Sistem Penginderaan Jauh
Penginderaan jauh dikenal juga sebagai suatu sistem karena melibatkan banyak komponen.
Misalnya gambaran objek permukaan bumi merupakan salah satu hasil interaksi antara tenaga dan objek yang direkam.
Tenaga disini adalah radiasi matahari, namun jika perekaman dilakukan pada malam hari, maka dibuat tenaga buatan yang dikenal sebagai tenaga pulsar.
Penginderaan jauh yang hanya menggunakan sumber tenaga matahari sering disebut sebagai sistem penginderaan jauh pasif.
Komponen Dasar Sistem Penginderaan Jauh
Komponen dasar suatu sistem penginderaan jauh yang ideal terdiri atas- Sumber tenaga seragam
- Atmosfer yang tidak mengganggu
- Adanya interaksi antara tenaga dan benda di muka bumi
- Sensor sempurna
- Sistem pengolahan data tepat waktu
- Berbagai penggunaan data
a. Sumber Tenaga untuk Penginderaan Jauh
Pengumpulan data dalam penginderaan jauh dilakukan dari jarak jauh menggunakan bantuan sensor buatan. Oleh sebab itu, dibutuhkan tenaga penghubung yang dapat membawa data objek ke sensor.
Data kumpulkan dan direkam melalui tiga cara dengan variasi seperti berikut.
- Distribusi daya atau force
Distribusi daya atau force contohnya seperti Gravitometer yang mengumpulkan data berkaitan dengan gaya tarik bumi. - Distribusi gelombang bunyi
Distribusi gelombang bunyi contohnya seperti Sonar yang digunakan untuk mengumpulkan data gelombang suara dalam air. - Distribusi gelombang elektromagnetik
Distribusi gelombang elektromagnetik contohnya seperti kamera yang digunakan untuk mengumpulkan data berkaitan dengan pantulan sinar.
Penginderaan jauh yang memanfaatkan tenaga buatan disebut sebagai sistem penginderaan jauh aktif. Hal ini didasarkan bahwa perekaman objek pada malam hari diperlukan bantuan tenaga di luar matahari.
Proses perekaman objek melalui pancaran tenaga buatan disebut sebagai tenaga pulsar berkecepatan tinggi. Sebutan ini dikarenakan pada saat pesawat bergerak tenaga pulsar yang dipantulkan oleh objek direkam.
Dikarenakan tenaga pulsar memantul, pantulan yang tegak lurus akan memantulkan tenaga yang banyak sehingga rona yang terbentuk akan berwarna gelap.
Tenaga pantulan pulsa radar kecil, akan menghasilkan rona yang terbentuk menjadi cerah.
Sensor yang tegak lurus terhadap objek membentuk objek gelap dan dikenal sebagai near range, sedangkan yang membentuk sudut jauh dari pusat perekaman disebut far range.
Dalam penginderaan jauh pasti ada sumber tenaga yaitu matahari yang merupakan sumber utama tenaga elektro magnetik alami.
Penginderaan jauh yang memanfaatkan tenaga alamiah disebut sebagai penginderaan jauh sistem pasif.
Radiasi matahari yang terpancar ke segala arah akan terurai menjadi berbagai panjang gelombang (λ), mulai panjang gelombang dengan unit terkecil (pikometer) hingga panjang gelombang unit terbesar (kilometer)
| Ukuran Panjang Gelombang (λ) yang Dipancarkan | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| Unit | Simbol | Ekuivalen (meter) | Keterangan | ||
| Kilometer | km | 1.000 m = 103 m | Ukuran dasar | ||
| Meter | m | 1 m = 103 m | Ukuran dasar | ||
| Ukuran | cm | 0,01 m = 10-2 m | Ukuran dasar | ||
| Milimeter | mm | 0,001 m = 10-3 m | Ukuran dasar | ||
| Mikrometer | μm | 0,0000001 m = 10-6 m | Mikron (μ) | ||
| Nanometer | nm | 10-9 m | Ukuran yang umum sinar-x |
||
| Angstrom | A | 10-10 m | |||
| Pikometer | pm | 10-12 m | |||
Radiasi matahari yang terpancar akan bersentuhan dengan objek di permukaan bumi, dan dipantulkan ke sensor. Radiasi matahari bisa juga berupa tenaga dari objek yang dipancarkan ke sensor.
Jumlah radiasi tenaga matahari yang mencapai bumi di pengaruhi oleh waktu, lokasi, dan kondisi cuaca. Oleh karena itu, jumlah tenaga yang diterima pada siang hari lebih banyak dibandingkan dengan jumlahnya pada pagi atau sore hari, apalagi pada malam hari.
Kedudukan matahari terhadap tempat di bumi berubah sesuai dengan perubahan musim dan peredaran semu tahunan matahari.
b. Atmosfer
Atmosfer bersifat selektif terhadap panjang gelombang, dikarenakan hal tersebut hanya sebagian kecil tenaga elektromagnetik yang dapat mencapai permukaan bumi dan dimanfaatkan untuk penginderaan jauh.
Bagian spektrum elektromagnetik yang dapat melalui atmosfer dan juga mencapai permukaan bumi disebut sebagai jendela atmosfer.
Jendela atmosfer yang paling dikenal dan digunakan untuk penginderaan jauh hingga saat ini memiliki spektrum tampak yang dibatasi oleh gelombang 0,4 m hingga 0,7 m.
Tenaga elektromagnetik dalam jendela atmosfer tidak semuanya dapat mencapai permukaan bumi secara utuh karena sebagian terhalang oleh atmosfer.
Hambatan ini terutama disebabkan oleh butir-butir yang terdapat pada atmosfer, seperti debu, uap air, dan berbagai macam gas.
Proses penghambatannya dapat terjadi dalam bentuk pantulan, serapan, dan hamburan.
Kecepatan radiasi elektromagnetik bersifat tetap, yaitu sebesar 3 × 108 m/detik jika di ruang hampa.
Apabila radiasi elektromagnetik melalui benda maka kecepatannya akan berubah. Kecepatan radiasinya ditentukan dari sifat benda dan frekuensi gelombangnya.
Frekuensi gelombang tidak berubah pada saat memasuki benda, panjang gelombang berubah karena kecepatannya berubah.
c. Alat Pengindra
Alat pengindra disebut juga sensor.
Sensor merupakan alat yang digunakan dalam melacak, mendeteksi, dan merekam suatu objek dalam daerah jangkauan tertentu.
Tiap sensor mempunyai kepekaan tersendiri terhadap bagian spektrum elektromagnetik.
Berikut ini adalah tabel spektrum elektromagnetik dan bagian-bagiannya
| Spektrum Elektromagnetik dan Bagian-bagiannya | ||
|---|---|---|
| Spektrum Saluran (1) |
Panjang Gelombang (2) |
Keterangan (3) |
| Gamma | 0,03 nm | Dapat diserap atmosfer, tetapi benda radioaktif dapat diindra melalui pesawat yang terbang rendah |
| X | 0,03–3nm | Dapat diserap atmosfer, sinar buatan dimanfaatkan dalam bidang kedokteran |
| Ultraviolet (UV) | 3 nm – 0,4 μm | Dapat diserap atmosfer, sinar buatan dimanfaatkan dalam kedokteran |
| UV fotografik | 0,3 μm – 0,4 μm | Hamburan atmosfer berat sekali, diperlukan lensa kuarsa dalam kamera |
| Tampak | 0,4 μm – 0,7 μm | |
| Biru | 0,4 μm – 0,5 μm | |
| Hijau | 0,5 μm – 0,6 μm | |
| Merah | 0,6 μm – 0,7 μm | |
| Inframerah (IM) | 0,7 μm – 1,000 μm | Jendela atmosfer terpisah oleh saluran absorpsi |
| IM Pantulan | 0,7 μm – 3 μm | |
| IM Fotografik | 0,7 μm – 0,9 μm | Film khusus dapat merekam hingga panjang gelombang hampir 1,2 μm |
| IM termal | 3 μm – 5 μm | Jendela-jendela atmosfer dalam spektrum ini |
| Gelombang mikro | 0,3 – 300 cm | Gelombang panjang yang dapat menembus awan, citranya dapat dibuat dengan cara pasif dan aktif |
| Radar | 0,3–300 cm | Penginderaan jauh sistem aktif |
| Ka | 0,8–1,1 cm | yang paling banyak digunakan |
| K | 1,1–1,7 cm | yang paling banyak digunakan |
| Ku | 1,7–2,4 cm | |
| X | 2,4–3,8 cm | |
| C | 3,8–7,5 cm | |
| S | 7,5–15 cm | |
| L | 15–30 cm | |
| P | 30–100 cm | |
| Radio | Tidak digunakan dalam penginderaan jauh | |
Kemampuan sensor untuk merekam gambar yang sangat kecil disebut resolusi spasial.
Semakin kecil objek yang dapat direkam oleh suatu sensor, semakin baik juga kualitas sensor tersebut dan semakin baik juga resolusi spasial dari citra.
Sensor Berdasarkan Proses Perekamannya
Jika diperhatikan dari proses perekamannya, sensor dapat dibedakan menjadi dua, yaitu- Sensor Fotografi
- Sensor Elektrik
1. Sensor Fotografi
Sensor fotografi adalah sesor yang mana proses perekamannya berlangsung secara kimiawi, dimana tenaga elektromagnetik diterima kemudian direkam pada emulsi film yang jika diproses akan menghasilkan citra.
Jika pemotretan dilakukan dari pesawat udara atau wahana lainnya, maka disebut sebagai citra foto udara. Jika pemotretannya dilakukan melalui antariksa, maka disebut citra orbital atau foto satelit
2. Sensor Elektrik
Sensor elektrik adalah sensor yang menggunakan tenaga elektrik dalam bentuk sinyal elektrik. Alat penerima dan perekaman pada sensor elektrik adalah pita magnetik atau detektor lainnya.
Sinyal elektrik yang direkam pada pita magnetik, diproses menjadi data visual maupun menjadi data digital yang siap diolah dengan menggunakan komputer.
2 Cara Proses Perubahan Data Digital Menjadi Citra
Proses mengubah data digital menjadi citra dapat dilakukan melalui dua cara, yaitu- Memotret data yang direkam melalui pita magnetik yang diwujudkan secara visual pada layar monitor.
- Memanfaatkan film perekam khusus. Disini hasil akhirnya dinamakan citra penginderaan jauh.
Berikut ini adalah tabel perbandingan Wahana, Sensor, dan Detektor.
| No | Sistem Penginderaan Jauh | Wahana | Sensor | Detektor |
| 1 | Fotografik | Balon udara | Kamera | Film |
| 2 | Thermal | Pesawat udara | Scanner | Pita magnetik |
| 3 | Gelombang Mikro dan Radar | Pesawat udara | Scanner | Pita magnetik |
| 4 | Satelit | Satelit | Satelit |
Kepekaan tiap sensor tidak sama. Sensor fotografik hanya peka terhadap spektrum tampak yang berkisar antara 0,4 m hingga 0,7 m dan perluasannya, yaitu spektrum ultraviolet dekat berkisar 0,3 m hingga 0,7 m dan spektrum inframerah dekat berkisar 0,4 m hingga 0,7 m.
Sensor elektronik memiliki kepekaan yang lebih besar, yakni meliputi spektrum tampak dan perluasannya, spektrum inframerah termal, dan spektrum gelombang mikro.
d. Perolehan Data
Perolehan data dapat dilakukan secara manual, yaitu dengan interpretasi secara visual atau dapat juga dilakukan secara digital, yaitu dengan menggunakan alat bantu komputer.
Citra udara pada dasarnya diterjemahkan secara manual, sedangkan data hasil penginderaan jauh secara elektronik dapat ditafsirkan secara manual maupun secara digital.
e. Pengguna Data
Pengguna atau user merupakan komponen penting dalam penginderaan jauh karena pengguna data ini dapat menentukan diterima atau tidaknya hasil penginderaan jauh tersebut.
Data yang dihasilkan melalui sistem penginderaan jauh adalah data yang sangat penting bahkan mungkin masuk dalam kategori sangat rahasia untuk kepentingan orang banyak.
Pada negara-negara maju, data hasil penginderaan jauh dijadikan sebagai rahasia negara sehingga tidak sembarang pengguna yang dapat mengakses dan menggunakannya.
Artikel Terkait
- 1 Konsep Dasar Penginderaan Jauh
- 2 Pengertian Citra dan Wahana
- 3 Sistem Penginderaan Jauh
- 4 Penentuan Skala Citra Udara
- 5 Jenis-Jenis Citra Foto
- 6 Sistem Wahana Citra Foto dan Nonfoto
- 7 Alat Dasar Interpretasi Citra Udara
- 8 Unsur Interpretasi Foto Udara
- 9 Teknik Interpretasi Foto Udara
- 10 Pemanfaatan Citra Penginderaan Jauh