Penginderaan jauh

A. Pengertian Penginderaan jauh Penginderaan jauh dapat diserupakan dengan suatu proses membaca. Dengan menggunakan mata Anda bertindak sebagai alat pengindera (sensor) yang menerima cahaya yang dipantulkan dari halaman modul ini. Data yang diterima oleh mata Anda berupa energi sesuai dengan jumlah cahaya yang dipantulkan dari bagian terang pada halaman modul ini. Data tersebut dianalisis atau ditafsir di dalam pikiran Anda agar dapat menerangkan bahwa bagian yang gelap pada halaman ini merupakan sekumpulan hurufhuruf yang menyusun kata-kata. Lebih dari itu, kata-kata tersebut menyusun kalimatkalimat, dan Anda menafsir arti informasi yang terdapat pada kalimat-kalimat itu. Untuk lebih jelasnya, silahkan Anda perhatikan beberapa definisi berikut ini. 1. Penginderaan jauh adalah ilmu atau seni untuk memperoleh informasi tentang objek, daerah atau gejala, dengan jalan menganalisis data yang diperoleh dengan menggunakan alat, tanpa kontak langsung dengan objek, daerah atau gejala yang akan dikaji (Lillesand dan Kiefer, 1990). 2. Penginderaan jauh merupakan upaya untuk memperoleh, menemutunjukkan (mengidentifikasi) dan menganalisis objek dengan sensor pada posisi pengamatan daerah kajian (Avery, 1985). 3. Penginderaan jauh merupakan teknik yang dikembangkan untuk memperoleh dan menganalisis informasi tentang bumi. Informasi itu berbentuk radiasi elektromagnetik yang dipantulkan atau dipancarkan dari permukaan bumi (Lindgren, 1985). • Komponen Penginderaan Jauh Dalam penginderaan jauh dikenal berbagai komponen agar teknologi ini dapat digunakan. Komponen dalam inderaja di antaranya adalah sumber tenaga, atmosfer, interaksi antara tenaga dengan objek di permukaan bumi, sensor, sistem pengolahan data, dan berbagai penggunaan data. 1. Sumber Tenaga Dalam mekanisme perekaman objek yang berada di bumi, sensor membutuhkan energi untuk dapat mengenali objek tersebut. Sumber tenaga dalam penginderaan jauh dibedakan menjadi dua macam, yaitu sumber tenaga alam dan sumber tenaga buatan. Sumber tenaga alam di bumi adalah matahari, sumber tenaga alam ini dipakai dalam sistem pasif. Sumber tenaga buatan digunakan dalam penginderaan jauh sistem aktif, seperti radar maupun lidar. Sumber tenaga alam utama di bumi adalah cahaya matahari, namun tidak semua tenaga radiasi elektromagnetik dari matahari dapat digunakan dalam penginderaan jauh. Radiasi matahari yang digunakan dalam perekaman data penginderaan jauh bergantung pada panjang gelombang elektromagnetiknya. Radiasi matahari yang jatuh ke bumi sebagian akan diserap dan sebagian akan dipantulkan. Sensor penginderaan jauh yang terdapat pada wahana satelit hanya dapat menerima gelombang elektromagnetik hasil dari pantulan radiasi matahari oleh objek yang berada di bumi sehingga sistem penginderaan jauh ini disebut sistem pasif.Radiasi matahari pun tidak semua spektrum gelombangnya mencapai permukaan bumi sehingga gelombang elektromagnetik yang dipantulkannya pun tidak merata.Bagian spektrum pantulan radiasi matahari yang digunakan adalah gelombang tampak dan perluasannya (ultraviolet, biru, hijau, merah, dan infra merah dekat) yang memiliki panjang gelombang 0.3 – 1.3 mikrometer, panjang gelombang inframerah termal (3 – 5 mikrometer dan 8 – 14 mikrometer), serta panjang gelombang mikro (0.1 – 100 cm). Gambar 1. Komponen-komponen dalam sistem Penginderaan Jauh Panjang gelombang tampak dan perluasannya merupakan hasil reflektansi objek permukaan bumi. Panjang gelombang ini dapat dimanfaatkan untuk menganalisis keadaan permukaan bumi secara visual.Perekaman yang menggunakan panjang gelombang termal dapat digunakan untuk mengetahui perbedaan pancaran suhu objek permukaan bumi.Perekaman data menggunakan panjang gelombang mikro dapat menggunakan dua sistem perekaman, yaitu dengan menggunakan sistem pasif dan sistem aktif. 2. Sensor dan Wahana Sensor adalah alat yang digunakan untuk merekam data gelombang elektromagnetik hasil pantulan dari permukaan bumi. Sensor ini dapat dipasang pada berbagai macam wahana, seperti pesawat udara, satelit, roket, balon stratosfer, atau balon kaptif.Sensor dan wahana memiliki karakteristik yang berbeda dengan sensor dan wahana lainnya. Karakteristik dari sensor dan wahana dibedakan menjadi karakteristik spasial, lebar sapuan, karakteristik spektral, resolusi temporal, dan resolusi radiometrik. Gambar 2. Interaksi Antar Tenaga dan Objek dalam Indraja Seiring dengan perkembangan teknologi penginderaan jauh, berbagai resolusi sensor semakin meningkat sehingga data yang didapatkan lebih akurat dan lebih detail. Meskipun demikian, data yang dihasilkan sensor akan menjadi informasi yang berguna apabila pengguna dapat memahami prinsip kerja sensor, mengerti cara interpretasi citra yang benar, dan memahami cara menggunakannya secara tepat. Gambar 3. Macam Wahana 3. Interaksi Tenaga dan Objek Interaksi tenaga dan objek (permukaan bumi) perlu dipelajari agar informasi yang diinterpretasikan tidak bias bahkan salah. Kajian interaksi antara tenaga dan objek ini menjadi penting karena adanya peran atmosfer yang seringkali membatasi bagian dari spektrum elektromagnetik yang dapat digunakan dalam inderaja.Hambatan yang terjadi di atmosfer adalah hamburan pada spektrum sinar tampak dan serapan pada spektrum sinar inframerah. Hamburan sendiri adalah sebaran radiasi matahari oleh partikel-partikel yang ada di atmosfer. Hamburan yang ada di atmosfer dan dapat mengganggu sistem penginderaan jauh adalah hamburan rayleigh, hamburan mie, dan hamburan non-selektif. Hamburan Rayleigh terjadi pada saat cuaca cerah dan panjang gelombang pendek akan lebih kuat terkena dampak hamburan Rayleigh ini karena tenaga radiasi matahari berinteraksi dengan partikel-partikel kecil yang ukurannya jauh lebih kecil dari panjang gelombang yang dilalui. Atas adanya masalah hamburan ini, citra digital harus dikoreksi atmosfer terlebih dahulu. Hamburan mie mempengaruhi panjang gelombang yang panjang. Hamburan mie ini terjadi akibat partikel-partikel lebih besar dari panjang gelombang yang dipancarkan oleh matahari. Contoh partikel yang menyebabkan hamburan mie ini adalah uap air dan debu. Hamburan mie ini sendiri sangat berpengaruh pada saat kondisi cuaca agak gelap. Hamburan non-selektif terjadi apabila gelombang menabrak suatu partikel yang ukuran diameternya jauh lebih besar dibandingkan dengan panjang gelombang itu sendiri. Hamburan ini berpengaruh pada semua spektrum panjang gelombang, sinar tampak maupun perluasannya. Hal ini pulalah yang menyebabkan awan dan kabut tampak berwarna putih pada semua panjang gelombang. Serapan atmosfer merupakan peristiwa yang berkebalikan dengan hamburan. Serapan atmosfer menyebabkan hilangnya tenaga pada spektrum cahaya tertentu. Penyerapan radiasi matahari ini paling efisien diserap oleh uap air, karbon dioksida, dan ozon. Besarnya pengaruh partikel terhadap terserapnya gelombang bergantung pada fungsi panjang gelombang elektromagnetik sesuai dengan kisaran (range) spektral yang terdapat pada jendela atmosfer. Oleh karena itu, dalam pembuatan sensor inderaja harus memperhatikan hal-hal berikut:Kepekaan spektral sensor 1) Keberadaan spektral pada jendela atmosfer 2) Sumber tenaga atau besarnya tenaga yang tersedia pada kisaran (range) spektral pada jendela atmosfer Berdasarkan hal ini pemilihan kisaran (range) spektral pada sensor harus didasarkan pada cara bagaimana tenaga berinteraksi dengan objek permukaan bumi yang diindera.Suatu benda ketika menerima gelombang akan dipantulkan, diserap, dan diteruskan dengan tenaga yang berbeda-beda, bergantung pada objek yang dikenai oleh gelombang. Berdasarkan hal ini, suatu benda yang tidak dapat terlihat pada spektral tertentu akan dapat terlihat pada kisaran spektral lainnya. 4. Atmosfer Atmosfer merupakan bagian dari bumi yang berisikan udara. Senyawa kimia yang terdapat di atmosfer ini di antaranya adalah oksigen, karbon dioksida, nitrogen, hidrogen, dan helium. Sama seperti pembahasan pada sub bab interaksi tenaga dan objek, senyawa-senyawa tersebut memiliki peran dalam menerima, menyerap, meneruskan, dan memantulkan gelombang.Dalam atmosfer juga dikenal dengan adanya jendela atmosfer, jendela atmosfer ini adalah bagian dari atmosfer yang dapat meloloskan gelombang elektromagnetik pada spektral-spektral tertentu. 5. Perolehan Data Data yang diperolah dalam melakukan penginderaan jauh dapat berupa data manual maupun data numerik. Data manual adalah data hasil dari interpretasi citra (biasanya foto udara) dengan menggunakan stereoskop (alat untuk melihat kesan tiga dimensi pada foto udara). Data numerik (digital) diperoleh melalui penggunaan software khusus untuk inderaja. Software yang biasa digunakan di antaranya adalah Erdas Imagine dan Envi. 6. Pengguna Data Pengguna merupakan komponen akhir yang penting dalam sistem inderaja. Pengguna inderaja ini dapat perseorangan ataupun suatu lembaga. Apabila tidak ada pengguna maka informasi yang didapatkan tidak ada gunanya. Berikut adalah beberapa lembaga yang seringkali menjadi pengguna dalam sistem penginderaan jauh: 1) Bidang kehutanan 2) Bidang militer 3) Bidang kependudukan 4) Bidang pemetaan 5) Bidang meteorologi dan klimatologi