Pengindraan Jauh

Pengindraan Jauh

By: Calvin & William

1. Pengertian Pengindraan Jauh

Indraja adalah singkatan dari pengindraan jauh atau remote sensing. Menurut Lindgreen, pengindraan jauh berarti teknik yang dikembangkan untuk memperoleh dan menganalisis informasi tentang bumi. 

Adapun menurut Lillesand dan Kiefer (1979), pengindraan jauh berarti ilmu, seni, dan teknik untuk memperoleh informasi tentang objek, area, atau gejala dengan jalan menggunakan alat tanpa kontak langsung dengan objek, area, atau gejala yang dikaji.

Berkat dedikatif dari Lillesand dan Kiefer maka kita dapat mengetahui benda-benda di angkasa dengan jelas dan mudah.

Pada gambar berikut, matahari merupakan sumber tenaga, sedangkan udara atau atmosfer sebagai zat pengantarnya. Objek di muka bumi akan memantulkan sumber tenaga ke sensor. Pada objek yang mempunyai tenaga pancaran, jumlah tenaga yang mencapai sensor tergantung pada suhu dan daya pancar objek, pada sensor inilah objek tersebut direkam, diproses lalu menghasilkan data pengindraan jauh yang berupa data digital atau citra.

Data tersebut ditafsirkan sehingga menjadi data informasi yang akan dimanfaatkan oleh pengguna data.

2. Komponen Penginderaan Jauh

Proses pemotretan objek yang sedang diteliti, baik melalui pesawat terbang maupun satelit, merupakan tahap pengumpulan data yang hasilnya berupa citra foto udara atau citra satelit. Tahap pengumpulan data ini memerlukan komponen pendukung, yaitu:

a. Sumber Tenaga

Sumber tenaga yang umumnya digunakan adalah sinar matahari, sedangkan tenaga yang lain, misalnya sinar bulan dan sinar buatan. Penggunaan sinar matahari sebagai sumber tenaga disebut sistem pasif, sedangkan apabila menggunakan tenaga buatan disebut sistem aktif.

Fungsi dari sumber energi adalah untuk menyinari objek (permukaan bumi) dan memantulkan pada sensor. Cerah dan tidaknya wujud objek yang dihasilkan tergantung pada jumlah energi yang diterima oleh sensor.

b. Atmosfer

Atmosfer adalah lapisan udara yang menyelubungi bumi. Tidak semua spektrum gelombang elektro magnetik dapat sampai di permukaan bumi, karena dalam atmosfer ada proses pembauran dan penyerapan.

Penyerapan dilakukan oleh molekul atmosfer, sedangkan spektrum elektro magnetik yang dapat mencapai bumi disebut dengan jendela atmosfer.

c. Wahana

Dalam pengindraan jauh, bumi dipotret dari ruang angkasa dengan menggunakan pesawat atau satelit. Pesawat atau satelit inilah yang disebut dengan wahana. Jarak pemotretan terbagi menjadi tiga tingkat ketinggian, yaitu:

1.      Ketinggian 1.000 m sampai 9.000 m dari permukaan laut, pemotretan dilakukan dengan menggunakan pesawat terbang rendah sampai medium (low to medium altitude aircraft). Citra yang dihasilkan adalah citra foto (foto udara).

2.      Ketinggian sekitar 18.000 m dari permukaan bumi, pemotretan dilakukan dengan menggunakan pesawat terbang tinggi (high altitude aircraft). Citra yang dihasilkan adalah foto udara dan multispectral scanners data.

3.      Ketinggian 400 km sampai 900 km dari permukaan bumi, pemotretan dilakukan dengan menggunakan satelit. Citra yang dihasilkan adalah citra satelit.

d. Objek

Objek adalah segala sesuatu yang menjadi sasaran dalam pengindraan jauh, antara lain atmosfer, biosfer, hidrosfer, dan litosfer.

e. Sensor

Sensor berfungsi sebagai alat perekam objek yang sedang diselidiki. Setiap sensor mempunyai tingkat kepekaan yang berbeda-beda. Ada dua macam sensor, yaitu:

1.      Sensor fotografik, sensor ini berupa kamera yang dapat menghasilkan foto atau citra.

2.      Sensor elektronik, sensor yang cara kerjanya secara elektrik dan sistem pemrosesannya menggunakan komputer dan sensor elektronik disebut citra pengindraan jauh.

f. Produk (data yang diperoleh)

Produk atau data yang diperoleh berupa citra dan digital. Data inilah yang akan digunakan pengguna data.

g. Citra

Citra adalah gambar dari suatu objek sebagai hasil pemotretan dengan kamera. Citra dibedakan menjadi dua, yaitu citra foto (hasil pemotretan kamera foto) dan citra nonfoto yang berupa gambaran objek dari hasil rekaman satelit.

3. Jenis-Jenis Citra

Hasil pengindraan jauh yang disebut citra, pada prinsipnya dibagi atas dua bagian, yaitu:

(a). Citra foto atau foto udara (photographic image), yaitu citra yang dipotret dengan sensor kamera pada wahana pesawat udara atau satelit.

1.      Berdasarkan spektrum elektromagnetik yang digunakan yaitu citra foto ultraviolet, citra foto ortokromatik, citra foto pankkromatik, citra foto inframerah asli, dan citra foto inframerah modifikasi.

2.      Berdasarkan posisi sumbu kamera yaitu citra foto vertikal atau foto tegak (orto photograph), citra foto condong atau foto miring (oblique photograph), citra foto agak condong (low oblique photograph), dan citra foto sangat condong (high oblique photograph).

3.      Berdasarkan sudut liputan kamera yaitu citra foto sudut kecil (<60 derajat), citra foto normal (60 derajat sampai 75 derajat), citra foto sudut lebar (75 derajat sampai 100 derajat), dan citra foto sangat lebar (>100 derajat).

4.      Berdasarkan jenis kamera yang digunakan:
a. Citra foto tunggal
b. Foto jamak yaitu citra foto multispektral, citra foto dengan kamera ganda, dan citra foto dengan sudut kamera ganda.

5.      Berdasarkan warna yang digunakan
a. Citra foto berwarna semu (false color)
b. Citra foto warna asli (true color)

6.      Berdasarkan sistem wahana
a. Citra foto udara
b. Citra foto satelit atau foto orbital

(b). Citra Nonfoto (nonphotographic image), yaitu citra yang dibuat dengan menggunakan sensor bukan kamera dan spektrum elektromagnetik.

1.      Berdasarkan spektrum elektromagnetik yang digunakan:
a. Citra inframerah thermal
b. Citra radar dan gelombang mikro

2.      Berdasarkan sensor yang digunakan:
a. Citra tunggal
b. Citra multispektral : Citra Return Beam Vidicon (RBV), Citra Multi Spektral Scanner (MSS).

3.      Berdasarkan sistem wahana
a. Citra dirgantara (airbone image)
b. Citra satelit (satellite/spaceborne image)

4.   Interpretasi Citra

Interpretasi citra adalah perbuatan mengkaji foto udara dan atau citra dengan maksud untuk mengidentifikasi obyek dan menilai arti pentingnya obyek tersebut. (Estes dan Simonett dalam Sutanto, 1994:7)

Menurut Lintz Jr. dan Simonett dalam Sutanto (1994:7), ada tiga rangkaian kegiatan yang diperlukan dalam pengenalan obyek yang tergambar pada citra, yaitu:(1) Deteksi, adalah pengamatan adanya suatu objek, misalnya pada gambaran sungai terdapat obyek yang bukan air.
(2) Identifikasi, adalah upaya mencirikan obyek yang telah dideteksi dengan menggunakan keterangan yang cukup. Misalnya berdasarkan bentuk, ukuran, dan letaknya, obyek yang tampak pada sungai tersebut disimpulkan sebagai perahu motor.
(3) Analisis, yaitu pengumpulan keterangan lebih lanjut. Misalnya dengan mengamati jumlah penumpangnya, sehingga dapat disimpulkan bahwa perahu tersebut perahu motor yang berisi dua belas orang.

UNSUR INTERPRETASI CITRA

Sambil mempelajari unsur interpretasi citra, silahkan sesekali melihat ke foto udara berikut ini.

Pengenalan obyek merupakan bagian paling vital dalam interpretasi citra. Foto udara sebagai citra tertua di dalam penginderaan jauh memiliki unsur interpretasi yang paling lengkap dibandingkan unsur interpretaasi pada citra lainnya. (Sutanto, 1994:121). Unsur interpretasi citra terdiri :
(1) Rona dan Warna
Rona ialah tingkat kegelapan atau tingkat kecerahan obyek pada citra, sedangkan warna ialah wujud yang tampak oleh mata dengan menggunakan spektrum sempit, lebih sempit dari spektrum tampak.
Melihat gambar di samping kita akan mengetahui bahwa gambar tersebut merupakan lokasi semburan lumpur lapindo. Genangan lumpur bisa kita kenali dengan adanya obyek yang berwarna keabu-abuan dengan rona cerah. Titik semburan lumpur pun bisa kita kenali dengan warna putih dan rona yang lebih cerah yang ada di tengah-tengah genangan lumpur. Daerah yang belum tergenang oleh lumpur juga bisa kita kenali dengan adanya objek berwarna hijau, yang menandakan masih adanya vegetasi yang hidup.

(2) Bentuk
Merupakan variabel kualitatif yang memberikan konfigurasi atau kerangka suatu obyek. Kita bisa adanya objek stadion sepakbola pada suatu foto udara dari adanya bentuk persegi panjang. demikian pula kita bisa mengenali gunung api dari bentuknya yang cembung.
(3) Ukuran
Atribut obyek yang antara lain berupa jarak, luas, tinggi, lereng, dan volume. Ukuran meliputi dimensi panjang, luas, tinggi, kemirigan, dan volume suatu objek. Perhatikan gambar lokasi semburan lumpur di atas; ada banyak objek berbentuk kotak-kotak kecil. Kita bisa membedakan mana objek yang merupakan rumah, gedung sekolah, atau pabrik berdasarkan ukurannya.
(4) Tekstur
Frekuensi perubahan rona pada citra atau pengulangan rona kelompok obyek yang terlalu kecil untuk dibedakan secara individual. Untuk lebih memahami, berikut akan digambarkan perbedaan tekstur berbagai benda.

(5) Pola
Pola atau susunan keruagan merupakan ciri yang menandai bagi banyak obyek bentukan manusia dan bagi beberapa obyek alamiah.

(6) Bayangan
Bayangan sering menjadi kuci pengenalan yang penting bagi beberapa obyek dengan karakteristik tertentu, seperti cerobong asap, menara, tangki minyak, dan lain-lain. Jika objek menara disamping diambil tegak lurus tepat dari atas, kita tidak bisa langsung mengidentifikasi objek tersebut. Maka untuk mengenali bahwa objek tersebut berupa menara adalah dengan melihat banyangannya.

(7) Situs
Menurut Estes dan Simonett, Situs adalah letak suatu obyek terhadap obyek lain di sekitarnya. Situs juga diartikan sebagai letak obyek terhadap bentang darat, seperti situs suatu obyek di rawa, di puncak bukit yang kering, dan sebagainya. Itulah sebabnya, site dapat untuk melakukan penarikan kesimpulan (deduksi) terhadap spesies dari vegetasi di sekitarnya. Banyak tumbuhan yang secara karekteristik terikat dengan site tertentu tersebut. Misalnya hutan bakau ditandai dengan rona yang telap, atau lokasinya yang berada di tepi pantai. Kebun kopi ditandai dengan jarak tanamannya, atau lokasinya yaitu ditanam di daerah bergradien miring/pegunungan.

(8) Asosiasi
Keterkaitan antara obyek yang satu dengan obyek yang lain. Karena adanya keterkaitan ini maka terlihatnya suatu obyek pada citra sering merupakan petunjuk bagi adanya obyek lain. Misalnya fasilitas listrik yang besar sering menjadi petunjuk bagi jenis pabrik alumunium. gedung sekolah berbeda dengan rumah ibadah, rumah sakit, dan sebagainya karena sekolah biasanya ditandai dengan adanya lapangan olah raga.

Dalam mengenali obyek pada foto udara atau pada citra lainnya, dianjurkan untuk tidak hanya menggunakan satu unsur interpretasi citra. Semakin ditambah jumlah unsur interpretasi citra yang digunakan, maka semakin menciut lingkupnya ke arahtitik simpul tertentu. Pengenalan obyek dengan cara ini disebut konvergensi bukti (cerverging evidence/convergence of evidence).

5. Pemanfaatan Inderaja

1. Pengembangan Tata Ruang Kota

-Peta kota sangat mudah diperbaharui dengan biaya yang relatif murah

-Mengurangi survei lapangan

-Peta dapat digunakan untuk perencanaan transportasi, resettlement, tata ruang, Air minum, listrik, jalur hijau, parkir pemukiman , pertokoan, industri,dll.

2. Bidang Kehutanan

-Bidang kehutanan berkenaan: dengan pengelolaan hutan untuk kayu,pengambilan hasil kayu, pemantauan penebangan dan penghutanan kembali.

-Pengelolaan dan pencacahan margasatwa, inventarisasi dan pemantauan sumber daya hutan, dan rekreasi.

-Kondisi fisik hutan sangat rentan terhadap bahaya kebakaran maka penggunaan citra inframerah akan sangat membantu dalam penyediaan data dan informasi dalam rangka monitoring perubahan temperatur secara kontinu.

3. Bidang Penggunaan Lahan

Inventarisasi penggunaan lahan penting dilakukan untuk mengetahui apakah pemetaan lahan yang dilakukan oleh aktivitas manusia sesuai dengan potensi ataupun daya dukungnya. Integrasi teknologi penginderaan jauh merupakan salah satu bentuk yang potensial dalam penyusunan arahan fungsi penggunaan lahan. Dasar penggunaan lahan dapat dikembangkan untuk berbagai kepentingan penelitian, perencanaan, dan pengembangan wilayah. Contohnya penggunaan lahan untuk usaha pertanian atau budidaya permukiman.

4. Bidang Meteorologi

Manfaat Inderaja di bidang meteorology:

-Mengamati iklim suatu daerah melalui pengamatan tingkat perawanan dan kandungan air dalam udara.

-Membantu analisis cuaca dan peramalan/prediksi dengan cara menentukan daerah tekanan tinggi dan tekanan rendah serta daerah hujan badai dan siklon.

-Mengamati sistem/pola angin permukaan.

-Melakukan pemodelan meteorologi dan set data klimatologi.

5. Bidang Oseanografi

Manfaat penginderaan jauh di bidang oseanografi (kelautan):

-Mengamati sifat fisis laut, seperti suhu permukaan,   arus permukaan, dan salinitas sinar tampak (0-200 m)

-Mengamati pasang surut dan gelombang laut (tinggi, arah, dan frekwensi).

-Mencari lokasi upwelling, singking dan distribusi suhu permukaan.

-Melakukan studi perubahan pantai, erosi, dan sedimentasi (LANDSAT dan SPOT).

6. Bidang Hidrologi

Manfaat penginderaan jauh di bidang hidrologi:

-Pemantauan daerah aliran sungai dan konservasi sungai.

-Pemetaan sungai dan studi sedimentasi sungai.

-Pemantauan luas daerah intensitas banjir.

7. Bidang Geofisika

Manfaat penginderaan jauh di bidang geofisika, geologi dan geodesi:

-Melakukan pemetaan permukaan, di samping pemotretan dengan pesawat terbang dan menggunakan aplikasi GIS.

-Menentukan struktur geologi dan macam batuan.

-Melakukan pemantauan daerah bencana (kebakaran), pemantauan aktivitas gunung berapi, dan pemantauan persebaran debu vulkanik.

-Melakukan pemantauan distribusi sumber daya alam, seperti hutan (lokasi,macam, kepadatan, dan perusakan), bahan tambang (emas, minyak bumi, dan batu bara).

-Melakukan pemantauan pencemaran laut dan lapisan minyak di laut.

-Melakukan pemantauan pencemaran udara dan pencemaran laut