SISTEM PENGINDERAAN JAUH

SISTEM PENGINDERAAN JAUH

A.    Pengertian penginderaan jauh

Penginderaan jauh ialah ilmu dan seni untuk memperoleh informasi tentang objek, daerah, atau gejala dengan jalan menganalisis data yang diperoleh dengan menggunakan alat tanpa kontak langsung terhadap objek, daerah, atau gejala yang dikaji. Sedangkan gambaran yng terekam oleh kamera atau sensor itu disebut dengan citra penginderaan jauh atau disingkat citra.

Tujuan dari pengindraan jauh adalah untuk menyadap data dan informasi dari citra foto dan non-foto dari berbagai obyek di permukaan bumi yang direkam atau di gambarkan oleh alat pengindra buatan (sensor). Sensor yang dimaksud batasan ini adalah alat pengindra seperti kamera, alat penyiam (scanner), dan alat radiometer yang masing-masing dilengkapi detetktor di dalamnya.

Selama empat dasawarsa ini penggunaan pengindraan jauh meningkat disebabkan beberapa hal antara lain:

1.      Citra pengidraan jauh menggambarkan obyek, daerah dan gejala di permukaan bumi dengan: wujud dan letak obyek yang sama dengan letak obyek yang sebenarnya, relative lengkap, meliputi daerah luas, sifatnya permanen.

2.       Citra foto udara yang bertampalan dapat diihat secara 3 dimensional dengan menggunakan steroskop.

3.       Obyek dapat dikenali berdasarkan beda suhu, yakni direkam padacitra inframerah termal.

4.       Penggunaan pengindraan jauh untuk kegiatan penelitian dan pemetaan sangat menghemat waktu dan biaya, dan yang lebih penting dengan hasil yang memadai.

5.       Pengindraan jauh merupakan satu-satunya cara pemetaan daerah bencana.

6.       Karena citra satelit mempunyai periode ulang yang pendek maka citra merupakan alat yang sangat baik sekali untuk memantau perubahan yang terjadi secara cepat.

B.    Komponen-komponen dalam penginderaan jauh

Komponen dan interaksi antar komponen dalam system penginderaan jauh dapat dijelaskan secara ringkas sebagai berikut:

1.      Sumber  tenaga

Dalam penginderaan ajauh harus memiliki sumber tenaga baik sumber tenaga alamiah maupun sumber tenaga buatan. Tenaga ini mengenai objek di permukaan bumi yang kemudian dipantulkan ke sensor. Ia juga dapat berupa tenaga dari objek yang dipancarkan ke sensor.

Jumlah tenaga matahari yang samapi ke bumi di pengaruhi oleh waktu, lokasi, dan kondisi cuaca. Jumlah tenaga yang diterima di siang hari lebih banyak bila dibandingkan jumlahnya pada pagi atau sore hari. Disaat matahari berada tegak lurus diatas suatu tempat, jumlah tenaga yang diterima lebih besar bila dibandingkan pada saat matahari kedudukannya condong terhadap tempat itu. Karena sinar matahari lebih tersebar dan tidak terpusat pada satu tempat.

Disamping itu, jumlah tenaga yang diterima juga dipengaruhi oleh letah temapat di permukaan bumi. Tempat-tempat diequator menerima tenaga matahari lebih banyak bila dibandingakan terhadap tempat-tempat di lintang tinggi (jauh dari equator).untuk waktu dan letak yang sama, jumlah sinar yang mencapai bumi dapat berbeda bila kondisi cuaca berbeda. Semakin banyak penutupan oleh kabut, asap, dan awan, maka semakin sedikit tenaga yang dapat mencapai bumi.

Jumlah tenaga yang dapat mencapai bumi dapat disajikan dalam rumus berikut :

E = f(w,l,c)

Tenaga yang dapat diterima oleh sensor dapat berupa tenaga pantulan maupun tenaga pancaran yang berasal dari objek di permukaan bumi. Jumlah tenaga yang diterima oleh sensor tergantung dari jumlah tenaga asal dan karakteristik objeknya. Bagi tenaga pantulan, jumlah tenaga yang diterima oleh sensor yaitu sebesar pantulan yang dikalikan tenaga yang mengenai objek tersebut. Bagi tenaga pancaran, jumlah tenaga yang mencapai sensor bargantung atas suhu dan daya pancar objek. Semakin banyak tenaga yang diterima oleh sensor maka akan semakin cerah wujud objeknya pada citra.

2.      Atmosfer

Atmosfer membatasi bagian spectrum elektromagnetik yang dapat digunakan dalam pengineraan jauh. Pengaruhnya bersifat selektif terhadap panjang gelombang. Oleh karena itu, maka timbul istilah jendela atmosfer (bagian spektum elektromagnetik  yang dapat mencapai bumi). Dalam jendela atmosfer terdapat hambatan atmosfer, yaitu kendala yang di sebabkan oleh hamburan pada spectrum tampak dan serapan yang terjadi pada spectrum inframerah internal.

Interaksi tenaga dari obyek ke sensor senantiasa melewati atmosfer, dan di dalam atmosfer banyak sekali terjadi interksi antara lain:

1.      Hamburan
Hamburan Rayleigh merupakan salah satu penyebab utama adanya kabut tipis pada citra. Selain itu ada juga hamburan mie terjadi apabila garis tengah partikel atmosfer sama dengan panjang gelombang tenaga yang didera.

2.       Serapan
Merupakan kebalikan dari hamburan yang menyebabakan kehilanga efektif tenaga ke pembentuk atmosfer.

3.      Interaksi antara tenaga dan objek

Pengenalan objek biasanya dilakukan dengan menyelidiki karakteristik spectral objek yang tergambar pada citra. Objek yang banyak memantulkan/memancarkan tenaga akan tampak cerah pada citra, sedangkan objek yang pantulannya/pancarannya sedikit maka akan tampak gelap. Namun kadang ada objek yang berlainan tetapi mempunyai karakteristik spectral yang sama atau serupa sehingga menyulitkan penbedaannya pada citra. Hal ini dapat diatasi dengan menyelidiki karakteristik lain selain karakteristik spectral, misalnya bentuk, ukuran, dan pola.

4.      Sensor

Tenaga yang dating dari objek dipermukaan bumi diterima dan direkam oleh sensor. Tiap sensor memiliki kepekaan tersendiri terhadap bagian spectrum elektromagnetik. Kemampuan sensor untuk menyajikan gambaran objek terkecil disebut resolusi spasial. Semakin kecil objek yang dapat direkam olehnya, semakin baik kualitas sensornya.

Berdasarkan atas proses perekamannya sensor dibagi dua :

Ø  Sensor fotografik

Sensor fotografik proses perekamannya berlangsung dengan cara kimiawi. Tenaga elektromagnetik diterima dan irekam pada lapisan emulsi film yang bila diproses akan menghasilkan foto. Dalam proses ini film berguna sebagai penerima tenaga sekaligus sebagai alat perekamnya.

Ø  Sensor elektronik

Sensor elektronik menggunakan tenaga elektrik. Alat penerima dan perekamnya barupa pita magnetic atau detector lainnya, bukan film. Sinyal elektrik yang direkam pada pita magnetic  ini kemudian dapat diproses menjadi data visual maupun data digital yang siap dikomputerkan. Pemrosesannya menjadi citra dapat dilakukan dengan dua cara, yakni dengan memotret data yang direkam oleh pita magnetic yang telah iwujudkan secara visual pada sejenis layar televisi, atau dengan menggunakan film perekam khusus. Hsil akhirnya disebut citra penginderaan jauh atau citra.

5.      Perolehan data

Perolehan data dapat dilakukan dengan cara manual yakni dengan interpretsi secara visual, dan dapat pula dilakukan dengan cara numerik atau cara digital yaitu dengan cara menggunakan computer.

Dalam pengindraan jauh istilah foto diperuntukkan secara ekskusif bagi citra yang dideteksikan dan direkam pada film. Istilah citraberkaitan dengan setiap produk pictorial, seluruh foto termasuk citra, akan tetapi tidak semua citra berupa foto.

C.    Beberapa system penginderaan jauh

Menurut Lillesand dan Kiefer (1979) membedakan penginderaan jauh berdasarkan cara pengumpulan data dan cara analisisnya sebagai berikut :

1.      Berdasarkan cara pengumpulan datanya, dapat dibedakan atas :

Ø  Tenaga yang digunakan

System ini dapat menggunakan tenaga pantulan ataupun tenaga pancaran.

Ø  Wahana

Dapat berupa system penginderaan jauh dari dirgantara (airborne system) dan dai antariksa (spaceborne system).

2.      Berdasarkan atas analisis datanya, dapat dibedakan atas interpretasinya yaitu :

Ø  Interpretasi secara visual

Interpretasi secara visual dilakukan dengan menggunakan hasil penginderaan yang berupa data pictorial atau citra.

Ø  Interpretasi secara numerik

Interpretasi secara numeruk dilakukan dengan menggunakan hasil penginderaan berupa data digital yang direkam pada pita magnetic.

Hasil interpretasi atau informasi yang berasal dari kedua cara tersebut dapat diwujudkan dalam bentuk table,  peta, dan deskripsi yang dapat dipakai oleh si pengguna.

Lillesand dan kiefer juga membedakan system penginderaan jauh berdasarkan system fotografik dan system elektronik.

Ø  system fotografik yaitu :

keunggulannua yaitu :

1.      Caranya sederhana

2.      Tidak mahal

3.      Resolusi spasialnya baik sekali, hal ini disebabkan karena tinggi terbang pesawat udara lebih rendah bila dibandingkan dengan tinggi orbit satelit sehingga skala foto udara pada umumnya lebih basar dari skala citra satelit.

4.      Integritas geometriknya baik, yakni data geometric yang dapat disadap dari foto udara bersifat lengkap, seperti jarak, arah luas, beda tinggi.

Ø  System elektonik

Mempunyai kelebihan dalam hal penggunaan spectrum yang lebih luas kemampuan yang lebih besar dan lebih pasti dalam membedakan karakteristik spectral objek. Dan proses analisis lebih cepat karena digunakannya computer.

            Cracknell (1981) membedakab teknik penginderaan jauh atas tiga system, yaitu :

1.      System pasif yang menggunakan tenaga pancaran objek

Penginderaan jauh system pasif yang menggunakan pantulan sinar matahari hanya dapat beroperasi pada siang hari pada cuaca cerah.

2.      System pasif yang menggunakan pancaran sinar matahari

Penginderaan jauh system pasif yang menggunakan tenaga pancaran objek atau tenaga termal dapat beroperasi pada siang maupun malam hari, pada cuaca cerah pada umumnya dipilaih saat dimana suhu diantara tiap objek cukup besar sehingga memudahkan pengenalannya pada citra.

3.      System aktif yang berupa radar, laser, lidar, dan sebagainya.

Penginderaan jauh system aktif dapat beroperasi pada cuaca berawan atau bahkan dalam keadaan hujan. Kelemahannya terletak pada resolusi spasial yang semakin kasar apabila digunakan panjang gelombang yang semakin besar.

D.   System penginderaan jauh yang ideal

Dalam sistem pengindraan jauh yang ideal komponen yang harus ada meliputi:

1.      Sumber tenaga yang seragam

Sumber tenaga akan menyajikan tenaga pada seluruh panjang gelombang, dengan suatu keluaran tetap, diketahui, kualitas tinggi, tidak terganggu pada waktu dan tempat.

2.      Atmosfer yang tidak menganggu

Atmosfer yang tidak akan mengubah tenaga dari sumbernya dengan cara apapun.

3.      Serangkaian interaksi yang unik antara tenaga dan benda di muka bumi
Interksi ini akan membangkitkan pantulan atau pancaran sinyal yang tidak hanya selektif tehadap panjang gelombang, namun juga diketahui tidak berubah-ubah.

4.      Sensor sempurna

Alat ini merrupakan sebuah sensor yang memiliki kepekaan tinggi terhadap seluruh panjang gelombang.

5.      Berbagai pengguna data

Para penguna data harus memiliki pengetahuan yang mendalam mengenai displin ilmu masing-masing maupun cara pengumpulan dan system analisis data pengindraan jauh.