Penginderaan jauh

Definisi Penginderaan Jauh :

Penginderaan Jauh atau PJ atau Inderaja, menurut :

1. Lilesand and Keifer

Ilmu, teknik dan seni untuk mendapatkan informasi tentang obyek, wilayah atau gejala dengan cara menganalisis data yang diperoleh dari suatu alat tanpa berhubungan langsung dengan obyek, wilayah atau gejala yang sedang dikaji.

2. Lindgren

Teknik yang dikembangkan untuk memperoleh dan menganalisis informasi tentang bumi. Informasi tersebut berbentuk radiasi elektromagnetik yang dipantulkan dari permukaan bumi.

Komponen Penginderaan Jauh

1.    Sumber Tenaga

Fungsi tenaga adalah untuk menyinari obyek permukaan bumi dan memantulkannya pada sensor. Sumber tenaga dalam proses inderaja terdiri atas :

·       Tenaga Alamiah, yaitu sinar matahari

·       Tenaga Buatan, yang berupa gelombang mikro

Jumlah tenaga yang diterima oleh obyek di setiap tempat berbeda-beda, hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain :

·       Waktu penyinaran, jumlah energi yang diterima oleh obyek pada saat matahari tegak lurus (siang hari) lebih besar daripada saat posisi miring (sore hari). Makin banyak enegri yang diterima obyek, makin cerah warna obyek tersebut.

Sudut datang sinar matahari mempengaruhi jumlah energi yang diterima bumi

·       Bentuk permukaan bumi, permukaan bumi yang bertopografi halus dan memiliki warna cerah pada permukaannya lebih banyak memantulkan sinar matahari dibandingkan permukaan yang bertopografi kasar dan berwarna gelap. Sehingga daerah bertopografi halus dan cerah terlihat lebih terang dan jelas

·       Keadaan Cuaca, kondisi cuaca pada saat pemotretan mempengaruhi kemampuan sumber tenaga dalam memancarkan dan memantulkan. Misalnya kondisi udara yang berkabut menyebabkan hasil inderaja menjadi tidak begitu jelas atau bahkan tidak terlihat.

2.      Atmosfer

Lapisan udara yang terdiri atas berbagai jenis gas, seperti O2, CO2, nitrogen, hidrogen dan helium. Molekul-molekul gas yang terdapat di dalam atmosfer tersebut dapat menyerap, memantulkan dan melewatkan radiasi elektromagnetik.

Di dalam inderaja terdapat istilah Jendela Atmosfer, yaitu bagian spektrum elektromagnetik yang dapat mencapai bumi. Keadaan di atmosfer dapat menjadi penghalang pancaran sumber tenaga yang mencapai ke permukaan bumi.

3.        Interaksi antara tenaga dan obyek

Interaksi antara tenaga dan obyek dapat dilihat dari rona yang dihasilkan oleh foto udara. Tiap-tiap obyek memiliki karakterisitik yang berbeda dalam memantulkan atau memancarkan tenaga ke sensor.

·       Obyek yang mempunyai daya pantul tinggi akan terilhat cerah pada citra, sedangkan obyek yang daya pantulnya rendah akan terlihat gelap pada citra.

Contoh : permukaan puncak gunung yang tertutup oleh salju mempunyai daya pantul tinggi yang terlihat lebih cerah, daripada permukaan puncak gunung yang tertutup oleh lahar dingin.

4.      Sensor dan Wahana

a.     Sensor

Merupakan alat pemantau yang dipasang pada wahana, baik pesawat maupun satelit. Sensor dapat dibedakan menjadi dua :

·       Sensor Fotografik, merekam obyek melalui proses kimiawi. Sensor ini menghasilkan foto. Sensor yang dipasang pada pesawat menghasilkan citra foto (foto udara), sensor yang dipasang pada satelit menghasilkan citra satelit (foto satelit)

·       Sensor Elektronik, bekerja secara elektrik dalam bentuk sinyal. Sinyal elektrik ini direkam dalam pada pita magnetic yang kemudian dapat diproses menjadi data visual atau data digital dengan menggunakan komputer. Kemudian lebih dikenal dengan sebutan citra.

b.    Wahana

Adalah kendaraan/media yang digunakan untuk membawa sensor guna mendapatkan inderaja. Berdasarkan ketinggian persedaran dan tempat pemantauannya di angkasa, wahana dapat dibedakan menjadi tiga kelompok :

·       Pesawat terbang rendah sampai menengah yang ketinggian peredarannya antara 1.000 – 9.000 meter di atas permukaan bumi

·       Pesawat terbang tinggi, yaitu pesawat yang ketinggian peredarannya lebih dari 18.000 meter di atas permukaan bumi

·       Satelit, wahana yang  peredarannya antara 400 km – 900 km diluar atmosfer bumi.

Satelit, wahana dengan peredaran di luar angkasa

5.        Perolehan Data

Data yang diperoleh dari inderaja ada 2 jenis :

·           Data manual, didapatkan melalui kegiatan interpretasi citra. Guna melakukan interpretasi citra secara manual diperlukan alat bantu bernama stereoskop, stereoskop dapat digunakan untuk melihat obyek dalam bentuk tiga dimensi.

Stereoskop Cermin, salah satu jenis alat yang digunakan untuk melakukan interpretasi citra

·           Data numerik (digital), diperoleh melalui penggunaan software khusus penginderaan jauh yang diterapkan pada komputer.

Jenis Citra Penginderaan Jauh
Citra dapat digolongkan menjadi dua jenis, yaitu citra foto dan citra nonfoto.

1. Citra Foto

Citra foto adalah gambar yang dihasilkan dengan menggunakan sensor kamera. Citra foto dapat dibedakan atas beberapa dasar sebagai berikut.
a. Berdasarkan spektrum elektromagnetik yang digunakan
Pada waktu memotret objek di permukaan bumi, orang dapat memilih salah satu atau beberapa spectrum elektromagnetik berdasarkan kepentingannya. Citra foto berdasarkan spektrumnya dapat dibedakan menjadi :
1) Foto pankromatik adalah citra foto dari udara yang dibuat dengan menggunakan seluruh spectrum tampak mata mulai dari warna merah hingga ungu. Foto udara ini sering disebut foto udara konvensional. Ciri foto pankromatik adalah pada warna objek sama dengan kesamaan mata manusia, sehingga baik untuk mendeteksi pencemaran air, kerusakan banjir, penyebarab air tanah, dan air permukaan.
2) Foto ultraviolet adalah citra foto yang dibuat dengan menggunakan spectrum ultraviolet dekat dengan panjang gelombang 0,29 mikrometer. Foto ini tidak menyadap banyak informasi tetapi untuk beberapa objek dari foto ini proses pengenalannya mudah karena kontras yang besar. Foto ini sangat baik untuk mendeteksi tumpahan minyak di laut, membedakan atap logam yang tidak dicat, jaringan jalan aspal, dan batuan kapur.
3) Foto ortokromatik adalah citra foto yang dibuat dengan menggunakan spectrum tampak dari saluran biru hingga sebagian hijau (0,4 – 0,56 mikrometer). Ciri foto ortokromatik adalah banyak objek yang tampak jelas. Foto ini bermanfaat untuk studi pantai karena memiliki film yang peka terhadap objek di bawah permukaan air hingga kedalaman kurang lebih 20 meter, sehingga baik untuk survei vegetasi karena daun hijau tergambar dengan kontras.
4) Foto inframerah asli adalah citra foto yang dibuat dengan menggunakan spektrum inframerah dekat hingga panjang gelombang 0,9 – 1,2 mikrometer yang dibuat secara khusus. Ciri foto inframerah asli adalah dapat mencapai bagian dalam daun, sehingga rona pada foto inframerah tidak ditentukan warna daun tetapi oleh sifat jaringannya, sehingga baik untuk mendeteksi berbagai jenis tanaman termasuk tanaman yang sehat atau yang sakit.
5) Foto inframerah modifikasi adalah citra foto yang dibuat dengan inframerah dekat dan sebagia spectrum tampak pada saluran merah dan sebagian saluran hijau.

b. Berdasarkan sumbu kamera
Citra foto berdasarkan sumbu kamera dibedakan menjadi dua jenis yaitu.
1) Foto vertikal adalah foto yang dibuat dengan sumbu kamera tegak lurus terhadap permukaan bumi.
2) Foto condong adalah foto yang dibuat dengan sumbu kamera menyudut terhadap garis tegak lurus ke permukaan bumi. Foto condong dibedakan sebagai berikut :
- Foto sangat condong yakni bila pada foto tampak cakrawala
- Foto agak condong yakni bila cakrawala tidak tampak pada foto

c. Berdasarkan jenis kamera
1) Foto tunggal, yaitu foto yang dibuat dengan kamera tunggal. Tiap daerah liputan foto hanya tergambar oleh satu lembar foto.
2) Foto jamak, yaitu beberapa foto yang digunakan pada waktu yang sama dan menggambarkan daerah liputan yang sama.

d. Berdasarkan warna yang digunakan
1) Foto berwarna semu (false color) atau foto inframerah berwarna. Pada foto berwarna semu, warna objek tidak sama dengan warna foto. Misalnya vegetasi yang berwarna hijau dan banyak memantulkan spectrum tampak merah, akan tampak merah pada foto.
2) Foto warna asli (true color), yaitu foto pankromatik berwarna.

e. Berdasarkan sistem wahana
Berdasarkan wahana dapaat dibedakan menjadi
1) Foto udara, yaitu foto yang dibuat dari pesawat/balon udara.
2) Foto satelit atau foto orbital, yaitu foto yang dibuat dari satelit.


2. Citra Nonfoto
Citra nonfoto adalah gambaran yang dihasilkan oleh sensor bukan kamera. Citra nonfoto dibedakan atas :
a. Spektrum elektromagnetik yang digunakan
Berdasarkan spectrum elektromagnetik, citra nonfoto dibedakan atas :
1) Citra inframerah termal adalah citra nonfoto yang dibuat dengan menggunakan spectrum inframerah termal. Pemanfaatan spectrum itu di dasarkan atas beda temperature tiap objek yang dipantulkan ke kamera atau sensor.
2) Citra gelombang mikro dan Citra Radar adalah citra nonfoto yang dibuat dengan menggunakan spectrum gelombang mikro atau radar. Citra gelombang mikro menggunakan sumber energi alamiah ( system pasif ), sedangkan citra radar menggunakan sumber energi buatan ( system aktif ).

f. Sensor yang digunakan
Berdasarkan sensor yang digunakan, citra nonfoto dibedakan atas :
1) Citra tunggal, yaitu citra yang dibuat dengan sensor tunggal dengan saluran lebar.
2) Citra multispektral, yaitu citra yang dibuat dengan sensor jamak dengan saluran sempit yang terdiri dari :
• Citra RBV (Return Beam Vidicon), sensornya berupa kamera yang hasilnya tidak dalam bentuk foto karena detektornya bukan film dan prosesnya nonfotografik.
• Citra MSS (Multi Spektral Scanner), sensornya dapat menggunakan spektrum tampak maupun spektrum inframerah termal. Citra ini dapat dibuat dari pesawat udara.

g. Wahana yang digunakan
1) Citra dirgantara (Airbone Image), yaitu citra nonfoto yang dibuat dengan wahana yang beroperasi di udara (dirgantara)
2) Citra Satelit (Satellite/Spaceborne Image), yaitu citra nonfoto yang dibuat oleh sensor dari satelit yang mengitari bumi.

Kelebihan dan Kelemahan Penginderaan Jauh
Penginderaan jauh memiliki kelebihan yaitu
a. Menghemat waktu, tenaga, dan biaya;
b. Mengetahui sumber daya alam di suatu tempat;
c. Mengetahui gejala cuaca dan iklim;
d. Membuat perencanaan dan pembangunan wilayah.

Walaupun mempunyai banyak kelebihan, penginderaan jauh juga memiliki kelemahan antara lain sebagai berikut
a. Orang yang menggunakan harus memiliki keahlian khusus;
b. Peralatan yang digunakan mahal;
c. Sulit untuk memperoleh citra foto ataupun citra nonfoto.


Interpretasi Citra

Interpretasi citra merupakan pengkajian foto udara atau citra dengan maksud untuk mengidentifikasi objek dan menilai arti pentingnya objek tersebut.
Dalam manginterpretasikan citra, penafsir mengkaji citra dan berupaya mengenali objek melalui tahapan kegiatan sebagai berikut :
1. Deteksi adalah usaha penyadapan data secara globalbaik yang tampak maup[un yang tidak tampak. Ada tidaknya suatu objek ditentukan dalam pendeteksiannya, misalnya objek berupa sabana.
2. Identifikasi adalah usaha untuk mengenali objek yang tergambar pada citra yang dapat dikenali berdasarkan cirri yang terekam oleh sensor dengan alat stereoskop.
3. Analisis adalah pengumpulan informasi lebih lanjut setelah melakukan deteksi dan identifikasi citra.

Unsur-unsur Interpretasi Citra

Untuk mempermudah menafsir objek yang tergambar pada citra foto, dapat digunakan unsur-unsur yang tercermin pada objek yaitu :
1.Bentuk
Merupakan gambar yang mudah dikenali. Objek yang sejenis di muka bumi memiliki bentuk yang sejenis pada citra. Contoh : gedung sekolah pada umumnya berbentuk huruf I, L, U, atau persegi panjang, gunung api berbentuk kerucut.

2.Ukuran
Merupakan ciri objek berupa jarak, luas, tinggi, lereng, dan volume. Ukuran objek pada citra berupa skala. Contoh : lapangan olah raga sepakbola dicirikan dengan bentuk persegi panjang dan ukuran tetap yakni sekitar 80-100 m.

3.Rona
Merupakan tingkat kecerahan objek yang tergambar pada citra.

4.Tekstur
Merupakan frekuensi perubahan rona pada citra. Tekstur biasanya dinyatakan ; kasar, sedang, dan halus. Misalnya hutan bertekstur kasar, belukar bertekstur sedang, dan semak bertekstur halus.

5.Bayangan
Bersifat menyembunyikan detail atau objek yang berada di daerah gelap. Bayangan juga dapat berfungsi sebagai kunci pengenalan yang penting dari beberapa objek yang justru dengan adanya bayangan menjadi lebih jelas.

6.Pola
Merupakan ciri yang menandai banyak objek bentukan manusia dan beberapa objek alamiah. Contoh : pola aliran sungai menandai struktur biologis. Pola aliran trellis menandai struktur lipatan. Permukiman transmigrasi dikenali dengan pola yang teratur, yaitu ukuran rumah yang jaraknya seragam, dan selalu menghadap ke jalan. Kebun karet, kebun kelapa, dan kebun kopi mudah dibedakan dengan hutan atau vegetasi lainnya dari polanya yaitu berpola teratur ( pola jarak tanamnya ).

7.Situs
Merupakan letak suatu objek terhadap objek lain di sekitarnya. Contoh : permukiman pada umumnya memanjang di pinggir beting pantai, tanggul alam atau di sepanjang tepi jalan. Persawahan banyak terdapat di daerah dataran rendah, dan sebagainya.

8.Asosiasi
Merupakan keterkaitan antara objek yang satu dengan objek yang lain. Contoh : stasiun kereta api berasosiasi dengan jalan kereta api yang jumlahnya lebih dari satu (bercabang ).

9.  Konvergensi Bukti, ialah penggunaan beberapa unsure interpretasi citra sehingga lingkupnya menjadi semakin menyempit kea rah satu kesimpulan tertentu . Contoh: TUmbuhan dengan tajuk seperti bintang pada citra, menunjukkan pohon palem. Bila ditambah unsurinterpretasi lain, seperti situsnya di tanah becek dan berair payau, maka tumbuhan palma tersebut adalah sagu.

Pemanfaatan Penginderaan Jauh

Penginderaan jauh bermanfaat dalam berbagai bidang kehidupan, khususnya di bidang kelautan, hidrologi, klimatologi, lingkungan, dan kedirgantaraan.
a) Manfaat di bidang kelautan (Seasat dan MOSS)
§ Pengamatan sifat fisis air laut
§ Pengamatan pasang surut air laut dan galombang laut
§ Pemetaan perubahan pantai, abrasi, sedimentasi, dan lain-lain.

b) Manfaat di bidang hidrologi (Landsat dan SPOT)
§ Pengamatan DAS
§ Pengamatan luas daerah dan intensitas banjir
§ Pemetaan pola aliran sungai
§ Studi sedimentasi sungai

c) Manfaat di bidang klimatologi (NOAA, Meteor, dan GMS)
§ Pengamatan iklim suatu daerah
§ Analisis cuaca
§ Pemetaan iklim dan perubahannya

d) Manfaat di bidang sumber daya bumi dan lingkungan (Landsat, ASTER, Soyus, dan SPOT)
§ Pemetaan penggunaan lahan
§ Pengumpulan data kerusakan lingkungan karena berbagai hal
§ Pendeteksian lahan kritis
§ Pemantauan distribusi sumber daya alam
§ Pemetaan untuk keperluan HANKAMNAS
§ Perencanaan pembangunan wilayah

e) Manfaat di bidang angkasa luar (Ranger, Viking, Luna, dan Venera)
§ Penelitian tentang planet-planet
§ Pengamatan benda-benda angkasa

LANGKAH-LANGKAH INTERPRETASI CITRA

Untuk mendapatkan data geografi dari hasil pengindraan jauh harus dilakukan beberapa langkah terlebih dahulu.

1. Deteksi

Deteksi adalah upaya mengetahui benda dan gejala di sekitar lingkungan kita, dengan menggunakan alat pengindera (sensor). Dengan adanya data dari pengindraan jauh, untuk mendeteksi benda dan gejala di

sekitar kita, pengindraan tidak perlu secara langsung ke tempat sebenarnya, cukup melalui foto udara.

2. Identifikasi

Objek yang tergambar pada citra dapat dikenali berdasarkan ciri yang terekam oleh sensor. Terdapat tiga ciri-ciri utama yang dapat dikenali, yaitu spektral, spasial, dan temporal. Spektral adalah ciri yang dihasilkan oleh interaksi antara tenaga elektromagnetik dengan objek yang dinyatakan dengan rona dan warna. Ciri spatial meliputi bentuk, ukuran, bayangan, pola, situs, dan asosiasi. Ciri temporal terkait dengan kondisi benda pada saat perekaman.

3. Analisis

Analisis bertujuan untuk mengelompokkan objek yang mempunyai citra yang sama dengan identitas objek.

Ciri Utama Objek

a.    Spektoral, ciri yang dihasilkan oleh interaksi antara tenaga elektromagnetik dan benda yang dinyatakan dengan rona dan warna.

b.    Spatial, ciri yang terkait dengan ruang yang meliputi bentuk, ukuran, bayangan, pola, tekstur, situs dan asosiasi.

c.    Temporal, ciri yang terkait dengan umur benda atau saat perekaman.