Relief displacement (parallax) of each area/pixel was extracted from the correlation process,  a n d then it was  u s e d to generate  e a r t h surface height or DEM. The generated DEM was compared with reference  d a t a (SRTM X  a n d C band) to analyze the level of DEM accuracy. The result shows  t h a t DEM from automatic extraction needs geoids correction (Earth surface relief correction). After doing  t h e correction,  t h e DEM h a s similar distribution height  b u t smoother DEM  p a t t e r n  t h a n the referenced DEM. Finally, RMSE of PRISM DEM are  a r o u n d 16 m relative to the referenced DEM.

## ABSTRAK
Satelit ALOS  y a n g  d i l u n c u r k a n  p a d a bulan  J a n u a r i 2006 dilengkapi dengan sensor PRISM yang salah  s a t u misinya  u n t u k menghasilkan citra stereo. PRISM adalah radiometer  p a n k r o m a t i k dengan resolusi spasial 2.5 m  d a n  m e m p u n y a i 3 teleskop u n t u k merekam citra dari  a r a h nadir, depan dan belakang. Kombinasi citra yang direkam dari  a r a h  b e r b e d a  m e r u p a k a n citra stereo  y a n g  d a p a t diproses  u n t u k menghasilkan inforrnasi ketinggian  p e r m u k a a n  b u m i  a t a u DEM [Digital Elevation Model}. Ekstraksi otomatis DEM  d a r i citra stereo dilakukan  d e n g a n melakukan proses image matching  m e n g g u n a k a n teknik area-based matching. Teknik ini digunakan u n t u k mengkorelasikan  a r e a / p i k s e l  p a d a citra  u t a m a dengan  a r e a / p i k se l  y a n g  s a m a p a d a citra target  b e r d a s a r k a n  k e s a m a a n nilai  k e a b u a n dari piksel. Dari korelasi tersebut diperoleh  j a r a k  p a r a l a k  y a n g digunakan  u n t u k  m e n u r u n k a n ketinggian obyek y a n g terekam  p a d a citra.  P a d a penelitian ini dilakukan ekstraksi otomatis DEM dari citra stereo PRISM  m e n g g u n a k a n software Prism DEM. DEM  y a n g dihasilkan dibandingkan dengan  d a t a reference (SRTM  b a n d X  a n d C)  u n t u k menganalisis tingkat a k u r a s i n y a . Hasil  m e m p e r l i h a t k a n  b a h w a DEM hasil  e k s t r a k s i otomatis memerlukan koreksi geoid (koreksi  b e n t u k  m u k a bumi). DEM hasil koreksi  m e m p u n y a i distribusi ketinggian  y a n g relatif  s a m a , tetapi pola DEM  y a n g lebih halus dibandingkan dengan DEM referensi. RMSE  u n t u k perbedaan ketinggian  a n t a r a DEM PRISM dan DEM referensi  s e b e s a r 16 m.
Kata kunci : DEM, citra stereo, PRISM-ALOS

## 1 PENDAHULUAN
Informasi topografi yang bersumber dari  d a t a DEM  d a p a t dihasilkan meng- g u n a k a n citra stereo satelit pengindera- an  j a u h . Citra stereo  m e r u p a k a n 2  a t a u lebih citra yang diambil dari  s u d u t p e r e k a m a n yang berbeda  u n t u k lokasi y a n g  s a m a di  p e r m u k a a n bumi.  S a a t ini b a n y a k satelit/sensor resolusi tinggi s u d a h dilengkapi dengan  k e m a m p u a n u n t u k mengambil citra stereo seperti, satelit: SPOT, ALOS  d a n ASTER. ALOS a d a l a h satelit milik  J e p a n g yang dilun- c u r k a n  p a d a tanggal  2 4  J a n u a r i  2 0 0 6 yang  m e m b a w a 3  i n s t r u m e n sensor yaitu PRISM, AVNIR dan PALSAR. PRISM (The panchromatic Remote Sensing Instrument for Stereo Mapping)  a d a l a h sensor  u n t u k  m e r e k a m citra optis p a n k r o m a t i k  p a d a panjang gelombang 0.52 - 0.77 mm dan mempunyai resolusi spasial 2.5 m. Sensor ini  m e m p u n y a i 3 teleskop  u n t u k  m e r e k a m citra stereo dari  a r a h  d e p a n (Forward),  a r a h tegak l u r u s (Nadir)  d a n  a r a h belakang (Back- ard)  s e a r a h dengan orbit satelit (along track). Kombinasi citra stereo tersebut d a p a t  d i g u n a k a n  u n t u k menghasilkan DEM dengan  a k u r a s i yang  c u k u p  u n t u k m e m e t a k a n  p e r m u k a a n  b u m i dalam skala 1:25.000  a t a u lebih besar. Teleskop p a d a  a r a h tegak  l u r u s  d a p a t merekam citra dengan lebar 70 Km, sedangkan a r a h  d e p a n  d a n  a r a h belakang merekam d e n g a n lebar sebesar 35 Km.  S u d u t y a n g dibentuk teleskop  a r a h  d e p a n  d a n a r a h belakang  t e r h a d a p  a r a h tegak l u r u s  a d a l a h 24°, ini bertujuan  u n t u k menghasilkan  d a t a stereo dengan rasio lebar/tinggi (base to height ratio) yang m e n d e k a t i nilai 1 (JAXA, 2006).
Penelitian yang terkait dengan p e n u r u n a n DEM  d a n pengujian tingkat a k u r a s i  m e n g g u n a k a n citra stereo optis PRISM telah dilakukan oleh beberapa peneliti, aik yang  m e n g g u n a k a n  d a t a
simulasi PRISM ALOS  a t a u p u n meng- u n a k a n  d a t a  r e k a m a n sensor PRISM (Chen T. et at (2004), JAXA (2006)) seperti  p a d a Tabel 1-1. Tetapi  k a r e n a satelit ALOS  m e m a n g relatif  b a r u  m a k a penelitian  t e r s e b u t masih terhitung sedikit dibandingkan  d e n g a n penelitian- penelitian sejenis  u n t u k citra stereo satelit lain, seperti : citra stereo SPOT a t a u ASTER. Padahal melihat  k e m a m - p u a n n y a  m a k a satelit ALOS  k h u s u s n y a citra stereo optis PRISM  s a n g a t ber- manfaat  u n t u k  m e m e t a k a n topografi dengan skala tinggi  u n t u k wilayah Indonesia yang  m e m p u n y a i beragam variasi ketinggian.  B e r d a s a r k a n hal ter- s e b u t di  a t a s  s a n g a t diperlukan  s u a t u kajian mengenai metode  p e n u r u n a n  d a t a DEM  d a n tingkat  a k u r a s i dari DEM  y a n g dihasilkan dengan  m e n g g u n a k a n citra stereo optis PRISM  u n t u k wilayah Indonesia. Dimana hasil kajian tersebut a k a n menjadi referensi yang  s a n g a t bermanfaat bagi kegiatan  p e m e t a a n topografi wilayah Indonesia.
Pada penelitian ini dilakukan ekstraksi otomatis DEM dari citra stereo optis PRISM  m e n g g u n a k a n software Prism DEM  u n t u k  d a e r a h  g u n u n g Merapi dan sekitarnya. Selanjutnya DEM yang dihasilkan dibandingkan dengan d a t a reference (SRTM X-  a n d C- band) u n t u k menganalisis tingkat akurasinya.
Tabel 1-1: AKURASI DARI DEM PRISM DAN DEM SRTM BERDASAR- KAN BEBERAPA PENELITIAN

## Nama
S e n s o r PRISM ALOS
PRISM
ALOS SRTM  b a n d X SRTM  b a n d X d a n C Akurasi DEM
< 3 m (93%) < 6.5 m
3 - 5 m 5 . 6 - 9 . 6 m
K e t e r a n g a n
( C h e n T . et al., 2004) (JAXA, 2006)
(Gesch D.,
2005) (Yastikh E., 2006)

## 2 PENGUKURAN KETINGGIAN DARI DATA CITRA STEREO
Gambar 2-1 memperlihatkan algoritma  p e n g u k u r a n tinggi objek Ah dari  p e r b e d a a n  p a r a l a k (jarak paralak) Ap  p a d a sistem stereo sensor ASTER (Lang H.;  a n d Welch (1999), Trisakti et al.
(2006)). Objek  p a d a  p e r m u k a a n  b u m i dengan ketinggian Ah, direkam dengan d u a teleskop dari  a r a h 1 (tegak lurus) d a n  a r a h 2 (miring). Teleskop 1  a k a n melakukan merekam bagian  p u n c a k dan bagian  d a s a r objek  p a d a  w a k t u yang s a m a (waktu  t l ) ,  s e d a n g k a n teleskop 2 a k a n  m e r e k a m terlebih  d a h u l u  p a d a bagian  p u n c a k objek (waktu t2  d a n j a r a k X2 dari posisi  r e k a m sensor 1) kemudian merekam bagian  d a s a r (waktu t3 dan jarak XI dari posisi rekam sensor 1). Sehingga terjadi  p e r b e d a a n  w a k t u  d a n j a r a k  u n t u k  m e r e k a m  a n t a r a bagian p u n c a k  d a n  d a s a r obyek sebesar t3-t2 d a n X1-X2. Perbedaan ini  a k a n meng- akibatkan terjadinya  p e r b e d a a n posisi a n t a r a  p u n c a k  d a n  d a s a r objek  p a d a citra  p e r e k a m a n  a r a h miring,  s e d a n g k a n p a d a citra  p e r e k a m a n tegak  l u r u s , p u n c a k  a t a u  d a s a r objek  a k a n  m e n g a c u hanya  p a d a posisi  d a s a r objek. Perbedaan ini disebut  p e r b e d a a n  p a r a l a k  a t a u j a r a k paralak Ap  y a n g  b e s a r n y a  s a m a dengan  j a r a k  p e r e k a m a n  a r a h miring a n t a r a  p u n c a k  d a n  d a s a r objek X1-X2, a t a u Ap= X1-X2.  S u d u t  a r a h miring ter- h a d a p garis vertikal (atau  s u d u t yang dibentuk antara teleskop 1 dan teleskop 2) adalah sebesar a,  d i m a n a  t a n a senilai dengan XI dibagi ketinggian satelit dari p e r m u k a a n bumi,  a t a u  B / H .  J a d i p e r s a m a a n  y a n g  d a p a t  d i b e n t u k adalah sebagai berikut:
Ah. Sehingga  p e r s a m a a n n y a menjadi sebagai berikut: Ap= XI-X2 tana -  B / H (2-1) (2-2)
Selanjutnya ketinggian objek Ah dapat dihitung  d e n g a n formula trigono- metri  s e d e r h a n a yaitu:  t a n a = (X1-X2)/
Ah = (Xl-X2)/tan a Ah = Ap/ (B/H) Ah = H*Ap/B (2-3) (2-4) (2-5)
Dari  P e r s a m a a n ini diketahui bahwa ketinggian objek dapat ditentukan dengan  c a r a  m e n e n t u k a n  j a r a k  p a r a l a k terlebih  d a h u l u .
Jarak paralax' Ap ' Bass B
G a m b a r  2 - 1 :  P e n d e k a t a n  p e n g u k u r a n ketinggian Ah dari per- b e d a a n  p a r a l a k (jarak paralak) Ap  p a d a sistem stereo (Sumber: Lang H. a n d Welch (1999), Trisakti et al (2006))

## 3 MATERIAL DAN METODE
Data  y a n g  d i g u n a k a n adalah  d a t a PRISM ALOS level 1B2R (Geo reference data)  u n t u k kombinasi  a r a h tegak  l u r u s (N)  d a n  a r a h  d e p a n (F), yaitu  d a t a yang s u d a h  d i l a k u k a n  p r o s e s mozaik  d a n mengalami koreksi sistematis. Data yang d i g u n a k a n diperlihatkan  p a d a  G a m b a r 3 - 1 . Daerah penelitian terletak di kaki g u n u n g Merapi, Kabupaten Boyolali dan sekitarnya. Topografi wilayah ini raem- punyai ketinggian  y a n g sangat ber- variasi mulai dari  8 0 0 m hingga men- capai ketinggian 2500 m dari per- m u k a a n laut.
Proses ekstraksi otomatis DEM dari citra stereo dilakukan dengan menggunakan software ALOS PrismDEM ver. 2.0 yang  d i b u a t oleh Dr. Makoto Ono dari RESTEC {Remote Sensing Tech- nology Center of Japan). Alur  p e m b u a t a n DEM secara  u m u m dibagi menjadi 2 bagian besar, yaitu:  t a h a p pertama adalah proses image matching  m e n g g u n a k a n teknik area-based matching (melakukan korelasi  a n t a r a  a r e a / p i k s e l  p a d a  d u a citra stereo  b e r d a s a r k a n  k e s a m a a n nilai k e a b u a n dari piksel). Korelasi dilakukan dengan  m e n g h i t u n g nilai koefisien korelasi tertinggi  u n t u k  m e n e n t u k a n piksel yang  s a m a yang terdapat  p a d a citra  u t a m a  d a n citra target.  T a h a p k e d u a adalah  p e r h i t u n g a n  j a r a k paralak yang terjadi  p a d a setiap piksel,  d a n ekstraksi ketinggian  u n t u k setiap piksel tersebut.

## 3-1 Tahap Pertama (Image matching)
Pada  t a h a p awal dilakukan pem- b u a t a n piramid layer, yaitu  m e m b u a t beberapa level citra  y a n g  m e m p u n y a i resolusi lebih  r e n d a h dari citra asli, disini dibuat 4 level citra, yaitu resolusi: 1/4 resolusi awal (10 m), 1/8 resolusi awal (20 m), 1/16 resolusi awal (40 m) d a n 1/32 resolusi awal (80 m). Korelasi dilakukan  p a d a level  t e r e n d a h  ( 1 / 3 2 resolusi awal) terlebih dahulu, kemudian secara bertahap dinaikan resolusi hingga menjadi 1/4 resolusi awal. Korelasi m e n g g u n a k a n model piramid layer digunakan  u n t u k mempersingkat waktu proses dan mempertinggi tingkat akurasi dari korelasi tersebut. Selanjutnya dila- k u k a n masking  a w a n / a i r  d a n pem- b u a t a n titik ikat di 4 titik  s u d u t dari citra. Masking  d i l a k u k a n  u n t u k mem- batasi  s u a t u wilayah sehingga wilayah tersebut tidak menjadi error dalam proses korelasi,  s e d a n g k a n titik ikat dilakukan sebagai matching awal dari citra master  d a n target. Berikutnya perlu dilakukan  p e m b u a t a n beberapa
titik ikat  t a m b a h a n {seed point) sebagai referensi dalam proses korelasi sehingga proses  d a p a t lebih cepat  d a n  a k u r a t .
Proses  b e r i k u t n y a adalah mela- k u k a n korelasi otomatis  a n t a r a piksel p a d a citra  m a s t e r  d a n citra target. Pada citra  m a s t e r ditetapkan  s e b u a h piksel, k e m u d i a n  d i l a k u k a n pencarian piksel yang  s a m a  p a d a citra target. Pencarian dilakukan dengan  m e t o d a line moving (melakukan scan  p a d a  s u m b u X  d a n bergeser  k e a r a h  s u m b u Y)  d a n search windows (Pencarian  d i l a k u k a n meng- g u n a k a n window  u k u r a n tertentu). Besarnya  u k u r a n line moving  d a n search windows yang  d i g u n a k a n  d a p a t diseting sesuai dengan keinginan, tapi  u m u m n y a m e n g g u n a k a n scan 3 piksel  s u m b u X d a n 7 piksel  s u m b u Y  u n t u k line moving (Total scan  t e r h a d a p 21 piksel) dan  9 X 9 piksel  u n t u k search windows. Proses korelasi  m e n g g u n a k a n koefisien korelasi yang ditampilkan seperti  p e r s a m a a n 3-1 (Leica Geosystem, 2002). Nilai koefisien korelasi tertinggi (p)  a k a n dijadikan d a s a r  b a h w a piksel  p a d a citra master
Keterangan:
p = Koefisien korelasi g(c,r) = Nilai  k e a b u a n dari piksel (c,r) c i , n = Koordinat piksel  p a d a citra  u t a m a C2,r2 = Koordinat piksel  p a d a citra target n =  J u m l a h total piksel  p a d a window i, j = Indeks piksel dalam search window

## G a m b a r  3 - 1 : Citra stereo  s e n s o r PRISM ALOS

## 3 - 2 Tahap Kedua (Ekstraksi DEM)
Proses korelasi otomatis meng- hasilkan informasi besarnya jarak  a n t a r a piksel  y a n g  s a m a  p a d a citra  m a s t e r d e n g a n citra target  a t a u lebih dikenal d e n g a n  j a r a k paralak. Kemudian dilaku- k a n  p e r h i t u n g a n ketinggian  u n t u k setiap piksel  b e r d a s a r k a n  j a r a k  p a r a l a k y a n g diperoleh. Algoritma  p e n u r u n a n DEM diperlihatkan  p a d a  p e r s a m a a n 3-2. Proses editing  d i l a k u k a n  u n t u k  m e l a k u - k a n interpolasi  p a d a piksel  y a n g tidak mempunyai nilai ketinggian akibat terjadi error  a t a u tingkat korelasi  y a n g  r e n d a h . Editing  j u g a  d a p a t  d i l a k u k a n  d e n g a n mengisi nilai  p a d a  s u a t u wilayah  y a n g d i k e t a h u i ketinggiannya, sebagai contoh d a n a u diberi nilai ketinggian  y a n g  s a m a d e n g a n ketinggian  d a e r a h  y a n g ber- s i n g g u n g a n  d e n g a n  d a n a u  t e r s e b u t . Proses editing ini  m e n g h a s i l k a n  d a t a s e b a r a n DEM di lokasi penelitian.
Ah = Ap * d*  H / B (3-2) Keterangan:
Ah= Ketinggian Ap =  J a r a k  p a r a l a k d = Resolusi spasial, 2.5 m
D a t a DEM  y a n g  d i h a s i l k a n  a k a n diuji tingkat  a k u r a s i n y a  d e n g a n  m e m -
b a n d i n g k a n  d a t a  t e r s e b u t  d e n g a n  d a t a referensi yaitu: SRTM  b a n d X  d a n C s p a s i a l  3 0 m  d e n g a n  a k u r a s i  b e r k i s a r 3 - 9 m seperti  p a d a Tabel 4-1 (Gesch D. (2005), Yastikh et at (2006)).  D a t a SRTM ini diperoleh dari DLR (German Aerospace Center).  P e n g g u n a a n DEM SRTM  b a n d X d a n C  y a n g  m e m p u n y a i resolusi lebih r e n d a h  d i s e b a b k a n  k a r e n a  k e t e r b a t a s a n d a t a referensi, tetapi  w a l a u p u n begitu DEM SRTM  m e m p u n y a i  a k u r a s i vertikal yang memadai sebagai  d a t a pembanding DEM PRISM dari ALOS.

## 4 HASIL DAN DISKUSI
Table 4-2  m e m p e r l i h a t k a n per- b a n d i n g a n nilai uji statistik  a n t a r a DEM dari  d a t a stereo PRISM  y a n g dihasilkan m e n g g u n a k a n model ekstraksi otomatis d a n DEM referensi.  S e d a n g k a n Gambar 4-1  m e m p e r l i h a t k a n  p e r b a n d i n g a n pola ketinggian dari  k e d u a DEM. Dari hasil uji statistik  d i k e t a h u i  b a h w a nilai rata- r a t a ketinggian  a n t a r a  k e d u a DEM tidak terlalu berbeda, tetapi DEM PRISM mempunyai range (perbedaan nilai antara nilai  m i n i m u m  d a n  m a k s i m u m ) yang lebih  b e s a r  d i b a n d i n g k a n  d e n g a n DEM referensi.  P e r b e d a a n ini mungkin d i s e b a b k a n  k a r e n a  b e b e r a p a hal, yaitu:

## Tabel 4-l:PERBANDINGAN NILAI STATISTIK DAR1 DEM

## DEM PRISM
DEM referensi Nilai  H i n . (m) 312 4 6 8 Nilai Max. (m) 2980 2 6 4 3 Nilai rata-rata (m) 9 0 9 8 7 2
• Terjadinya tingkat korelasi yang  r e n d a h saat proses matching sehingga meng- hasilkan nilai DEM  y a n g lebih tinggi a t a u lebih  r e n d a h dari semestinya. Beberapa error terlihat  d a l a m bentuk spot-spot  y a n g  m e m p u n y a i ketinggian berbeda dibandingkan dengan d a e ra h sekitarnya, seperti  p a d a  G a m b a r  4 - 2 .
• Perbedaan titik  a c u a n ketinggian, di m a n a algoritma  p e r h i t u n g a n DEM y a n g  d i g u n a k a n  b e r a c u a n  p a d a model bumi  b e r b e n t u k Elipsoid. Sedangkan SRTM  s u d a h beracuan  p a d a model Geoid a t a u  m u k a  b u m i  y a n g  s e b e n a m y a b e r d a s a r k a n tinggi  m u k a laut.
Gradasi  w a r n a dari  w a r n a  p i n k / biru ke  w a r n a  m e r a h memper-lihatkan perubahan elevasi yang semakin b e r t a m b a h tinggi. Daerah penelitian terdapat di dalam kotak putih  p a d a DEM referensi. Kedua DEM  m e m p u n y a i pola ditribusi ketinggian yang relatif sama, tetapi  d a r i  p e n g a m a t a n  s e c a r a visual dengan zooming terlihat  b a h w a DEM dari stereo PRISM  m e m p u n y a i tingkat kedetilan dan gradasi  w a r n a y a n g lebih  h a l u s . Ini  d i s e b a b k a n  k a r e n a DEM dari stereo PRISM  m e m p u n y a i resolusi spasial 10 m,  a t a u 3 kali lebih baik daripada DEM referensi dengan resolusi spasial 30 m.
G a m b a r  4 - 3 memperlihatkan per- bandingan distribusi ketinggian sepanjang garis  t r a n s e k vertikal dan horisontal a n t a r a DEM PRISM  d a n Dem referensi. Terlihat  b a h w a secara pola DEM PRISM mempunyai pola distribusi yang  s a m a dengan DEM referensi, tetapi  s e c a r a nilai diketahui  b a h w a ketinggian DEM PRISM lebih besar dibandingkan dengan DEM referensi. Perbedaan nilai  a n t a r a k e d u a DEM relatif  s a m a di sepanjang
garis transek,  d e n g a n arti lain bahwa p e r b e d a a n  t e r s e b u t terjadi secara sistematis.  R a t a - r a t a perbedaan yang terjadi  a n t a r a  k e d u a DEM tersebut adalah 55 m. Alasan terjadinya  p e r b e d a a n ini telah dijelaskan sebelumnya yaitu karena a d a n y a  p e r b e d a a n titik  a c u a n dalam perhitungan ketinggian. Ketinggian  y a n g d i t u r u n k a n dengan mctode ekstraksi otomatia  m e n g g u n a k a n  b a s e to height ratio  y a n g  b e r a c u a n  p a d a model elipsoid, yaitu  b u m i dimodelkan sebagai bentuk elips  d a n garis clips tersebut dijadikan titik 0 m  u n t u k  m e n g u k u r ketinggian objek di  p e r m u k a a n  b u m i . Sedangkan ketinggian  p a d a DEM referensi telah mengalami proses koreksi sehingga telah mengacu  p a d a model geoid, yaitu bumi dalam  b e n t u k  y a n g  s e b e n a m y a naik dan t u r u n yang disebabkan perbedaan gravitasi yang berbeda di setiap lokasi yang dipacu  k a r e n a perbedaan  j e n i s t a n a h  d a n  b a t u a n .  U m u m n y a model geoid  d a p a t  d i s a m a k a n dengan  r a t a - r a t a tinggi  m u k a laut,  d i  m a n a unggi  m u k a laut dijadikan titik 0 m. Perbedaan a n t a r a tinggi elipsoid  d a n tinggi geoid disebut  u n d u l a s i ,  y a n g  d a p a t bernilai positif  a t a u negatif.
Dari penjelasan tersebut  d a p a t disimpulkan  b a h w a DEM yang dihasilkan dalam  p r o s e s ekstraksi  o t o m a u s masih m e m e r l u k a n koreksi geoid dengan mengurangkan ketinggian yang diperoleh dengan  u n d u l a s i di lokasi tersebut. Pada penelitian ini tidak digunakan distribusi undulasi, tetapi  h a n y a  m e n g u r a n g k a n nilai DEM  t e r s e b u t dengan  r a t a - r a t a perbedaan ketinggian (55 m)  a n t a r a DEM PRISM  d a n DEM referensi  y a n g  d a p a t d i a s u m s i k a n sebagai  r a t a - r a t a nilai u n d u l a s i di lokasi tersebut.
(a) PrismDem O m
2 5 0 0 m (b) SRTM  b a n d X-C G a m b a r  4 - 1 :  P e r b a n d i n g a n DEM PRISM  d a n SRTM
(a) PrismDem O m
2 5 0 0 m (b) SRTM  b a n d X  a n d C
G a m b a r 4-2: Error akibat korelasi  y a n g  r e n d a h  p a d a proses matching
2000 4000 6000 8000
Piksel sepanjang garis transek (-) 10000
(a) Distribusi ketinggian  s e p a n j a n g garis
horisontal 0 1000 2000 3000 4000 5000 Piksel Sepanjang garis transek (-)
(b) Distribusi ketinggian  s e p a n j a n g garis vertikal
G a m b a r 4-3:Perbandingan distribusi ketinggian sepanjang garis  t r a n s e k citra DEM

## 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 Piksel sepanjang garis transek (-)
G a m b a r 4-4:Perbandingan distribusi ketinggian sepanjang garis  t r a n s e k horisontal T a b e l 4 - 2 : NILAI UJI STATISTIK PERBEDAAN ANTARA DEM PRISM DAN DEM REFERENSI
DEM PRISM - DEM referensi Min. (m) - 1 8 Max. (m)
3 8 rata-rata (m)
1.6 RMSE (m) 16
Perbandingan distribusi ketinggian a n t a r a DEM PRISM yang telah ter- koreksi  d a n DEM referensi sepanjang garis transek horisontal diperlihatkan p a d a Gambar 4-4. Perbedaan yang semula terjadi  p a d a Gambar 4-3 dapat dihilang- k a n  d a n pola serta nilai dari DEM PRISM menjadi sangat mendekati dengan pola  d a n nilai dari DEM referensi. Pengujian tingkat  a k u r a s i dari DEM dilakukan dengan mengurangkan DEM PRISM dengan DEM referensi, kemudian melakukan perhitungan statistik terhadap perbedaan  a n t a r a  k e d u a  d a t a tersebut, seperti: nilai minimum, maksimum, rata- r a t a  d a n RMSE {Root Mean Square Error). P e r h i t u n g a n ini  d i l a k u k a n  t e r h a d a p seluruh citra DEM, sekitar 2.8  j u t a piksel. Hasil  p a d a Tabel 4-2 memper- lihatkan bahwa RMSE yang terjadi a n t a r a DEM PRISM  d a n DEM referensi sekitar 16 m. Nilai RMSE dapat diper- kecil dengan cara mempertimbangkan beberapa faktor, yang salah  s a t u n y a adalah  m e n a m b a h modul  p a d a programing u n t u k memodelkan  b e n t u k kurva bumi [geoidj, sehingga diperoleh nilai ketinggian
yang lebih mendekati ketinggian sebe- narnya dipermukaan bumi.
Data DEM  m e r u p a k a n data yang s a n g a t penting  u n t u k menyelesaikan beberapa permasalahan, seperti kesalahan geometrik. Kesalahan geometrik dapat digolongkan menjadi kesalahan geometrik sistematis (pengaruh rotasi bumi, kesa- lahan instrumen dll),  d a n kesalahan non-sistematis (pembelokan gelombang oleh atmosphere,  b e n t u k kurva bumi, ketinggian  p e r m u k a a n bumi). Cara yang u m u m  d i g u n a k a n  u n t u k mengurangi kesalahan geometrik adalah penggunaan GCP  d a n proses orthorektifikasi. Koreksi orthorektifikasi dilakukan  u n t u k citra PRISM-Nadir menggunakan GCP dari citra ortho Landsat-7 ETM  d a n DEM PRISM, kemudian dilakukan pengabungan  u n t u k m e m b u a t tampilan citra 3D. Hasil citra ortho  d a n tampilan citra 3D diperlihat- k a n seperti Gambar 4-5. Terlihat bahwa d a e r a h penelitian  m e r u p a k a n  d a e r a h dengan elevasi bervariasi dari ketinggian y a n g  r e n d a h  k a k i  g u n u n g  s a m p a i ketinggian yang tinggi di  p u n c a k  g u n u n g Merapi dan  g u n u n g Merbabu.
(a) Citra Ortho Prism-Nadir
Boyolali
Merapi Merbabu
(b) Citra 3D Prism-Nadir  u n t u k Boyolali
G a m b a r 4-5:Citra ortho PRISM  n a d i r  d a n  t a m p i l a n 3D

## 5 KESIMPULAN
Penelitian ini mengkaji  e k s t r a k s i otomatis DEM dari citra stereo optis PRISM  m e n g g u n a k a n software Prism DEM,  k e m u d i a n DEM  t e r s e b u t  d ib a n - d i n g k a n  d e n g a n DEM referensi (SRTM b a n d X  d a n C),  b e b e r a p a  k e s i m p u l a n y a n g diperoleh:
• Software PrismDEM  d a p a t  d i g u n a k a n u n t u k  m e n u r u n k a n DEM stereo PRISM secara otomatis dengan resolusi spasial bervariasi mulai 80 m, 40 m, 20 m  d a n 10 m.  P e n u r u n a n DEM  d a p a t dilakukan dengan berbagai kombinasi citra yaitu: nadir-forward, forward-backward  d a n nadir-backward,
• Ketinggian DEM dari software DEM
b e r a c u a n  p a d a model elipsoid, sehingga m e m e r l u k a n koreksi geoid (koreksi b e n t u k  m u k a bumi).  W a l a u p u n begitu DEM PRISM  m e m p u n y a i pola distribusi ketinggian  y a n g relatif  s a m a dengan DEM referensi, tetapi dengan tingkat kedetilan  d a n gradasi  w a r n a yang lebih h a l u s ,
• Analisis tingkat  a k u r a s i memperlihat- k a n RMSE relatif  a n t a r a DEM yang dibuat dengan DEM referensi adalah sebesar 16 m. RMSE  d a p a t dikurangi dengan  m e m a s u k a n  p e n g a r u h kurva b u m i  d a n  p e n g a t u r a n seting parameter (line moving  d a n window search) dalam proses korelasi  a n t a r a citra  m a s t e r  d a n citra target.

## Ucapan Terima kasih
Ucapan terima kasih disampaikan kepada Dr. Makoto Ono dari RESTEC (Remote Sensing Technology Center of Japan) yang telah mengembangkan software PRISM DEM  d a n mengijinkan pemakaian software tersebut. Ucapan terima kasih diucapkan pula kepada JAXA dan DLR yang telah memberikan citra stereo PRISM  a n d SRTM X-C  b a n d DEM  u n t u k keperluan kegiatan penelitian.

## DAFTAR RUJUKAN
Chen T.; Shibasaki R.;  T s u n o K.;  d a n Morita K., 2004. Triplet Matching for DEM Generation with PRISM ALOS, ISPRS XX, Istambul, Turkey.
Gesch D.,  2 0 0 5 . Vertical Accuracy of SRTM Data of the Accuracy of SRTM Data of the United States: Implications for Topographic Change Detection, SRTM Data Validation  a n d Applications Workshop.
JAXA, 2006. Annual Report 2005, EORC Bulletin, No. 9, March 2006. JAXA, 2006. The 2nd ALOS Research Announcement: Calibration and Validation, Utilization Research, and Scientific Research, Earth Obser-vation
R e s e a r c h  C e n t e r  J a p a n  A e r o s p a c e Exploration Agency,  J a p a n .
Lang H.;  a n d Welch R., 1999. ATBD-AST- 08 Algorithm theoretical Basic
Lang H.; and Welch R., 1999. ATBD-AST- 08 Algorithm theoretical Basic Document for Aster Digital Elevation Models,  S t a n d a r t product AST14, pp.
1-69.

## Leica Geosystems,  2 0 0 2 . Imagine
Orthobase User's Guide, GIS  a n d Mapping division Atlanta Georgia.
Trisakti B.;  a n d  P r a d a n a F.A.,  2 0 0 6 . Pemanfaatan DEM data Stereo Sensor

## ASTER untuk Pengem-bangan Model Updating Topograji, Laporan Kegiatan
2 0 0 6 ,  P u s a t Pengembangan Pemanfaatan dan Teknologi Penginderaan  J a u h , LAPAN.
Yastikh, 2006. Accuracy and Morphological Analyses of GTOPO30 and SRTM X-C band DEMS in the Test Area Istambul,
ISPRS Workshop, Ankara.