KARAKTERISTIK SENSOR DAN WAHANA PENGINDERAAN JAUH

KARAKTERISTIK SENSOR DAN WAHANA PENGINDERAAN JAUH

Dalam mempelajari penginderaan jauh sangat terkait sumber energi, interaksi energi di atmosfer, interaksi energi dengan permukaan bumi. Hal lain yang harus dipahami adalah proses perekaman energi itu sendiri. Proses perekaman energi dilakukan dengan menggunakan sensor peka energi-energi tersebut. Seperti tubuh manusia, masing-masing sensor seperti mata dan telinga memiliki kepekaan yang berbeda-beda terhadap energi yang diterimanya. Informasi yang diterima oleh sensor ini akan saling mendukung menjadi informasi yang utuh. 

Seperti diketahui pada bab terdahulu, energi yang diterima oleh sensor berasal dari energi yang dipancarkan obyek ataupun energi matahari yang dipantulkan obyek. Agar sensor dapat merekam energi-energi tersebut, sensor harus dipasang pada suatu wahana bergerak dengan jarak yang stabil antara obyek dengan wahana. Wahana yang membawa sensor ini dapat berupa wahana yang bergerak didarat melalui cara terestrial, pesawat udara, balon, ataupun satelit.

Sensor terestrial sering digunakan untuk merekam berbagai informasi detil tentang permukaan bumi sebagai pelengkap informasi yang dikumpulkan melalui pesawat udara ataupun satelit. Dalam banyak hal perekaman menggunakan cara ini lebih memberikan pemahaman yang mendalam dan lengkap tentang suatu obyek hasil identifikasi melalui foto udara atau citra satelit. Sensor melalui cara terestrial ini dapat diletakkan pada suatu gedung yang tinggi, crane, atau mobil.

Sensor dengan menggunakan pesawat udara memberikan hasil berupa foto udara. Citra foto udara memberikan informasi citra yang cukup detil. Cakupan dari citra ini lebih luas dari pada metode terestrial. Sensor untuk merekam informasi diletakkan pada tubuh atau sayap pesawat.

Perekaman melalui satelit menghasilkan informasi berupa citra satelit. Satelit diluncurkan dan bergerak pada orbitnya dengan membawa beberapa sensor. Masing-masing sensor memiliki kepekaan yang berbeda-beda terhadap gelombang elektromagetik. Hasil dari masing-masing sensor ini selanjutnya sering dikenal dengan istilah saluran (band). Contoh citra satelit Landsat TM dengan 7 saluran (band) yang masing-masing band memiliki kemampuan ”melihat” yang berbeda-beda.

ORBIT DAN CAKUPAN

Penginderaan jauh pada saat ini banyak menggunakan citra satelit sebagai dasar analisisnya. Citra penginderaan jauh dengan menggunakan satelit memberikan cakupan yang luas atas permukaan bumi. Sejalan dengan kemajuannya citra satelit dengan resolusi tinggi memberikan informasi yang tidak kalah detil dengan foto udara.

Dalam merekam informasi satelit bergerak pada suatu jalur terbangnya. Jalur terbang satelit ini disebut dengan Orbit. Orbit dari satelit disesuaikan dengan kemampuan sensor dan tujuan perekamannya. Orbit satelit memiliki variasi pada ketinggian, orientasi, ataupun rotasi relatifnya terhadap bumi.

Geostationary Orbit

Satelit dengan orbit Geostasioner memiliki ketinggian sekitar 36000 kilometer. Kecepatan gerak rotasi sama dengan gerak rotasi bumi. Dengan ketinggian dan kecepatan yang sama dengan rotasi bumi ini, maka satelit tersebut dapat mengamati suatu wilayah secara terus-menerus di setiap waktu. Satelit ini dapat mengamati berbagai perubahan yang terjadi setiap saat untuk wilayah yang diamatinya. Satelit ini seakan-akan selalu berada ditempatnya (geostasioner). Satelit yang menggunakan orbit ini biasanya adalah satelit komunikasi dan satelit cuaca.

Near Polar Orbit

Satelit dengan orbit Near Polar mengelilingi bumi dengan arah utara – selatan tegak lurus dengan perputaran bumi. Orbit. Satelit merekam permukaan bumi dari utara ke selatan, dan pada bagian lain merekam dari selatan ke utara. Pada saat satelit berada pada bagian muka bumi yang berhadapan dengan matahari, sensor merekam pantulan energi matahari yang mengenai muka bumi. Sedang pada saat satelit berada pada area bayang-bayang (malam) satelit hanya merekan permukaan yang terkena pantulan sinar matahari. Satelit penginderaan jauh biasanya memiliki orbit ini Orbit ini dapat meliput sebagian besar wilayah muka bumi dalam periode tertentu.

Resolusi Spasial dan Ukuran Piksel.

Ketinggian wahana perekam dengan permukaan bumi yang direkamnya memainkan peranan dalam data hasil penginderaan ini. Jarak yang tinggi dari wahana perekam memungkinkan merekam area permukaan bumi yang lebar. Dengan kata lain, satelit ini memiliki area cakupan (swat) yang luas. Tetapi disisi lain, dengan semakin tingginya wahana perekam ini akan berakibat pada kedetilan obyek yang dapat direkamnya. Obyek individual seperti rumah, pohon, dan berbagai obyek lain sulit dipisahkan satu persatu secara individual. 

Wahana perekam seperti pesawat udara yang menghasilkan foto udara memiliki ketinggian terbang yang rendah dibandingkan satelit. Oleh karenanya, data foto udara lebih memungkinkan pemisahan dan identifikasi obyek secara individual.

Kemampuan merekam obyek ini juga dipengaruhi oleh sensor. Sensor sebuah satelit memiliki kemampuan merekam obyek terkecilnya berbeda-beda. Satelit Landsat TM mampu merekam obyek terkecil dilapangan sebesar 30 x 30 meter. Satelit Ikonos merekam dengan obyek terkecilnya 1 x 1 meter. QuickBird dengan ukuran obyek terkecilnya 0,6 x 0,6 meter. Kemampuan sensor dalam merekam obyek terkecil pada tiap pikselnya ini disebut dengan resolusi spasial. Resolusi spasial pada sensor pasif terutama dipengaruhi oleh sudut pandangnya yang disebut dengan Instantaneous Field of View (IFOV). Area dipermukaan bumi yang tercakup dalam sebuah luasan IFOV disebut dengan sel resolusi (Resolution Cell).

Citra satelit terbentuk dari serangkaian matrik elemen gambar yang disebut dengan piksel. Piksel merupakan unit terkecil dari sebuah citra. Piksel sebuah citra pada umumnya berbentuk segi empat dan mewakili suatu area tertentu pada citra. Jika sebuah sensor memiliki resolusi spasial 20 meter dan citra dari sensor tersebut menampilkannya secara penuh, maka masing-masing piksel akan mewakili area seluas 20 x 20 meter. Citra yang menampilkan area dengan cakupan yang luas biasanya memiliki resolusi spasial yang rendah. Hal ini banyak terdapat pada citra-citra dari satelit komersial. Citra dengan resolusi tinggi akan menampilkan obyek secara detil. Satelit militer biasanya didesain untuk hal ini. Citra dari satelit ini mampu menampilkan obyek secara detil.

Resolusi Spektral

Resolusi spektral adalah adalah kemampuan sensor untuk membedakan interval sebuah panjang gelombang. Semakin halus resolusi spektral sensor, semakin pendek panjang gelombang dapat dipisahkan menjadi saluran-saluran (band) yang terpisah. Sebagai contoh, citra satelit Landsat TM memiliki 7 saluran. Satelit Landsat TM memiliki sensor dengan kepekaan pada masing-masing rentang interval panjang gelombang hingga sebanyak 7 saluran. Masing-masing sensornya hanya merekam energi panjang gelombang dengan rentang tertentu. 

Film hitam putih merekam panjang gelombang dari 0,4 mm hingga 0,7 meter. Film ini menghasilkan citra yang berwarna hitam dan putih saja, karena seluruh panjang gelombang yang terrentang pada interval tersebut terrekam pada satu titik. Seperti telah diketahui, rentangan 0,4 mm hingga 0,7mm terdiri dari banyak warna yang diantaranya adalah warna primer yaitu biru, hijau, dan merah. Perpaduan dari ketiga warna tersebut menghasilkan gradasi warna keabuan (greyscale).

Pada film berwarna, interval panjang gelombang dari 0,4 mm hingga 0,7 mm tersebut dipisahkan menjadi beberapa saluran yaitu saluran biru (0,4 – 0,5mm), saluran hijau (0,5 – 0,6 mm) dan saluran merah (0,6 – 0,7 mm). Film ini akan menghasilkan citra yang berwarna karena masing-masing saluran terrekam oleh pada salurannya masing-masing.