Melakukan Analisis Zona Alterasi dengan Citra Satelit di ArcGIS

Melakukan analisis zona alterasi dengan citra satelit di ArcGIS Pro adalah salah satu teknik paling fundamental dalam eksplorasi mineral modern. Proses ini memanfaatkan bagaimana mineral tertentu memantulkan cahaya secara unik.

Berikut adalah panduan langkah demi langkah yang terstruktur untuk melakukannya di ArcGIS Pro, dengan fokus pada data yang tersedia gratis seperti Landsat 8/9 atau Sentinel-2.

Konsep Dasar: Mengapa Ini Berhasil?

Analisis ini bekerja berdasarkan prinsip sidik spektral (spectral signature). Mineral alterasi (seperti lempung, mika, dan oksida besi) yang merupakan penunjuk adanya endapan mineral berharga, memiliki sifat penyerapan (absorption) dan pantulan (reflection) yang kuat pada panjang gelombang tertentu, terutama pada Short-Wave Infrared (SWIR) dan Visible Near-Infrared (VNIR).

Dengan menggunakan operasi matematika antar band (pita spektral), kita bisa menonjolkan keberadaan mineral-mineral ini yang sering kali tidak terlihat oleh mata telanjang. Metode yang paling umum dan efektif adalah Band Ratio (Rasio Pita).

Langkah 1: Persiapan Data Citra Satelit

Sebelum memulai di ArcGIS Pro, Anda perlu data yang tepat.

Pilih Citra yang Tepat:
- Landsat 8/9 atau Sentinel-2: Pilihan terbaik karena gratis, memiliki resolusi yang baik, dan yang terpenting, memiliki band SWIR yang krusial untuk identifikasi mineral lempung (alterasi argilik/phyllic).
- ASTER: Dianggap sebagai “standar emas” untuk geologi karena memiliki lebih banyak band SWIR dan band termal, namun datanya mungkin memerlukan biaya.
Unduh Data Level-2 (Surface Reflectance):
- Gunakan portal seperti USGS EarthExplorer.
- Sangat Penting: Cari dan unduh produk data Level-2 (Surface Reflectance). Data ini sudah dikoreksi secara atmosferik, artinya nilai pikselnya sudah mewakili pantulan permukaan bumi yang sebenarnya, bukan termasuk gangguan atmosfer. Ini adalah syarat wajib untuk analisis kuantitatif seperti band ratio. Produk ini biasanya memiliki kode “SR” dalam namanya (misal: LC08_L2SP_…).
Siapkan Area of Interest (AOI):
- Siapkan data vektor (shapefile atau feature class) yang mendefinisikan area eksplorasi Anda. Ini akan digunakan untuk memotong citra agar analisis lebih cepat dan fokus.

Langkah 2: Pre-processing di ArcGIS Pro

Setelah data diunduh, lakukan beberapa langkah persiapan di ArcGIS Pro.

Composite Bands (Menyatukan Band):
- Data Landsat/Sentinel biasanya diunduh sebagai file terpisah untuk setiap band (misal: Band 1, Band 2, dst.). Anda perlu menyatukannya menjadi satu file raster multiband.
- Gunakan tool Composite Bands (ada di Data Management Tools > Raster > Raster Processing).
- Masukkan semua band yang relevan (misalnya Band 2 hingga 7 untuk Landsat 8/9) sebagai input. Urutan band sangat penting, jadi pastikan Anda memasukkannya secara berurutan.
Clip Raster (Memotong Citra):
- Fokuskan analisis pada area studi Anda untuk menghemat waktu pemrosesan.
- Gunakan tool Clip Raster (ada di Data Management Tools > Raster > Raster Processing).
- Masukkan raster hasil composite sebagai Input Raster dan AOI Anda sebagai Output Extent. Pastikan untuk mencentang “Use Input Features for Clipping Geometry”.

Langkah 3: Analisis Inti dengan Band Ratio

Inilah bagian terpenting. Anda akan menggunakan Raster Calculator untuk membuat citra baru yang menonjolkan jenis alterasi tertentu.

Buka tool Raster Calculator (ada di Spatial Analyst Tools > Map Algebra).

Berikut adalah beberapa formula band ratio yang paling umum digunakan untuk eksplorasi (contoh menggunakan penomoran band Landsat 8/9):

A. Alterasi Argilik/Phyllic (Mineral Lempung & Mika)

Mineral ini (misalnya kaolinit, alunit, illit, montmorillonit) memiliki fitur serapan kuat di sekitar panjang gelombang 2.2 µm (Band 7) dan pantulan tinggi di 1.6 µm (Band 6).

Formula: Float(“Band 6”) / Float(“Band 7”)
Interpretasi: Nilai piksel yang tinggi (terang) pada citra hasil rasio ini menunjukkan potensi keberadaan mineral lempung dan mika, yang sering berasosiasi dengan zona alterasi hidrotermal.

B. Alterasi Oksida Besi (Iron Oxide)

Mineral ini (misalnya hematit, goethit, jarosit) umum ditemukan di zona gossan atau topi pelapukan di atas endapan sulfida. Mereka menyerap kuat di spektrum biru dan memantul kuat di spektrum merah.

Formula: Float(“Band 4”) / Float(“Band 2”)
Interpretasi: Nilai piksel yang tinggi (terang) menunjukkan area yang kaya akan mineral oksida besi.

C. Alterasi Propilitik & Lainnya (Ferrous Minerals)

Beberapa mineral silikat yang mengandung ion besi Fe²⁺ (seperti klorit, epidot) dapat dipetakan dengan rasio ini.

Formula: Float(“Band 6”) / Float(“Band 5”)
Interpretasi: Nilai piksel yang tinggi dapat mengindikasikan keberadaan mineral-mineral tersebut.

Catatan Penting: Gunakan Float() di Raster Calculator untuk memastikan perhitungan dilakukan dengan angka desimal, bukan integer, agar hasilnya lebih presisi.

Langkah 4: Visualisasi dan Interpretasi Hasil

Setelah Anda membuat citra-citra hasil rasio, langkah selanjutnya adalah menggabungkannya untuk visualisasi yang mudah diinterpretasikan.

Buat RGB Composite dari Hasil Rasio:
- Gunakan tool Composite Bands sekali lagi.
- Kali ini, masukkan tiga citra hasil band ratio Anda sebagai input. Ini dikenal sebagai Color Composite Ratio.
- Contoh kombinasi yang sangat efektif (disebut juga Crosta Technique):
  - Red Channel: Hasil rasio Oksida Besi (Band 4 / Band 2)
  - Green Channel: Hasil rasio Mineral Lempung (Band 6 / Band 7)
  - Blue Channel: Bisa menggunakan rasio lain atau salah satu band asli untuk konteks.
- Hasilnya adalah sebuah citra di mana warna-warna tertentu secara langsung menunjukkan zona alterasi. Misalnya, area berwarna hijau terang kemungkinan besar adalah zona alterasi argilik, sementara area merah terang adalah zona oksida besi.
Gunakan Symbology untuk Menyorot Anomali:
- Untuk setiap citra rasio tunggal, buka properties layer dan pergi ke tab Symbology.
- Gunakan tipe simbologi Stretch dengan color ramp (gradasi warna) yang kontras.
- Atur batas statistik (misalnya, tampilkan hanya 2% nilai tertinggi) untuk secara visual mengisolasi area anomali terkuat. Piksel-piksel paling terang inilah target utama Anda.

Langkah 5: Validasi dan Tindak Lanjut

Analisis citra satelit adalah langkah awal yang sangat kuat, tetapi bukan merupakan bukti final.

Integrasi dengan Data Lain: Tumpang susun (overlay) hasil peta alterasi Anda dengan data lain seperti peta geologi, data geokimia (sampel batuan/tanah), dan data geofisika untuk melihat apakah ada korelasi.
Ground Truthing (Pengecekan Lapangan): Langkah paling krusial. Area anomali yang paling prospektif dari analisis GIS harus diverifikasi di lapangan. Ambil sampel batuan dari lokasi-lokasi tersebut untuk dianalisis di laboratorium dan pastikan jenis alterasi dan mineralisasinya.

Dengan mengikuti alur kerja ini, Anda dapat secara sistematis dan efisien mempersempit area pencarian yang luas menjadi target-target eksplorasi yang jauh lebih kecil dan prospektif menggunakan kekuatan ArcGIS Pro dan data satelit.