Urban Heat Island (UHI) dan Analisis Pada ArcGis 10.3

Pulau panas perkotaan (Inggris: urban heat island (UHI)) adalah sebuah wilayah metropolitan yang lebih hangat dibanding wilayah pedesaan sekitarnya. Fenomena ini pertama diselidiki dan dijelaskan oleh Luke Howard pada 1810-an, meski ia bukanlah satu-satunya yang menjelaskan fenomena ini. Perbedaan suhu biasanya lebih besar pada malam hari daripada siang hari, dan lebih tampak ketika angin lemah. Secara musiman, UHI terjadi selama musim panas dan musim dingin. Penyebab utama pulau panas perkotaan adalah modifikasi permukaan tanah melalui pengembangan kota yang menggunakan material yang menyimpan panas. Panas buangan yang muncul akibat penggunaan energi adalah kontributor kedua terbesar. Ketika pusat penduduk berkembang, mereka cenderung memodifikasi tanah yang luas dan lebih luas lagi dan mengalami peningkatan suhu rata-rata. Istilah pulau panas merujuk pada wilayah, berpenghuni atau tidak, yang secara konsisten lebih panas daripada wilayah sekitarnya

Urban Heat Island (UHI) ini merupakan salah satu metoda analisis SIG untuk mengetahui suhu pada suatu wilayah. analisis ini merupakan salah satu metoda analisis kuantitatif yang menggunakan software arcgis, dengan rumus dasar sebagai berikut:

OLI and TIRS band data can be converted to TOA spectral radiance using the radiance rescaling factors provided in the metadata file:

Lλ = MLQcal + AL ………………… (1)

dimana :
Lλ          = TOA spectral radiance (Watts/( m2 * srad * μm))
ML         = Band-specific multiplicative rescaling factor from the metadata (RADIANCE_MULT_BAND_x, where x is the band number)
AL          = Band-specific additive rescaling factor from the metadata (RADIANCE_ADD_BAND_x, where x is the band number)
Qcal        = Quantized and calibrated standard product pixel values (DN)

Conversion to At-Satellite Brightness Temperature
TIRS band data can be converted from spectral radiance to brightness temperature using the thermal constants provided in the metadata file:

where:
T                      = At-satellite brightness temperature (K)
Lλ          = TOA spectral radiance (Watts/( m2 * srad * μm))
K1          = Band-specific thermal conversion constant from the metadata (K1_CONSTANT_BAND_x, where x is the band number, 10 or 11)
K2          = Band-specific thermal conversion constant from the metadata (K2_CONSTANT_BAND_x, where x is the band number, 10 or 11)

langkah langkah dalam melakukan analisis UHI adalah sebahai berikut.

1.      Siapkan citra landsat 8 (band 10 dan 11)

2.      Sebelum melakukan analisis, cita landsat dengan ukuran besar harus di mask terlebih dahulu agar tidak terjadi error yang disebabkan oleh frame dari landsat yang masih terbawa. Caranya adalah, klik pada bagian search > Extract By Mask, lalu masukan band 10/11 dan pasangkan dengan batas admin yang diinginkan

Maka hasilnya akan seperti berikut

3.      Tahapan analisis

1. Buka Data Suhu yang dimilki oleh Citra Landsat 8 menggunakan wordpad.

2. Setelah mengetahui data serta angka yang ada, hitung Lamda (LA) dengan menggunakan tools yang terdapat pada ArcGIS, dengan memilih ArcToolbox > Spatial Analysis Tool > Math, berikut adalah tampilan toolsnya. 

3. Kita menggunakan tools Time (Perkalian Ml x Qcal)

4. Tools Plus (Pertambahan AL)

5. Tools Divide (Pembagian K1/Llamda)

6. Tools Plus (Pertambahan 1)

7. Tools Ln

8. Divide (Pembagian K2/Ln)

9. Minus (Kelvin dirubah ke Celcius = -273)

5.      Setelah selesai menyelesaikan perhitungan maka didapatan suhunya sebagai berikut :

Band 10 :

1. Hight = 22, 6012

2. Low = -125, 491

Hal ini terjadi karena bagian wilayah pada landsat8 tidak tertutup semua. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik silahkan dicoba.

Merdiyaman Yusuf
10070314116
Praktikum PCD (Pengolahan Citra Digital)