8 BAB II DASAR TEORI II.1 Penginderaan Jauh (Remote Sensing) Remote sensing dalam bahasa Indonesia yaitu penginderaan jauh, dapat diartikan suatu teknik pengumpulan data atau informasi objek permukaan bumi secara tidak langsung (instrumen tidak kontak langsung dengan objek) melalui analisis pengumpulan datanya, yang didapatkan dari perekaman sensor yang menerima pantulan sinyal gelombang dari objek, wahana dari instrumen ini dapat berupa satelit luar angkasa (spaceborne) dan dapat juga berupa wahana pesawat (airborne), ilustrasinya dapat dilihat pada Gambar 2.1 berikut ini. Gambar 2.1 Ilustrasi pengambilan data secara remote sensing melalui wahana terbang (airborne) dan angkasa (spaceborne) Airborne remote sensing atau penginderaan melalui wahana pesawat memiliki sensor yang mengarah kebawah ataupun kesamping, yang terpasang menjulang pada suatu pesawat untuk memperoleh citra dari permukaan bumi, keuntungan dari wahana pesawat penginderaan jauh ini dibandingkan satelit penginderaan jauh (spaceborne remote sensing) adalah kemampuan resolusi spasial yang sangat tinggi yaitu 20 cm sampai dibawahnya. Selain itu, terdapat kekurangan dari penggunaan wahana pesawat ini yaitu low coverage maksudnya cakupan objek yang didapat sangat kecil dan biaya Satelit Pesawat
24
Embed
BAB II DASAR TEORI - digilib.itb.ac.iddigilib.itb.ac.id/files/disk1/621/jbptitbpp-gdl-ariefkusma-31045-3... · Citra radar yang diperoleh merepresentasikan jumlah energi pantul yang
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
8
BAB II
DASAR TEORI
II.1 Penginderaan Jauh (Remote Sensing)
Remote sensing dalam bahasa Indonesia yaitu penginderaan jauh, dapat diartikan
suatu teknik pengumpulan data atau informasi objek permukaan bumi secara tidak
langsung (instrumen tidak kontak langsung dengan objek) melalui analisis pengumpulan
datanya, yang didapatkan dari perekaman sensor yang menerima pantulan sinyal
gelombang dari objek, wahana dari instrumen ini dapat berupa satelit luar angkasa
(spaceborne) dan dapat juga berupa wahana pesawat (airborne), ilustrasinya dapat
dilihat pada Gambar 2.1 berikut ini.
Gambar 2.1 Ilustrasi pengambilan data secara remote sensing melalui wahana terbang
(airborne) dan angkasa (spaceborne)
Airborne remote sensing atau penginderaan melalui wahana pesawat memiliki
sensor yang mengarah kebawah ataupun kesamping, yang terpasang menjulang pada
suatu pesawat untuk memperoleh citra dari permukaan bumi, keuntungan dari wahana
pesawat penginderaan jauh ini dibandingkan satelit penginderaan jauh (spaceborne
remote sensing) adalah kemampuan resolusi spasial yang sangat tinggi yaitu 20 cm
sampai dibawahnya. Selain itu, terdapat kekurangan dari penggunaan wahana pesawat
ini yaitu low coverage maksudnya cakupan objek yang didapat sangat kecil dan biaya
Satelit
Pesawat
9
yang dibutuhkan sangat tinggi dalam satu cakupan pada area permukaan bumi serta
tidak sangat efektif jika penggunaan wahana pesawat ini untuk memperoleh informasi
permukaan bumi yang sangat luas. Sementara satelit penginderaan jauh menawarkan
kemampuan memonitor secara kontinyu dari informasi permukaan bumi untuk banyak
hal keperluan, walaupun kemampuan resolusi spasialnya lebih kecil dibandingkan
teknik wahana pesawat [sumber : www.crisp.nus.edu.sg].
II.1.1 Penginderaan Jauh Optik (Optical Remote Sensing)
Penginderaan jauh optik merupakan sensor optik untuk mendeteksi radiasi sinyal
matahari dalam gelombang visible dan near infrared (disingkat menjadi VNIR) yang
dipantulkan atau di hamburkan dari permukaan bumi, bentuk citranya seperti fotografi
dengan kamera tinggi pada wahana luar angkasa. Perbedaan material permukaan seperti
air, tanah, pepohonan, gedung dan jalan, pada pantulan gelombang tampak dan infrared
nya akan menghasilkan berbeda pula. Mereka memiliki perbedaan warna dan
kecerahanya hasil dari proses tersebut. Interpretasi citra optis membutuhkan
pengetahuan dari spektral reflektansi untuk berbagai material baik alami ataupun buatan
manusia yang mencakup seluruh permukaan di bumi. Biasanya sensor infrared
mengukur radiasi suhu yang dipancarkan dari bumi, yang berasal baik dari daratan
ataupun perairan. Ilustrasi penginderaan jauh optik ini dapat dilihat pada Gambar 2.2.
Gambar 2.2 Prinsip penginderaan jauh optik
Pancaran sinar
Atmosfer
Aspal
perairan
rerumputan
Pepohonan
Satelit
Bangunga
Gelombang pantulan
10
Penginderaan jauh optik menggunakan sinar tampak yaitu near visible, near
infrared dan short-wave infrared sensor dalam pencitraan permukaan bumi dengan
mendeteksi pantulan sinar radiasi dari target. Perbedaan pantulan dan penyerapan dari
material secara jelas berbeda pada setiap panjang gelombang (dapat dilihat pada
Gambar 2.4). Dengan demikian target dapat dibedakan oleh spektral reflektansinya pada
citra penginderaan jauh ini. Terdapat 2 tipe pencitraan dengan sistem optik ini, secara
umum [sumber : www.crisp.nus.edu.sg], diantaranya :
• Sistem pencitraan pankromatik : terdiri atas satu saluran pendeteksi (single channel
detector) dan sensitif terhadap radiasi dengan sebuah panjang gelombang yang jelas.
Jika jarak panjang gelombang yang diterima bertepatan dengan jarak tampak, maka
akan menghasilkan fotografi hitam-putih diambil dari angkasa. Kuantitas fisiknya
dapat dilihat dari tingkat kecerahan dari target, tetapi untuk informasi spektral atau
warna dari targetnya tidak ada. Contohnya sistem pencitraan pankromatik adalah
IKONOS PAN, SPOT, HRV-PAN.
• Sistem pencitraan multispektral : terdiri atas sensor multi saluran pendeteksi
(multichannel detector), setiap salurannya sensitif terhadap radiasi pada sebuah batas
band panjang gelombangnya. Hasil citra ini berupa multi layer dimana berisikan
tingkat kecerahan dan informasi spektral dari target yang diamati. Contohnya sistem
multispektral adalah LANDSAT MSS, LANDSAT TM, SPOTHRV-XS, IKONOS MS.
II.1.1.1 Iradiasi sinar matahari
Penginderaan jauh optis bergantung pada matahari yang menyinari permukaan
bumi yang dicitrakan. Spektrum iradiasi matahari diatas atmosfer dapat dimodelkan oleh
spektrum radiasi black body dengan memiliki temperatur sumber yaitu sekitar 5250 K
dengan puncak iradiasinya pada panjang gelombang 500 nm. Pengukuran fisik dari
iradiasi matahari dilakukan dengan sensor dipermukaan bumi dan wahana pesawat.
Setelah melewati atmosfer, spektrum iradasi matahari pada permukaan
dimodulasikan oleh atmospheric transmission windows, Sisa energi signifikan yaitu
hanya pada jarak panjang gelombang 2.5 – 3 µm [sumber : www.crisp.nus.edu.sg].
11
Gambar 2.3 Spektra Iradiasi Matahari diatas atmosfer dan permukaan laut [sumber : http://atmoz.org]
Dapat dilihat pada Gambar 2.3 diatas, bahwa semakin besar panjang gelombang
yang digunakan (visible – infrared) maka radiasi yang diterima akan semakin kecil dan
sebaliknya, jika panjang gelombang yang digunakan semakin kecil (infrared – visible)
maka radiasi yang diterima akan semakin besar, oleh karena itu penginderaan jauh
dengan sistem optik ini sinar tampak atau visible light.
II.1.1.2 Spektral reflektansi
Ketika radiasi matahari menyentuh sebuah target permukaan, lalu dipancarkan,
diserap ataupun dipantulkan. Perbedaan pantulan dan penyerapan dari suatu material
dan perbedaan panjang gelombang yang digunakan akan menghasilkan reflektansi yang
berbeda pula. Grafik spektral reflektansi dari sebuah material ialah plot radiasi pantulan
yang merupakan fungsi dari incident wavelength dan sifat khusus dimiliki (yang
direkam oleh sensor) pada material tersebut. Secara prinsip, sebuah material dapat di
identifikasi dari spektral reflektansinya.
Radiasi
sinar
w/m2/μ
m
Panjang Gelombang μm
Sinar matahari diatas Atmosfer
Spektral Black Body, 5250o C
Radiasi pada Permukaan laut
Penyerapan Bands
12
Contoh grafik dari spektral reflektansi dari 8 material diantaranya ; air, bersih,
air keruh, tanah terbuka dan dua tipe vegetasi dapat dilihat pada Gambar 4.2 di bawah
ini.
Gambar 2.4 Spektral reflektansi dari 8 jenis tutupan lahan [sumber: www.crisp.nus.edu.sg]
Pada Gambar 2.4, dapat dilihat spektral reflektansi yang diterima dengan sensor
sensitif pada panjang gelombang tersebut. Pada vegetasi, spektral reflektansinya
bervariasi dikarenakan proses fotosintesis yang dilakukannya, sementara untuk air keruh
dan air bersih cenderung menjadi sedikit spektral reflektansi ini diakibatkan kebutuhan
akan radiasi matahari dari hewan dan tumbuhan air (plankton, dsb) dan proses fisik pada
saat radiasi matahari masuk ke medium air, sementara untuk tanah kosong spektral
reflektansinya cenderung meningkat, ini diakibatkan oleh radiasi mataharinya tidak
mengalami proses apapun ketika saat mengenai objek tersebut (tanah kosong) dan