RESUME PENGINDERAAN JARAK JAUH (INDERAJA) ala ARiana

Penginderaan jauh didefinisikan sebagai suatu metoda untuk mengenal dan menentukan obyek dipermukaan bumi tanpa melalui kontak langsung dengan obyek tersebut. Teknologi pemotretan udara dan penginderaan jauh adalah suatu teknologi yang merekam interaksi sinar/berkas cahaya yang berasal dari sinar matahari dan benda/obyek di permukaan bumi. Pantulan sinar matahari dari benda/obyek di permukaan bumi ditangkap oleh kamera/sensor, tiap benda/obyek memberikan nilai pantul yang berbeda sesuai dengan sifatnya.

Sistem penginderaan jauh mencakup beberapa komponen utama yaitu (1). Cahaya sebagai sumber energi, (2). Sensor sebagai alat perekam data, (3). Stasiun bumi sebagai pengendali dan penyimpan data, (4). Fasilitas pemrosesan data, (5). Pengguna data.

Dikenal dua sistem yaitu penginderaan jauh dengan sistim pasif (passive sensing) dan sistim aktif (active sensing). Penginderaan dengan sistim pasif adalah suatu sistim yang memanfaatkan energi almiah, khususnya energi (baca cahaya) matahari, sedangkan sistim

aktif menggunakan energi buatan yang dibangkitkan untuk berinteraksi dengan benda/obyek.

Sebagian besar data penginderaan jauh didasarkan pada energy matahari. Alat perekam adalah sistim multispectral scanner yang bekerja dalam selang cahaya tampak sampai inframerah termal. Sistim ini sebagian besar adalah menggunakan sistim optik. Jumlah saluran (channel atau band) berbeda dari satu sistim ke sistim yang lain. Landsat 7 misalnya mempunyai 7 bands, SPOT 4 bands, ASTER 14 bands. Pada sistim hiperspektral jumlah saluran bahkan dapat mencapai lebih dari 100.

Selain sistim pasif penginderaan dengan sistim aktif menggunakan sumber energi buatan yang dipancarkan ke permukaan bumi dan direkam nilai pantulnya oleh sensor. Sistim aktif ini biasanya menggunakan gelombang mikro (micro wave) yang mempunyai panjang gelombang lebih panjang dan dikenal dengan pencitraan radar (radar imaging). Sistim aktif pada umumnya berupa saluran tunggal (single channel). Ia mempunyai kelebihan dibandingkan dengan sistim optik dalam hal mampu menembus awan dan dapat dioperasikan pada malam hari karena tidak tergantung pada sinar matahari. Sistim aktif antara lain diterapkan pada Radarsat (Kanada), ERS-1 (Eropa) dan JERS (Jepang).

Pada dasarnya perekaman permukaan bumi untuk keperluan pemetaan dapat ditempuh dengan dua cara, yaitu dengan jalan pemotretan udara dan perekaman digital melalui wahana udara atau satelit.

Pemotretan udara pada umumnya menggunakan kamera dan film, dan menghasilkan potret (data analog). Secara garis besar, pemotretan udara dan hasil ikutannya dalam bentuk peta merupakan bidang kegiatan ilmu geodesi yang dikenal dengan bidang fotogrametri. Bidang ini meliputi : (1).Perencanaan pemotretan yang meliputi pemilihan kamera udara, disain pemotretan, pemilihan film dan cara pemotretan. (2).Pemrosesan laboratorium, meliputi pencetakan, penyusunan, pengarsipan potret. (3).Pengolahan dan pemanfaatan seperti penggabungan potret (mosaik), pembuatan peta topografi.

Potret udara pada umumnya digunakan untuk dua hal : (1). Untuk membuat peta topografi dengan menggunakan peralatan yang khusus dibuat untuk itu. Pekerjaan ini termasuk dalam bidang fotogrametri, yang tidak dibahas dalam makalah ini. (2). Untuk pemetaan sumberdaya alam seperti geologi, kehutanan, pertanian, sumberdaya air, bencana alam dan sebagainya (petapeta tematik). Peta tematik dibuat dengan cara menafsirkan kenampakan pada potret udara sesuai dengan tujuannya melalui pengenalan tanda-tanda yang khas dari obyek yang diamati.

Kriteria penafsiran yang umum terhadap obyek/gejala alam antara lain : (1). Bentuk dan ukuran obyek, (2). Pola dan susunan obyek, (3). Tekstur dari obyek, (4). Hubungan/asosiasi dengan obyek disampingnya, (4). Struktur dari obyek, (5). Warna, derajat keabuan (grey level) akibat nilai pantul yang berbeda, (6). Kaitannya dengan ulah kegiatan manusia dan sebagainya.

Beberapa sifat potret udara yang dapat memperkuat pengamatan adalah pengamatan tiga dimensi (3D) yang diakibatkan oleh sifat tumpang – tindih (overlaping) dari potret – potret yang berdekatan/berurutan. Untuk mengamati kenampakan 3D tersebut diperlukan suatu alat yang bernama stereoskop.

Perekaman data

Sensor yang dapat digunakan untuk perekam data dapat berupa multispectral scanner, vidicon atau multispectral camera. Rekaman data pada umumnya disimpan sementara di dalam alat perekam yang ditempatkan di satelit kemudian dikirimkan secara telemetri ke stasiun penerima bumi sebagai data mentah (raw data). Di stasiun bumi data mengalami pemrosesan awal (preprocessing) seperti proses kalibrasi radiometri, koreksi geometri sebelum dikemas dalam bentuk format baku yang siap untuk dipakai pengguna (users).

Data penginderaan jauh

Data penginderaan jauh pada umumnya berbentuk data digital yang merekam unit terkecil dari permukaan bumi dalam sistim perekam data. Unit terkecil ini dikenal dangan nama pixel (picture element) yang berupa koordinat 3 dimensi (x,y,z). Koordinat x,y menunjukkan lokasi unit tersebut dalam koordinat geografi x, y dan z menunjukkan nilai intensitas pantul dari tiap pixel dalam tiap selang panjang gelombang yang dipakai. Nilai intensitas pantul dibagi menjadi 256 tingkat berkisar antara 0 – 255 dimana 0 merupakan intensitas terrendah (hitam) dan 255 intensitas tertinggi (putih). Dengan data citra asli (raw data) tidak lain adalah kumpulan dari sejumlah pixel yang bernilai antara 0 -255.

Ukuran pixel berbeda tergantung pada sistim yang dipakai, menunjukkan ketajaman/ketelitian dari data penginderaan jauh, atau yang dikenal dengan resolusi spasial. Makin besar nilai resolusi spasial suatu data makin kurang detail data tersebut dihasilkan, sebaliknya makin kecil nilai resolusi spasial makin detail data tersebut dihasilkan.

Selain resolusi spasial data penginderaan jauh mengenal suatu istilah lain yaitu resolusi spektral. Data penginderaan jauh yang menggunakan satu “band” pada sensornya hanya akan memberikan satu data intensitas pantul pada tiap pixel. Apabila sensor menggunakan 5 band maka data pada tiap pixel akan menghasilkan 5 nilai intensitas yang berbeda. Dengan menggunakan banyak band (multiband) maka pemisahan suatu obyek dapat dilakukan lebih akurat berdasarkan nilai intensitas yang khas dari masing-masing band yang dipakai.

Untuk keperluan analisis dan interpretasi dapat dilakukan dengan dua cara : (1) Pemrosesan dan analisis digital dan (2). Analisis dan interpretasi visual. Pemrosesan digital berfungsi untuk membaca data, menampilkan data, memodifikasi dan memproses, ekstraksi data secara otomatik, menyimpan, mendesain format peta dan mencetak. Sedangkan analisis dan interpretasi visual dipergunakan apabila pemrosesan data secara digital tidak dapat dilakukan dan kurang berfungsi baik.

Berbeda dengan pemrosesan digital dimana hampir seluruh pekerjaan dilakukan oleh komputer, analisis visual sebagian besar dilakukan oleh manusia. Dengan analisis digital komputer hanya dapat mengenal dan mengolah nilai spektralnya saja, sedangkan analisis visual manusia dapat memperkirakan dan menentukan suatu obyek berdasarkan sifat fisiknya.

Pada data potret udara, yang berupa data analog, penafsiran dalam bentuk penarikan garis dan penandaan dilakukan pada lembar potretnya (hard copy), sedangkan pada data digital selain dilakukan pada hard copy dapat juga dilakukan langsung dari layar monitor dan hasilnya langsung disimpan dalam bentuk data digital.

Analisis visual hanya dapat dilakukan oleh manusia yang terlatih dalam bidang pekerjaannya.

Satelit penginderaan jauh pada umumnya mempunyai berbagai keunggulan, antara lain : (1). Cakupannya sangat luas memberikan gambaran sinoptik yang baik. (2). Memberikan liputan ulang pendek (repetitive coverage). (3). Memeberikan sensitifitas spektral yang besar dibanding potret udara. (4).Format digital. (5). Kompatibel dengan GIS. (6). Data berbentuk elektronik yang mudah disebar luaskan.

Landsat adalah satelit Amerika Serikat yang pertama kali diorbitkan pada tahun 1972 sebagai satelit sumberdaya alam. Sampai sekarang telah diorbitkan generasi ke 7 dari satelit sejenis. Orbit Landsat adalah dari kutub ke kutub (orbit polar) pada ketinggian sekitar 700 Km dengan inklinasi 98.2 derajat dengan waktu orbit ulang untuk daerah tertentu (revisit time) 16 hari, artinya setiap 16 hari sekali satelit itu melewati daerah yang sama.

Data Landsat merupakan salah satu yang paling banyak dipakai dalam pemetaan pada umumnya karena mempunyai cakupan yang sangat luas, 180 x 180 km2 dengan resolusi spasial cukup baik (30 meter) Landsat 7 ETM+ mempunyai 8 band, 6 band pada selang cahaya tampak dan inframerah dekat dengan resolusi spasial 30 meter, 1 band pada selang cahaya inframerah termal dengan resolusi spasial 120 meter dan 1 band pada selang pankromatik dengan resolusi spasial 15 meter.

Dalam hal resolusi spasial, dua golongan dapat dibedakan yaitu ; (1) data yang mempunyai resulosi menengan seperti Landsat TM, SPOT Xs, JERS, ASTER dan (2) resolusi tinggi seperti IKONOS, QUICKBIRD, ORIMAGE-3, SPOT-5.

Pemanfaatan Citra Penginderaan Jauh

Dalam kajian  sumber daya bumi dan lingkungan

1. Pemetaan penggunaan lahan.

Dasar penggunaan lahan dapat dikembangkan untuk berbagai kepentingan penelitian, perencanaan, dan pengembangan wilayah. Contohnya penggunaan lahan untuk usaha pertanian atau budidaya permukiman.

2.           2. Analisis eksploitasi sumber daya alam.

Citra inderaja dengan resolusi spasial menengah (30 meter) dapat memberikan gambaran mengenai wilayah pertambangan cukup baik. Untuk dapat memperoleh gambaran wilayah pertambangan yang lebih detail, penggunaan citra resolusi tinggi diperlukan. Lingkungan pertambangan secara garis besar tampak pada citra dari perubahan kondisi lingkungan fisik seperti misalnya perubahan bentuk mukabumi (landscape), perubahan tutupan vegetasi (land cover) dan akibat dari penggalian tambang, khususnya galian di permukaan bumi.

3. Mengumpulkan data kerusakan lingkungan.

4.      Manfaat dalam kajian oceanografi

·         Pengamatan sifat fisis air laut

Dalam pengamatan sifat fisis air laut sebagi contoh adalah pengamatan suhu air laut dengan menggunakan citra termal hal ini bisa dianalisis suhu air laut dari waktu kewaktu secara keruangan.

·         Pemetaan perubahan pantai, abrasi, sedimentasi, dan lain-lain.

Menggunakan citra dapat diketahui daerah yang mengalami pengurangan dan yang mengalami penambahan material.

·         Pengamatan pasang surut air laut dan gelombang laut.