SRTM

Pengertian SRTM 

Menurut JAEA (1999) SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) adalah “mounted on a Space Shuttle and obtains Earth surface data by remote sensing technology utilizing a synthetic aperture radar. Obtained data will be converted into height data called a Digital Elevation Model (DEM), and will be utilized to generate a more precise three-dimensional map of larger observation area of the Earth than has ever been possible”

Meskipun SRTM memiliki resolusi yang rendah sekitar 90m tetapi masih banyak digunakan sebagai informasi untuk pekerjaan lapangan serta dimanfaatkan untuk membuat peta kontur dan lereng (slope). Hasil peta kontur maupun peta lereng dari pengolahan data SRTM maksimal berskala 1:900000, tetapi dalam realisasinya banyak yang memperbesar skalanya hingga skala 1:250000 atau malah lebih besar lagi. Dengan melakukan perbesaran skala tersebut akan memberikan konsekuensi menyangkut akurasi dari peta kontur maupun peta lereng yang dihasilkan.

Untuk menentukan skala peta hasil dari pengolahan citra satelit sebenarnya sangat mudah, yaitu dengan menggunakan rumus: (skala peta = resolusi citra satelit x 10000). Berdasarkan PP No.10 Tahun 2000 Tingkat Ketelitian Peta Tata Ruang Wilayah adalah sebagai berikut:

1. Peta RTRW Nasional skala minimal 1:1000000 (dapat menggunakan citra LANDSAT-MSS  80m)
2. Peta RTRW  Provinsi skala minimal 1:250000 (dapat menggunakan citra LANDSAT-TM 25m, SPOT Xs 20m)
3. Peta RTRW Kabupaten skala minimal 1:50000 – 100000 (dapat menggunakan citra IKONOS 10m/5m, foto udara 1:100000)
4. Peta RTRW Kota skala minimal 1:50000 (dapat menggunakan citra IKONOS 5m)

      5.   Peta skala teknis 1:5000 (dapat menggunakan citra Quickbirt 0.5m)

Alasan menggunakan SRTM dalam GIS tentu karena kelebihannya. Beberapa kelebihan yang dimiliki SRTM anatara lain:

• Gratis; Ini adalah kelebihan utama yang dimiliki SRTM. Siapa saja dan di mana saja dapat mendownload SRTM tanpa bayar.
• Digital;  SRTM dapat didownload dengan format HGT, ASCII, atau GEOTIFF, kita bisa  mengkonversi ke format yang kita inginkan misalnya Grid ArcView
• Resoulsi; Resolusi lumayan tinggi untuk sakala tinjau. Resolusi horizontal (yang bisa kita download untuk Indonesia) adalah 90m. Tentu saja dengan resolusi ini SRTM tidak bisa digunakan untuk pemetaan secara detail.

SRTM– ShuttleRadar Topography Mission: adalah proyek internasional dari National Aeronautics and Space Administration (NASA), National Imagery and Mapping Agency (NIMA) dari Amerika Serikat, Jerman Aerospace Center (DLR) dan Italian Space Agency (ASI) . Tujuannya adalah untuk memperoleh basis resolusi tinggi data topografi digital yang paling lengkap dari Bumi.

Misi ini diluncurkan pada tanggal 11 Februari 2000. Misi berlangsung selama 11 hari. Instrumen radar dalam misi ini sama dengan yang digunakan untuk misi  SIR-C/X-SAR. Untuk memperoleh topografi (elevasi) data, payload SRTM dilengkapi dengan dua aperture sintetis radar antena. Satu antena terletak di Shuttle payload, yang lain di ujung tiang dengan jarak 60 meter dari Shuttle payload pertama. SRTM memanfaatkan teknik yang disebut interferometri radar untuk memperoleh informasi topografi. Dalam radar interferometri, dua gambar radar yang diambil dari lokasi yang sedikit berbeda. Perbedaan antara gambar ini memungkinkan untuk perhitungan elevasi permukaan, atau perubahan. Pada SRTM, dua gambar radar yang diperlukan untuk melakukan interferometri yang diperoleh secara bersamaan oleh dua antena.

SRTM diluncurkan ke orbit dengan ketinggian 233 km, dan kemiringan 57 derajat. Hal ini memungkinkan sebagian besar permukaan daratan Bumi yang terletak di antara 60 derajat utara dan 56 derajat lintang selatan dapat direkam oleh radar SRTM. Cakupan ini merupakan 80 persen dari massa daratan Bumi.

Ada dua jenis panel antena: C-Band dan X-Band. Data radar C-band diproses di Jet Propulsion Laboratory (JPL) menyediakan Digital Elevation Model (DEM) global. DEM resolusi yang lebih tinggi (tapi tidak dengan cakupan global) yang dihasilkan dari data radar X-Band, diolah dan didistribusikan oleh German Aerospace Center, DLR.

Pengolahan data C-Band diperkirakan akan memakan waktu dua tahun. Data C-band akan didistribusikan melalui Geological Survey United Satates (USGS) EROS Data Center. Arsip akhir diharapkan akan dikirimkan ke USGS pada bulan Oktober 2002. Pada akhirnya,  SRTM DEM akan dirilis dengan resolusi  30 meter untuk AS dan 90 meter untuk seluruh dunia, meskipun NASA dan NIMA masih membahas masalah ini.

USGS mendistribusikan versi terbaru SRTM, Versi 2 (juga dikenal sebagai “finished” version) kumpulan data, yang merupakan hasil dari upaya editing besar dengan NGA. Berikut fitur terbaru tersebut:

- Badan air didefinisikan dengan baik (misalnya, danau, waduk dan sungai-sungai utama) dan garis pantai;
– Tidak adanya spikes and wells (single pixel errors), dan
– Gaps atau data yang hiang dalam presentase yang kecil.

Langkah-langkah post-processing untuk menghasilkan data resolusi tinggi yang ebih baik:

Langkah 1: Stitching 14,000+ separate SRTM tiles together to make a seamless near-global mosaic (data ukuran: 432.000 X 139.200 piksel)

Langkah 2: Memperluas cakupan ke seluruh dunia (data ukuran: 432.000 X 216.000 piksel)

Elevation at higher latitudes can be filled by other global elevation sources at closest resolutions possible (as part of GeoSage’s processing services), such as the recently released USGS’s Global Multi-resolution Terrain Elevation Data 2010 (GMTED2010). The low-resolution SRTM30 or GTOPO30 data is NOT used here. An overview is provided in the following figure.

Langkah 3: Filling gaps

Sebuah bagian penting dari post-processing adalah untuk mengisi beberapa gaps dalam data SRTM asli.

Langkah 4: Masking dengan batas tanah / laut

Karena beberapa bagian dunia (misalnya daerah pesisir dataran rendah) berada di bawah permukaan laut rata-rata dari pengukuran fisik, seringkali batas antara pesisir dengan baian laut tidak jelas. Oleh karena itu perlu dibedakan antara bagian tanah/daratan yang rendah tersebut dengan bagian laut

Langkah 5: Membuat basemaps relief berbayang (resolusi 90m)

Fitur ini dibuat untuk menunjukan fitur geologi atau topografi ketika STRM dioverlay dengan data raster daricitra satelit.

Pengaturan Hillshading adalah sebagai berikut:

• Sumber cahaya ketinggian: 60 (secara default) atau 45 derajat
• Sumber cahaya azimuth: 45 (secara default), 0 atau 315 derajat
• Elevation berlebihan vertikal: 0.8 (secara default), 1.4 atau 2.8

Langkah 6: Membuat basemaps relief berbayang (resolusi 30m)

Dengan menggunakan teknik interpolasi model elevasi digital global dari resolusi 90m diresampling ke resolusi 30m.

Struktur Data SRTM

SRTM memiliki struktur data yang sama seperti format GRID lainnya, yaitu terdiri dari sel-sel yang setiap sel memiliki wakil nilai ketinggian. Nilai ketinggian pada SRTM adalah nilai ketinggian dari datum WGS1984, bukan dari permukaan laut. Tapi karena datum WGS1984 hampir berimpit dengan permukaan laut maka untuk skala tinjau dapat diabaikan perbedaan diantara keduanya.

Khusus untuk download, resolusi horizontal data SRTM adalah 90m. Perlu diingat bahwa data sebenarnya adalah 30m, tetapi direduksi menjadi 90m,

SRTM dihasilkan dari penyiaman gelombang radar dengan teknik interferometri. Teknik interferometri radar adalah sebuah cara penyiaman muka bumi dengan  dua posisi sensor radar yang berbeda tempat. Pada wahana pengambilan data SRTM  ini, jarak rentangan dua sensor radar ini sejauh 60 meter, dimana satu sensor berada  dalam wahana (main antenna), dan sensor lain berada pada ujung rentangan di luar wahana (outboard antenna).

 

 Proses penyiaman permukaan Bumi

Gelombang radar dimanfaatkan untuk pengambilan  data ini karena memiliki kelebihan, diantaranya adalah perekaman dapat dilakukan  pada siang ataupun malam hari. Disamping itu gelombang radar dapat menembus tutupan awan, Dengan demikian, perekaman data SRTM tidak terpengaruh oleh keadaan cuaca setempat.

 

 Cakupan SRTM (56 derajat LS - 60 derajat LU)

Wahana SRTM membawa dua panel dengan saluran C dan Saluran X. Peta topografi global dari bumi disebut dengan Digital Elevation Models (DEMs). DEMs ini terbuat dari data radar saluran C tersebut. Data ini diolah oleh Jet Propulsion Laboratory dan didistribusikan melalui USGS EROS Data Center. Data saluran X digunakan untuk menghasilkan DEMs dengan resolusi yang lebih tinggi. Data SRTM dari saluran X diolah dan didistribusikan oleh German Aerospace Center.

C-RADAR (Radar Saluaran-C):

C-RADAR (5,3 GHz, panjang gelombang = 5,6 cm, bandwidth = 10 MHz) yang disediakan oleh NASA / JPL, ia menawarkan kemampuan dual-polarisasi. Kekuatan puncak radiasi adalah 1,2 kW / polarisasi. Dalam modus ScanSAR, C-RADAR mempekerjakan dua pasang balok simultan, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 8, yang beralih dalam petak lebar penuh, menciptakan pola citra SAR bersebelahan dan tumpang tindih. Lebar petak total 225 km menyediakan ukuran pixel (resolusi) dari sekitar 30 m (data titik jarak dari satu arcsec).
Instrumen sumber data dikumpulkan pada 180 Mbit / s (di empat saluran) dan disimpan di on-board perekam. Instrumen data telemetri di 15,12 kbit / s adalah downlinked terus-menerus.

X-RADAR (Radar Saluran-X):

X-RADAR (9,6 GHz, 3,1 cm panjang gelombang =) disediakan oleh DLR dan ASI, ia menawarkan balok tetap (52 º sudut terlihat) polarisasi tunggal (VV dlm kapal dan V antena tempel). Kekuatan puncak radiasi adalah 1,7 kW pada FRP dari 1674 pulsa / s. X-RADAR beroperasi dalam mode wide-petak 50 km, resolusi pixel horizontal 30 mx 30 m dengan ketinggian vertikal resolusi relatif 6m dan 10 m mutlak. Petak X-SAR diposisikan di tengah-tengah dua subswaths luar C-RADAR.
Ilmu instrumen data rate adalah 90 Mbit / s dan disimpan pada perekam on-board. Instrumen data telemetri di 9,6 kbit / s adalah downlinked terus-menerus.

Lokasi Saluran-C, Saluran-X dan Saluran-L pada main antenna dan outboard antenna

SRTM digunakan untuk modeling elevasi yang berasal dari data SRTM yang digunakan dalam Sistem Informasi Geografis. Data SRTM dapat didownload secara gratis melalui Internetdi www, dan format file mereka (*. HGT, *.ascii, dan *.tiff) didukung oleh perkembangan beberapa softwareseperti global mapper, arcgis, arcview dll.  

 

Hasil dari SRTM berupa data DEM

Hasil dari data ekstraksi  SRTM dapat berupa kontur, kelerengan(slope), hillshade(model permukaan tanah, dll). Secara umum data SRTM ini dapat dimanfaatkan untuk berbagai tujuan seperti kepentingan militer, sipil dan sipil seperti pemodelan drainase, simulasi penerbangan, penentuan letak tower selular, keamanan navigasi, dan lain-lain. Dalam bidang lingkungan, data SRTM ini dapat dimanfaatkan pula untuk pemodelan banjir, konservasi tanah, perencanaan penghijauan, pengawasan gunung api, penelitian gempa dan pengawasan gerakan es.

Beberapa Aplikasi/turunan DEM-SRTM

Adapun cara kerja Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) yaitu:
1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

daerah lokasi video yaitu di pantai tapalkuda air salobar, kecamatan Nusaniwe

tugas inderaja

rumahku di kudamati belakang Rumah Sakit Daerah Ambon

Hambatan pada penginderaan jauh

Hambatan yang besar muncul di dalam atmosfer yang rapat, dan satelit dengan perigee dibawah ~120 km memiliki kala hidup yang pendek. Disisi lain, satelit pada ketinggian diatas 600 km, hambatan atmosfernya lemah dimana satelit biasanya bertahan pada orbitnya lebih dari kala hidup operasional satelit. Pada ketinggian ini, gangguan periode orbit sangat kecil sehingga kita bisa dengan mudah menghitungnya tanpa pengetahuan yang tepat mengenai kerapatan atmosfer. Di ketinggian menengah, dua variabel kasar dari sumber energi menyebabkan variasi yang besar dalam kerapatan atmosfer dan menimbulkan gangguan orbit. Variasi ini dapat diprediksi dengan dua model empiris:

Hambatan yang besar muncul di dalam atmosfer yang rapat, dan satelit dengan perigee dibawah ~120 km memiliki kala hidup yang pendek. Disisi lain, satelit pada ketinggian diatas 600 km, hambatan atmosfernya lemah dimana satelit biasanya bertahan pada orbitnya lebih dari kala hidup operasional satelit. Pada ketinggian ini, gangguan periode orbit sangat kecil sehingga kita bisa dengan mudah menghitungnya tanpa pengetahuan yang tepat mengenai kerapatan atmosfer. Di ketinggian menengah, dua variabel kasar dari sumber energi menyebabkan variasi yang besar dalam kerapatan atmosfer dan menimbulkan gangguan orbit. Variasi ini dapat diprediksi dengan dua model empiris: Mass Spectometer Incoherent Scatter (MSIS) dan model Jacchia [Hedin,1986; Jacchia,1977]. Ketinggian diantara 120 dan 600 km termasuk dalam termosfer Bumi, daerah diatas 90 km dimana absorpsi Radiasi Ultraviolet Ekstrim (EUV) dari Matahari menghasilkan penurunan temperatur terhadap ketinggian dalam laju yang sangat cepat. Pada ketinggian ~200-250 km, temperatur ini mendekati nilai batas, dinamakan dengan temperatur eksosfer, dimana nilai rata-ratanya berada pada rentang diantara ~600 dan 1200 K selama siklus Matahari. Termosfer mungkin juga mengalami pemanasan yang kuat dari aktivitas geomagnet, yang merupakan transfer energi dari magnetosfer dan ionosfer. Pemanasan termosfer menurunkan kerapatan atmosfer dikarenakan pemuaian termosfer menyebabkan penurunan tekanan pada ketinggian yang bersangkutan. Pemanasan selama radiasi ultraviolet ekstrim dan variasi siklus Matahari mempunyai pengaruh yang besar terhadap kala hidup satelit. Badai Geomagnet biasanya terlalu singkat untuk mempengaruhi kala hidup satelit secara signifikan. Radiasi ultraviolet ekstrim dari Matahari diserap secara sempurna oleh atmosfer sebelum menyentuh permukaan Bumi dan itu tidak dihitung secara berkala oleh instrumen bawaan satelit; konsekuensinya, pengaruh terhadap satelit tidak dapat diprediksikan. Aktivitas Matahari dipantau menggunakan semacam indeks seperti bilangan sunspot dan indeks F10.7 yang sebelumnya didiskusikan. Kerapatan diperoleh dari model atmosfer MSIS [Hedin,1986]. Dibawah 150 km, kerapatan tidak terlalu dipengaruhi oleh aktivitas Matahari. Bagaimanapun, pada ketinggian satelit dalam rentang 500 sampai 800 km, variasi kerapatan diantara aktivitas Matahari maksimun dan aktivitas Matahari minimum menunjukan perbedaan yang besarnya mendekati orde 2. Variasi yang besar dalam kerapatan menyatakan secara tidak langsung bahwa satelit akan jatuh lebih cepat selama periode aktivitas Matahari maksimum dan lebih lambat selama aktivitas Matahari minimum. Kami mengasumsikan bahwa seluruh satelit yang diluncurkan dalam orbit lingkaran sempurna pada ketinggian 700 km- tahun 1956 tiga satelit diluncurkan pada permulaan aktivitas Matahari maksimum, tahun 1959 tiga satelit diluncurkan menjelang akhir dari aktivitas Matahari maksimum, dan tahun 1962 tiga satelit diluncurkan mendekati waktu aktivitas Matahari minimum. Dalam setiap kelompok, masing-masing satelit memiliki koefisien balistik yaitu 20 kg/m2, 60 kg/m2 dan 200 kg/m2. Sejarah dari 9 satelit ini ditunjukan pada grafik. Satelit jatuh sangat lambat selama aktivitas Matahari minimum, kemudian sangat cepat selama aktivitas Matahari maksimum. untuk satu satelit, setiap periode aktivitas Matahari maksimum akan menghasilkan kejatuhan yang besar dibandingkan saat aktivitas Matahari maksimum sebelumnya karena satelit mengalami pelemahan. Hal ini tentu akan terjadi bergantung pada tingkat aktivitas Matahari maksimum tertentu. Pengaruh dari aktivias Matahari maksimum juga akan bergantung pada koefisien balistik satelit. Satelit dengan koefisien balistik yang rendah akan bereaksi dengan cepat terhadap atmosfer dan akan cenderung jatuh dengan segera. Satelit dengan koefisien balistik yang tinggi akan mendorong melewati nilai yang besar dari siklus Matahari dan akan jatuh lebih lambat. Perlu dicatat bahwa waktu satelit jatuh menghasilkan perhitungan yang lebih baik dalam siklus matahari dibandingkan dalam tahun. 9 satelit tersebut seluruhnya jatuh selama periode aktivitas Matahari maksimum. Untuk rentang koefesien balistik yang ditunjukan, kala hidup bervariasi dari yang mendekati setengah siklus Matahari (5 tahun) hingga 17 siklus Matahari (190 tahun). Untuk memprediksikan dimana satelit akan jatuh benar-benar sulit. Dibawah ketinggin 200 km, satelit yang mengorbit jatuh dalam beberapa hari, kerapatan atmosfer sebagian besar bebas dari pengaruh sikus Matahari, dan kurva di bagian atas dan bawah untuk setiap koefisien mulai menyatu. Dilihat dari kala hidup satelit pada setengah siklus Matahari (mendekati 5 tahun), terdapat perbedaan yang sangat besar diantara satelit yang diluncurkan pada permulaan aktivitas Matahari minimum (kurva atas) dan yang diluncurkan pada permulaan aktivitas Matahari maksimum (kurva bawah). Juga perhatikan bahwa perbedaan diantara kurva aktivitas Matahari maksimum dan aktivitas Matahari minimum lebih besar untuk satelit dengan koefisien balistik yang rendah seperti yang sudah kita prediksikan. Setelah setengah siklus Matahari, satelit di kurva atas dari setiap pasangan akan menyentuh aktivitas Matahari maksimum dan kurva akan menjadi lebih datar. Perbedaan terdapat pada kurva bawah yang akan menyentuh aktivitas Matahari minimum dan akan hampir berhenti jatuh sedemikian sehingga kurva menjadi hampir vertikal. Pola osilasi ini berlanjut dengan frekuensi 11 tahunan siklus Matahari yang dapat dilihat dibagian atas kurva. Pada akhirnya di ketinggian yang tinggi dan kala hidup yang panjang, kurva menyatu karena satelit akan melihat jumlah yang besar dari siklus Matahari dan akan membuat perbedaan yang sangat kecil ketika satelit diluncurkan, tentunya kala hidup sebenarnya untuk setiap satelit tertentu akan bergantung pada kedua hal yaitu variasi indeks F10,7 sebenarnya dan rancangan serta letak satelit.

sejarahperkembangan pengindraan jauh

1.1.  Definisi Penginderaan Jauh

Penginderaan jauh adalah ilmu atau seni untuk memperoleh informasi tentang objek, daerah atau gejala, dengan jalan menganalisis data yang diperoleh dengan menggunakan alat, tanpa kontak langsung dengan objek, daerah atau gejala yang akan dikaji (Lillesand dan Kiefer, 1990).

Penginderaan jauh merupakan upaya untuk memperoleh, menemutunjukkan

(mengidentifikasi) dan menganalisis objek dengan sensor pada posisi pengamatan daerah kajian (Avery, 1985).

Penginderaan jauh merupakan teknik yang dikembangkan untuk memperoleh dan menganalisis informasi tentang bumi. Informasi itu berbentuk radiasi lektromagnetik yang dipantulkan atau dipancarkan dari permukaan bumi (Lindgren, 1985).

“Penginderaan jauh merupakan ilmu, metode atau teknik memperoleh informasi objek permukaan bumi dengan menggunakan alat yang disebut “sensor” (alat peraba), tanpa melalui kontak langsung dengan objeknya”.

1.2.  Masukan Data Penginderaan Jauh

Dalam penginderaan jauh didapat masukan data atau hasil observasi yang disebut citra. Citra dapat diartikan sebagai gambaran yang tampak dari suatu objek yang sedang diamati, sebagai hasil liputan atau rekaman suatu alat pemantau. Sebagai contoh, memotret bunga di taman. Foto bunga yang berhasil kita buat itu erupakan citra bunga tersebut. Menurut Simonett (1983): bahwa citra sebagai gambaran rekaman suatu objek (biasanya berupa suatu gambaran pada foto) yang didapat dengan cara optik, elektro optik, optik mekanik atau elektronik. Di dalam bahasa Inggris terdapat dua istilah yang berarti citra dalam bahasa Indonesia, yaitu “image” dan “imagery”, akan tetapi istilah imagery dirasa lebih tepat penggunaannya (Sutanto, 1986).

Agar dapat dimanfaatkan maka citra tersebut harus diinterpretasikan atau diterjemahkan/ditafsirkan terlebih dahulu.  Interpretasi citra merupakan kegiatan mengkaji foto udara dan atau citra dengan maksud untuk mengidentifikasi objek dan menilai arti pentingnya objek tersebut (Estes dan Simonett, 1975). Singkatnya interpretasi citra merupakan suatu proses pengenalan objek yang berupa gambar (citra) untuk digunakan dalam disiplin ilmu tertentu seperti Geologi, Geografi, Ekologi, Geodesi dan disiplin ilmu lainnya.

1.3.  Alat Penginderaan Jauh

Untuk melakukan penginderaan jarak jauh diperlukan alat sensor, alat pengolah data dan alat-alat lainnya sebagai pendukung. Oleh karena sensor tidak ditempatkan pada objek, maka perlu adanya wahana atau alat sebagai tempat untuk meletakkan sensor. Wahana tersebut dapat berupa balon udara, pesawat terbang, satelit atau wahana lainnya (lihat gambar 1.2). Antara sensor, wahana, dan citra diharapkan selalu berkaitan, karena hal itu akan menentukan skala citra yang dihasilkan.

Gambar 1.2. Wahana PenginderaanJauh (Lindgren, 1985).

Semakin tinggi letak sensor maka daerah yang terdeteksi atau yang dapat diterima oleh sensor semakin luas. Jadi jangkauan penginderaannya semakin luas seperti digambarkan pada Gambar 1.3.

Gambar 1.3. Konsep multitingkat (berdasarkan uraian National Academy of Sciences, 1977)

Keterangan:

I. Satelit dengan orbit 200 - 36.000 km;

II. Pesawat yang terbang rendah (> 15 km);

III. Pesawat yang terbang rendah (9 – 15 km);

IV. Pesawat yang terbang rendah (< 9 km).

Alat sensor dalam penginderaan jauh dapat menerima informasi dalam berbagai bentuk antara lain sinar atau cahaya, gelombang bunyi dan daya elektromagnetik. Alat sensor digunakan untuk melacak, mendeteksi, dan merekam suatu objek dalam daerah jangkauan tertentu. Tiap sensor memiliki kepekaan tersendiri terhadap bagian spektrum elektromagnetik. Kemampuan sensor untuk merekam gambar terkecil disebut resolusi spasial. Semakin kecil objek yang dapat direkam oleh sensor semakin baik sensor dan semakin baik resolusi spasial pada citra. Berdasarkan proses perekamannya sensor dapat dibedakan atas:

a. Sensor Fotografi

Proses perekamannya berlangsung seperti pada kamera foto biasa, atau yang kita kenal yaitu melalui proses kimiawi. Tenaga elektromagnetik yang diterima kemudian direkam pada emulsi film dan setelah diproses akan menghasilkan foto. Ini berarti, di samping sebagai tenaga, film juga berfungsi sebagai perekam, yang hasil akhirnya berupa foto udara, jika perekamannya dilakukan dari udara, baik melalui pesawat udara atau wahana lainnya. Tapi jika perekamannya dilakukan dari antariksa maka hasil akhirnya disebut foto satelit atau foto orbital. Menurut Lillesand dan Kiefer, ada beberapa keuntungan menggunakan sensor fotografi, yaitu:

§ Caranya sederhana seperti proses pemotretan biasa.

§ Biayanya tidak terlalu mahal.

§ Resolusi spasialnya baik.

b. Sensor Elektronik

Sensor elekronik berupa alat yang bekerja secara elektrik dengan pemrosesan menggunakan komputer. Hasil akhirnya berupa data visual atau data digital /numerik. Proses perekamannya untuk menghasilkan citra dilakukan dengan memotret data visual dari layar atau dengan menggunakan film perekam khusus. Hasil akhirnya berupa foto dengan film sebagai alat perekamannya dan tidak disebut foto udara tetapi citra. Agar informasi-informasi dalam berbagai bentuk tadi dapat diterima oleh sensor, maka harus ada tenaga yang membawanya antara lain matahari. Informasi yang diterima oleh sensor dapat berupa:

· Distribusi daya (forse).

· Distribusi gelombang bunyi.

· Distribusi tenaga elektromagnetik.

Informasi tersebut berupa data tentang objek yang diindera dan dikenali dari hasil rekaman berdasarkan karakteristiknya dalam bentuk cahaya, gelombang bunyi, dan tenaga elektromagnetik. Contoh: Salju dan batu kapur akan memantulkan sinar yang banyak (menyerap sinar sedikit) dan air akan memantulkan sinar sedikit (menyerap sinar banyak). Informasi tersebut merupakan hasil interaksi antara tenaga dan objek. Interaksi antara tenaga dan objek direkam oleh sensor, yang berupa alat-alat sebagai berikut:

· Gravimeter : mengumpulkan data yang berupa variasi daya magnet.

· Magnetometer : mengumpulkan data yang berupa variasi daya magnet.

· Sonar : mengumpulkan data tentang distribusi gelombang dalam air.

· Mikrofon : mengumpulkan/menangkap gelombang bunyi di udara.

· Kamera : mengumpulkan data variasi distribusi tenaga elektromagnetik

      yang berupa sinar.

Seperti telah disebutkan bahwa salah satu tenaga yang dimanfaatkan dalam penginderaan jauh antara lain berasal dari matahari dalam bentuk tenaga elektromagnetik (lihat tabel 1). Matahari merupakan sumber utama tenaga elektromagnetik ini. Di samping matahari sebagai sumber tenaga alamiah, ada juga sumber tenaga lain, yakni sumber tenaga buatan.

Tabel 1.1. Spektrum elektromagnetik dan bagian-bagiannya.

No	Spektrum / Saluran	Panjang Gelombang	Keterangan
1	Gamma	0,03 nm	Diserap oleh atmosfer, tetapi benda radioaktif dapat diindera dari pesawat terbang rendah
2	X	0,03 - 3 nm	Diserap oleh atmosfer, sinar buatan digunakan dalam kedokteran
3	Ultraviolet (UV)	3 nm - 0,4 µm	0,3 µm diserap oleh atmosfer.
4	UV fotografik Tampak  Biru  Hijau  Merah	0,3 - 0,4 µm 0,4 - 0,7 µm 0,4 - 0,5 µm 0,5 - 0,6 µm 0,6 - 0,7 µm	Hamburan atmosfer berat sekali, diperlukan lensa kuarsa dalam kamera
5	Inframerah (IM)	0,7 - 1.000 µm	Jendela atmosfer terpisah oleh saluran absorpsi.
6	IM Pantulan	0,7 - 3 µm
7	IM Fotografik	0,7 - 0,9 µm	Film khusus dapat merekam hingga panjang gelombang hampir 1,2 µm.
8	IM Termal	3 - 5 µm	Jendela-jendela atmosfer dalam spektrum ini.
9	Gelombang mikro	8 - 14 µm	Gelombang panjang yang mampu menembus awan, citra dapat dibuat dengan cara pasif dan aktif.
10	Radar Ka  K  Ku  X  C  S  L  P	0,3 - 300 cm 0,3 - 300 cm 0,8 - 1,1 cm 1,1 - 1,7 cm 1,7 - 2,4 cm 2,4 - 3,8 cm 3,8 - 7,5 cm 7,5 - 15 cm 15 - 30 cm	Penginderaan jauh sistem aktif. Yang paling sering digunakan. Yang paling sering digunakan.
11	Radio	30 - 100 cm	Tidak digunakan dalam penginderaan jauh.

Sumber: Paine, 1981

1.4.  Sistem Penginderaan Jauh

Penginderaan jauh dengan menggunakan tenaga matahari dinamakan penginderaan jauh sistem pasif. Penginderaan jauh sistem pasif menggunakan pancaran cahaya, hanya dapat beroperasi pada siang hari saat cuaca cerah. Penginderaan jauh sistem pasif yang menggunakan tenaga pancaran tenaga thermal, dapat beroperasi pada siang maupun malam hari.

Penginderaan jauh dengan menggunakan sumber tenaga buatan disebut penginderaan jauh sistem aktif. Penginderaan sistem aktif sengaja dibuat dan dipancarkan dari sensor yang kemudian dipantulkan kembali ke sensor tersebut untuk direkam. Pada umumnya sistem ini menggunakan gelombang mikro, tapi dapat juga menggunakan spektrum tampak, dengan sumber tenaga buatan berupa laser.

”Penginderaan jauh yang menggunakan Matahari sebagai tenaga alamiah

disebut penginderaan jauh sistem pasif, sedangkan yang menggunakan sumber tenaga lain (buatan) disebut penginderaan jauh sistem aktif”.

Tenaga elektromagnetik pada penginderaan jauh sistem pasif dan sistem aktif untuk sampai di alat sensor dipengaruhi oleh atmosfer. Atmosfer mempengaruhi tenaga elektromagnetik yaitu bersifat selektif terhadap panjang gelombang, karena itu timbul istilah “Jendela atmosfer”, yaitu bagian spektrum elektromagnetik yang dapat mencapai bumi. Adapun jendela atmosfer yang sering digunakan dalam penginderaan jauh ialah spektrum tampak yang memiliki panjang gelombang 0,4 mikrometer hingga 0,7 mikrometer (Lihat Tabel 1.1). Sebagaimana terlihat pada tabel tersebut, spektrum elektromagnetik merupakan spektrum yang sangat luas, hanya sebagian kecil saja yang dapat digunakan dalam penginderaan jauh, itulah sebabnya atmosfer disebut bersifat selektif terhadap panjang gelombang. Hal ini karena sebagian gelombang elektromagnetik mengalami hambatan, yang disebabkan oleh butir-butir yang ada di atmosfer seperti debu, uap air dan gas. Proses penghambatannya terjadi dalam bentuk serapan, pantulan dan hamburan (Lihat Gambar 1.4)

  

Gambar 1.4. Interaksi antara tenaga elektromagnetik dan atmosfer.

Faktor-faktor lain selain atmosfer yang mempengaruhi jumlah tenaga matahari untuk sampai ke permukaan bumi adalah:

a.  Waktu (jam atau musim)

Faktor waktu berpengaruh terhadap banyak sedikitnya energi matahari untuk sampai ke bumi. Misalnya pada siang hari jumlah tenaga yang diterima lebih banyak dibandingkan dengan pagi.

b.  Lokasi

Lokasi ini erat kaitannya dengan posisinya terhadap lintang geografi dan posisinya terhadap permukaan laut. Misalnya di daerah khatulistiwa jumlah tenaga yang diterima lebih banyak dari pada daerah lintang tinggi.

c.  Kondisi cuaca

Kondisi cuaca mempengaruhi adanya hambatan di atmosfer. Misalnya saat cuaca

berawan jumlah tenaga yang diterima lebih sedikit dari pada saat cuaca cerah.

  

II.   CITRA HASIL PENGINDERAAN JAUH

2.1.  Jenis Citra

Hasil proses rekaman data penginderaan jauh tersebut berupa:

§ Data digital atau data numerik untuk dianalisis dengan menggunakan komputer.

§ Data visual dibedakan lebih jauh atas data citra dan data non citra untuk dianalisis dengan cara manual. 

Data citra berupa gambaran mirip aslinya, sedangkan data non citra berupa garis atau grafik. Citra dapat dibedakan atas citra foto (photographic image) atau foto udara dan citra non foto (non photographic image). Perbedaan pokok keduanya disajikan pada Tabel 2.1.

Tabel 2.1. Perbedaan citra foto dan non foto

No	Jenis Citra Varia- bel pembeda	Citra foto	Citra non foto
1	Sensor	Kamera	Non kamera, mendasarkan atas penyiaman (scanning) kamera yang detektornya bukan film.
2	Detektor	Film	Pita magnetik, termistor foto konduktif, foto voltaik, dsb.
3	Proses perekaman	Fotografi/kimiawi	Elektronik
4	Mekanisme perekaman	Serentak	Parsial
5	Spektrum elektromagnetik	Spektrum tampak dan perluasannya.	Spektra tampak dan Perluasannya, thermal, dan gelombang mikro.

2.1.1. Citra Foto

Citra foto adalah gambaran yang dihasilkan dengan menggunakan sensor kamera (lihat Gambar 2.1). Citra foto dapat dibedakan berdasarkan:

a.  Spektrum Elektromagnetik yang digunakan

Berdasarkan spektrum elektromagnetik yang digunakan, citra foto dapat

dibedakan atas:

1. Foto ultra violet yaitu foto yang dibuat dengan menggunakan spektrum ultra violet dekat dengan panjang gelombang 0,29 mikrometer.

2. Foto ortokromatik yaitu foto yang dibuat dengan menggunakan spektrum tampak dari saluran biru hingga sebagian hijau (0,4 - 0,56 mikrometer).

3. Foto pankromatik yaitu foto yang dengan menggunakan spektrum tampak mata.

4. Foto infra merah yang terdiri dari foto warna asli (true infrared photo) yang dibuat dengan menggunakan spektrum infra merah dekat sampai panjang gelombang 0,9 mikrometer hingga 1,2 mikrometer dan infra merah modifikasi (infra merah dekat) dengan sebagian spektrum tampak pada saluran merah dan saluran hijau.