PENGINDERAAN JAUH

Karakter utama dari suatu image (citra) dalam penginderaan jauh adalah adanya rentang panjang gelombang (wavelength  band) yang dimilikinya. Beberapa radiasi yang bisa dideteksi dengan sistem penginderaan jarak jauh seperti : radiasi cahaya matahari atau panjang gelombang dari visible dan near sampai middle  infrared,  panas atau dari distribusi spasial energi panas yang dipantulkan permukaan bumi (thermal), serta refleksi gelombang mikro. Setiap material pada permukaan bumi juga mempunyai reflektansi yang berbeda terhadap cahaya matahari. Sehingga material-material tersebut akan mempunyai resolusi yang berbeda pada setiap band panjang gelombang.

Piksel adalah sebuah titik yang merupakan elemen palong kecil pada citra satelit.Angka numerik (1 byte) dari piksel disebut Digital Number (DN).Digital Number bisa ditampilkan dalam warna kelabu, berkisar antara putih dan hitam (greyscale), tergantung level energi yang terdeteksi. Piksel yang disusun dalam order yang benar akan membentuk sebuah citra.

Berdasarkan resolusi yang digunakan, citra hasil penginderaan jarak jauh bisa dibedakan atas (Jaya, 2002):

• Resolusi spasial

Merupakan ukuran terkecil dari suatu bentuk (feature) permukaan bumi yang bisa dibedakan dengan bentuk permukaan disekitarnya, atau sesuatu yang ukurannya bisa ditentukan.Kemampuan ini memungkinkan kita untuk mengidentifikasi (recognize) dan menganalisis suatu objek di bumi selain mendeteksi (detectable) keberadaannya.

• Resolusi spektral

Merupakan dimensi dan jumlah daerah panjang gelombang yang sensitive terhadap sensor

• Resolusi radiometrik

Merupakan ukuran sensitifitas sensor untuk membedakan aliran radiasi (radiation flux) yang dipantulkan atau diemisikan suatu objek oleh permukaan bumi.

• Resolusi Temporal

Merupakan frekuensi suatu sistem sensor merekam suatu areal yang sama (revisit). Seperti Landsat TM yang mempunyai ulangan setiap 16 hari, SPOT 26 hari dan lain sebagainya.

Kebanyakan citra satelit yang belum diproses disimpan dalam bentuk grayscale, yang merupakan skala warna dari hitam ke putih dengan derajatkeabuan yang bervariasi. Untuk penginderaan jauh, skala yang dipakai adalah256 shade grayscale, dimana nilai 0 menggambarkan hitam, nilai 255 putih.Untuk citra muktispektral, masing-masing piksel mempunyai beberapa

DN, sesuai dengan jumlah band yang dimiliki.Sebagai contoh, untuk Landsat 7,masing-masing piksel mempunyai 7 DN dari 7 band yang dimiliki.Citra bisaditampilkan untuk masing0masing band dalam bentuk hitan putih maupunkombinasi 3 band sekaligus, yang disebut color composites.Citra, sebagai dataset, bisa dimanipulasi menggunakan algorithm(persamaan matematis).Manipulasi bisa merupakan pengkoreksian error,pemetaan kembali data terhadap suatu referensi geografi tertentu, ataupunmengekstrak informasi yang tidak langsung terlihat dari data. Data dari dua citraatau lebih pada lokasi yang sama dikombinasikan secara matematis untuk

membuat composite dari beberapa dataset. Produk data ini, disebut derivedproducts, bisa dihasilkan dengan beberapa penghitungan matematis atas datanumerik mentah (DN) (Puntodewo, dkk, 2003)

Gambar 1. Reflektansi obyek pada Berbagai Panjang Gelombang

KARAKTERISTIK BERBAGAI CITRA SATELIT

LANDSAT

Teknologi penginderaan jauh satelit dipelopori oleh NASA Amerika

Serikat dengan diluncurkannya satelit sumberdaya alam yang pertama, yang

disebut ERTS-1 (Earth Resources Technology Satellite) pada tanggal 23 Juli

1972, menyusul ERTS-2 pada tahun 1975, satelit ini membawa sensor RBV

(Retore Beam Vidcin) dan MSS (Multi Spectral Scanner) yang mempunyai

resolusi spasial 80 x 80 m. Satelit ERTS-1, ERTS-2 yang kemudian setelah

diluncurkan berganti nama menjadi Landsat 1, Landsat 2, diteruskan dengan

seri-seri berikutnya, yaitu Landsat 3, 4, 5, 6 dan terakhir adalah Landsat 7 yang

diorbitkan bulan Maret 1998, merupakan bentuk baru dari Landsat 6 yang gagal

mengorbit.

Landsat 5, diluncurkan pada 1 Maret 1984, sekarang ini masih beroperasi

pada orbit polar, membawa sensor TM (Thematic  Mapper), yang mempunyai

resolusi spasial 30 x 30 m pada band 1, 2, 3, 4, 5 dan 7. Sensor Thematic

Mapper mengamati obyek-obyek di permukaan bumi dalam 7 band spektral,

yaitu band 1, 2 dan 3 adalah sinar tampak (visible), band 4, 5 dan 7 adalah inframerah dekat, infra merah menengah, dan band 6 adalah infra merah termal yangmempunyai resolusi spasial 120 x 120m. Luas liputan satuan citra adalah 175 x185 km pada permukaan bumi. Landsat 5 mempunyai kemampuan untukmeliput daerah yang sama pada permukaan bumi pada setiap 16 hari, padaketinggian orbit 705 km (Sitanggang, 1999 dalam Ratnasari, 2000). Kemampuanspektral dariLandsat-TM, ditunjukkkan pada Tabel 2.Program Landsat merupakan tertua dalam program observasi bumi.Landsat dimulai tahun 1972 dengan satelit Landsat-1 yang membawa sensorMSSmultispektral.Setelah tahun 1982, Thematic Mapper TM ditempatkan padasensor MSS. MSS dan TM merupakan whiskbroom scanners.Pada April 1999Landsat-7 diluncurkan dengan membawa ETM+scanner.Saat ini, hanyaLandsat-5 dan 7 sedang beroperasi.

Tabel 1. Karakteristik ETM+ Landsat

Sistem Landsat-7

Orbit 705 km, 98.2o, sun-synchronous, 10:00 AM

crossing, rotasi 16 hari (repeat cycle)

Sensor ETM+ (Enhanced Thematic Mapper)

Swath Width 185 km (FOV=15o)

Off-track viewing Tidak tersedia

Revisit Time 16 hari

Band-band Spektral (µm) 0.45 -0.52 (1), 0.52-0.60 (2), 0.63-0.69 (3),

0.76-0.90 (4), 1.55-1.75 (5), 10.4-12.50 (6),

2.08-2.34 (7), 0.50-0.90 (PAN)

Ukuran Piksel Lapangan

(Resolusi spasial)15 m (PAN), 30 m (band 1-5, 7), 60 m band 6Arsip data earthexplorer.usgv.gov

Sistem Landsat merupakan milik Amerika Serikat yang mempunyai tigainstrument pencitraan, yaitu RBV (Return Beam Vidicon), MSS (multispectral

Scanner) dan TM (Thematic Mapper). (Jaya, 2002)

• RBV

Merupakan instrumen semacam televisi yang mengambil citra .snapshot.

dari permukaan bumi sepanjang track lapangan satelit pada setiap selang

waktu tertentu.

• MSS

Merupakan suatu alat scanning mekanik yang merekam data dengan cara

men-scanningpermukaan bumi dalam jalur atau baris tertentu

• TM

Juga merupakan alat scanning mekanis yang mempunyai resolusi spectral,

spatial dan radiometric.

Tabel 2. Band-band pada Landsat-TM dan kegunaannya (Lillesand dan

Kiefer, 1997)

Band Panjang

Gelombang

(µm)

Spektral Kegunaan

1 0.45 . 0.52 Biru Tembus terhadap tubuh air,

dapat untuk pemetaan air, pantai,

pemetaan tanah, pemetaan

tumbuhan, pemetaan kehutanan

dan mengidentifikasi budidaya

manusia

2 0.52 . 0.60 Hijau Untuk pengukuran nilai pantul

hijau pucuk tumbuhan dan

penafsiran aktifitasnya, juga

untuk pengamatan kenampakan

budidaya manusia.

3 0.63 . 0.69 Merah Dibuat untuk melihat daerah

yang menyerap klorofil, yang

dapat digunakannuntuk

membantu dalam pemisahan

spesies tanaman juga untuk

pengamatan budidaya manusia

4 0.76 . 0.90 Infra

merah

dekat

Untuk membedakan jenis

tumbuhan aktifitas dan

kandungan biomas untuk

membatasi tubuh air dan

pemisahan kelembaban tanah

5 1.55 - 1.75 Infra

merah

sedang

Menunjukkan kandungan

kelembaban tumbuhan dan

kelembaban tanah, juga untuk

membedakan salju dan awan

6 10.4 - 12.5 Infra

Merah

Termal

Untuk menganallisis tegakan

tumbuhan, pemisahan

kelembaban tanah dan pemetaan

panas

7 2.08 . 2.35 Infra

merah

sedang

Berguna untuk pengenalan

terhadap mineral dan jenis

batuan, juga sensitif terhadap

kelembaban tumbuhan

Terdapat banyak aplikasi dari data Landsat TM: pemetaan penutupan

lahan, pemetaan penggunaan lahan, pemetaan tanah, pemetaan geologi,

pemetaan suhu permukaan laut dan lain-lain. Untuk pemetaan penutupan dan

penggunaan lahan data Landsat TM lebih dipilih daripada data SPOT

multispektral karena terdapat band infra merah menengah. Landsat TM adalah

satu-satunya satelit non-meteorologi yang mempunyai band inframerah termal.

Data termal diperlukan untuk studi proses-proses energi pada permukaan bumi

seperti variabilitas suhu tanaman dalam areal yang diirigasi. Seperti Tabel 2

menunjukkan aplikasi atau kegunaan utamaprinsip pada berbagai band Landsat

TM.

Gambar 2. Citra Landsat 7 ETM+ 15 m di London, England, 15m Data

Courtesy USGS (infoterra-global.com, 2004)