A.
Penginderaan
jauh
Penginderaan
jauh (atau disingkat inderaja)
adalah pengukuran atau akuisisi data dari sebuah objek atau fenomena oleh
sebuah alat yang tidak secara fisik melakukan kontak dengan objek tersebut atau
pengukuran atau akuisisi data dari sebuah objek atau fenomena oleh sebuah alat
dari jarak jauh, (misalnya dari pesawat, pesawat
luar angkasa, satelit, kapal atau alat
lain. Contoh dari penginderaan jauh antara lain satelit pengamatan bumi, satelit cuaca, memonitor janin dengan ultrasonik dan wahana
luar angkasa yang memantau planet dari orbit. Inderaja berasal dari bahasa Inggrisremote sensing, bahasa Perancistélédétection, bahasa Jermanfernerkundung, bahasa Portugissensoriamento
remota, bahasa Spanyolpercepcion
remote dan bahasa Rusiadistangtionaya. Di masa
modern, istilah penginderaan jauh mengacu kepada teknik yang melibatkan
instrumen di pesawat atau pesawat luar angkasa dan dibedakan dengan
penginderaan lainnya seperti penginderaan medis atau fotogrametri. Walaupun
semua hal yang berhubungan dengan astronomi sebenarnya
adalah penerapan dari penginderaan jauh (faktanya merupakan penginderaan jauh
yang intensif), istilah "penginderaan jauh" umumnya lebih kepada yang
berhubungan dengan teresterial dan pengamatan cuaca.
Komponen-Komponen
Penginderaan Jauh
Gamar. 1. Komponen Penginderaan Jauh
Sumber Tenaga
Sumber tenaga dalam proses inderaja
terdiri atas :
- Sistem pasif adalah sistem yang menggunakan sinar matahari
- Sistem aktif adalah sistem yang menggunakan tenaga buatan seperti gelombang mikro
Jumlah tenaga yang diterima oleh obyek
di setiap tempat berbeda-beda, hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara
lain :
a)
Waktu penyinaran
Jumlah energi
yang diterima oleh objek pada saat matahari tegak lurus (siang hari) lebih
besar daripada saat posisi miring (sore hari). Makin banyak energi yang
diterima objek, makin cerah warna obyek tersebut.
b)
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.
c)
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.
1.
SATELIT LANDSAT
Teknologi
penginderaan jauh satelit dipelopori oleh NASA Amerika Serikat dengan
diluncurkannya satelit sumberdaya alam yang pertama, yang disebut ERTS-1 (Earth
Resources Technology Satellite) pada tanggal 23 Juli 1972, menyusul ERTS-2 pada
tahun 1975, satelit ini membawa sensor RBV (Retore Beam Vidcin) dan MSS (Multi
Spectral Scanner) yang mempunyai resolusi spasial 80 x 80 m. Satelit ERTS-1,
ERTS-2 yang kemudian setelah diluncurkan berganti nama menjadi Landsat 1,
Landsat 2, diteruskan dengan seri-seri berikutnya, yaitu Landsat 3, 4, 5, 6 dan
terakhir adalah Landsat 7 yang diorbitkan bulan Maret 1998, merupakan bentuk
baru dari Landsat 6 yang gagal mengorbit.
Pada Landsat 1 dan 2 memuat dua macam sensor, yakni RBV (Return
Beam Vidicon) yang terdiri atas 3 saluran dan memuat sensor MSS (Multi
Spectral Scanner) yang terdiri atas 4 saluran. Kedua sensor tersebut
memiliki resolusi spasial 79 meter.Landsat 3 masih memuat kedua macam sensor
tersebut, namun dengan penyusutan jumlah saluran pada RBV menjadi satu saluran
tunggal beresolusi spasial 40 meter.Landsat 4 – 5 memiliki dua macam sensor
hanya saja sensor RBV diganti dengan sensor TM (Thematic Mapper).Jadi
pada Landsat 4 – 5 terdapat empat saluran MSS dan tujuh saluran TM. Pada
Landsat 7 dikenal dengan sensor +ETM (Enhanced Thematic Mapper), dengan
resolusi 30 meter, sensor ini sebenarnya merupakan sensor TM yang dilengkapi
dengan satu saluran tambahan berupa saluran pankromatik dengan resolusi spasial
15 meter dan saluran termal yang telah disempurnakan dengan resolusi spasial 60
meter.
Sistem
Landsat merupakan milik Amerika Serikat yang mempunyai tiga instrument
pencitraan, yaitu RBV (Return Beam Vidicon), MSS (multispectral Scanner) dan TM
(Thematic Mapper).
• RBV. Merupakan instrumen semacam televisi
yang mengambil citra .snapshot.dari permukaan bumi sepanjang track lapangan
satelit pada setiap selang waktu tertentu.
• MSS. Merupakan suatu alat scanning mekanik
yang merekam data dengan cara men-scanning permukaan bumi dalam jalur
atau baris tertentu
• TM. Juga merupakan alat scanning mekanis
yang mempunyai resolusi spectral, spatial dan radiometric.
Program Landsat merupakan tertua dalam program observasi
bumi. Landsat dimulai tahun 1972 dengan satelit Landsat-1 yang membawa sensor
MSS multispektral.Setelah tahun 1982, Thematic Mapper TM ditempatkan pada
sensor MSS. MSS dan TM merupakan whiskbroom scanners.Pada April 1999
Landsat-7 diluncurkan dengan membawa ETM+scanner.Saat ini, hanya Landsat-5 dan
7 sedang beroperasi.
Tabel
1. Karakteristik ETM+ Landsat
|
Sistem
|
Landsat-7
|
|
Orbit
Sensor
Swath Width
Off-track viewing
Revisit Time
Band-band Spektral (µm)
Ukuran Piksel Lapangan (Resolusi spasial)
Arsip data
|
705 km, 98.2o, sun-synchronous, 10:00 AM
crossing, rotasi 16 hari (repeat cycle)
ETM+ (Enhanced Thematic Mapper)
185 km (FOV=15o)
Tidak tersedia
16 Hari
0.45 -0.52 (1), 0.52-0.60 (2), 0.63-0.69 (3),
0.76-0.90 (4), 1.55-1.75 (5), 10.4-12.50 (6),
2.08-2.34 (7), 0.50-0.90 (PAN)
15 m (PAN), 30 m (band 1-5, 7), 60 m band 6
earthexplorer.usgv.gov
|
Tabel
2. Band-band pada Landsat-TM dan kegunaannya (Lillesand dan Kiefer, 1997)
|
Band
|
Panjang Gelombang (µm)
|
Spektral
|
Kegunaan
|
|
1
|
0.45 . 0.52
|
Biru
|
Tembus terhadap tubuh air, dapat untuk pemetaan air,
pantai, pemetaan tanah, pemetaan tumbuhan, pemetaan kehutanan dan
mengidentifikasi budidaya
Manusia
|
|
2
|
0.52 . 0.60
|
Hijau
|
Untuk pengukuran nilai pantul hijau pucuk tumbuhan dan
penafsiran aktifitasnya, juga
untuk pengamatan kenampakan budidaya manusia.
|
|
3
|
0.63 . 0.69
|
Merah
|
Dibuat untuk melihat daerah yang menyerap klorofil, yang
dapat digunakan untuk membantu dalam pemisahan spesies tanaman juga untuk
pengamatan budidaya manusia
|
|
4
|
0.76 . 0.90
|
Infra merah
dekat
|
Untuk membedakan jenistumbuhan aktifitas dankandungan
biomas untuk
membatasi tubuh air danpemisahan kelembaban tanah
|
|
5
|
1.55 - 1.75
|
Infra merah
sedang
|
Menunjukkan kandungankelembaban tumbuhan dankelembaban
tanah, juga untukmembedakan salju dan awan
|
|
6
|
10.4 - 12.5
|
InfraMerah Termal
|
Untuk menganallisis tegakantumbuhan, pemisahankelembaban
tanah dan pemetaanpanas
|
|
7
|
2.08 . 2.35
|
Inframerah
sedang
|
Berguna untuk pengenalanterhadap mineral dan jenisbatuan,
juga sensitif terhadapkelembaban tumbuhan
|
Terdapat
banyak aplikasi dari data Landsat TM: pemetaan penutupan lahan, pemetaan
penggunaan lahan, pemetaan tanah, pemetaan geologi, pemetaan suhu permukaan
laut dan lain-lain. Untuk pemetaan penutupan dan penggunaan lahan data Landsat
TM lebih dipilih daripada data SPOT multispektral karena terdapat band infra
merah menengah. Landsat TM adalah satu-satunya satelit non-meteorologi yang
mempunyai band inframerah termal.
Gambar. 2. Satelit LANSAD
2. SPOT (Satellite Pour l’Observtion de
la Terre)
SPOT merupakan sistem satelit observasi bumi yang mencitra
secara optis dengan resolusi tinggi dan diopersikan di luar angkasa. Sistem
satelit SPOT terdiri dari serangkaian satelit dan stasiun pengontrol
denga cangkupan kepentingan yaitu, kontrol dan pemograman satelit, produksi
citra, dan distribusinya.
SPOT yang merupakan singkatan dari Satellite Pour
l’Observtion de la Terre dijalankan oleh Spot Image yang terletak di
Prancis. Sistem ini dibentuk olen CNES (Biro Luar Ankgasa milik Prancis) pada
tahun 1978.
Tujuan dibentuk SPOT adalah ;
- Untuk meningkatkan pengetahuan dan pengelolaan kebumian melalui eksplorasi sumber daya bumi.
- Mendeteksi dan meramalkan fenomena-fenomena klimatologi dan oseanografi
- Mengawasi aktivitas manusia dan fenomena alam.
a.
Orbit SPOT
Orbit SPOT adalah orbit polar, circular, sun syncrhonous dan
berfase. Sudut inklinasi dari bidang orbitalnya dikombinasikan dengan rotasi
bumi di seputaran poros kutub sehingga satelitnya dapat berpindah ke tiap titik
di permukaan bumi dalam 26 hari.
Orbitnya
memiliki ketingggian 832 km di atas permukaan air laut dengan inklinasi 98,7o
dan bervelosi sejumah 14 kali per hari.
b.
Jenis Satelit SPOT
SPOT 1
diluncurkan pada 22 Februari 1986 dengan dilenkapi sistem pencitraan 10
pankromatik dan kemampuan resolusi gambar multispektral pada tingkat 20 meter.
Ditinggalkan Satelit jenis ini mulai ditingglakan pada 31 Desember 1990 karena
diluncurkannya satelit SPOT jenis baru .
SPOT
2 diluncurkan pada 22 Januari 1990 dan masih tetap digunakan
SPOT
3 diluncurkan pada 26 September 1993. Berhenti difungsikan pada 14 November
1997.
SPOT 4
diluncurkan pada 24 Maret 1998. Memiliki kemajuan yang cukup besar dari satelit
sebelumnya , SPOT – 1 ,2,dan 3. Perubahan yang utama adalah modifikasi dari HRV
(High Resolution Visible) menjadi High Resolution Visible and Infrared
Instrument (HRVIR).Sehingga memiliki kemampuan tambahan dalam mendeteksi
gelombang tengah inframerah (1.58 – 1.75 microm) untuk keperluan survei
geologi, survei vegetasi dan survei tutupan salju.
SPOT 5
diluncurkan pada 4 Mei 2002 dengan kemampuan resolusi tinggi yang berkisar pada
level 2,5 meter , 5 meter, dan 10 meter.
Tabel. 3. Spesifikasi Sateelit SPOT
|
Satelit
|
Resolusi
Spektral
|
Resolusi
Spasial
|
Resolusi
Temporal
|
Resolusi
Radiometrik
|
|
SPOT HRV/XS
|
Band 1 (0.5 – 0.59) µm
Band 2 (0.61 – 0.68)µm
Band 3 (0.79 – 0.89)µm
Band 4 (0.51 – 0.73)µm
(pankromatik)
|
20 m x 20m
10 m x 10 m
|
26 hari
|
8 bit
|
Gambar. 3. Satelit SPOT
3. SATELIT ASTER
Satelit ASTER merupakan satelit berresolusi tinggi.ASTER
dibangun oleh konsorsium pemerintah Jepang dengan berbagai kelompok
peneliti.ASTER melakukan monitoring tutupan awan, es, temperatur lahan,
penggunaan lahan, bencana alam, es lautan, tutupan salju dan pola
vegetasi.Citra ini memiliki resolusi spasial 15 hingga 90 meter. Citra
multispektral memiliki 14 saluran, yang memudahkan analisis obyek dengan
panjang gelombang yang tidak terlihat oleh mata manusia seperti near IR, short
wave IR, dan Thermal IR.Penyedia resmi citra ASTER adalah Sattelite Imaging
Corporation (SIC) melalui USGS
ASTER adalah sensor yang dihasilkan oleh proyek bersama
antara Amerika Serikat dan Jepang, dalam berkontribusi memecahkan persoalan
sumberdaya alam dan lingkungan.Seri pertama dari sensor ini telah diluncurkan
pada tahun 1999 dengan menggunakan wahana satelit TERRA.Distribusi data untuk
keperluan public mulai dilaksanakan pada bulan Desember 2000. ASTER Science
Project didukung sepenuhnya oleh para ilmuwan dari Amerika Serikat dan Jepang
dalam beragam keilmuan yang antara lain meliputi geologi, meteorology,
pertanian, kehutanan, kelautan, dan studi lingkungan.
ASTER
adalah sensor optik yang memiliki 14 kanal spektral, dari daerah visible (sinar
tampak) ke daerah thermal-infrared. Karakteristik utama dari sensor ini adalah:
- Merekam data citra permukaan bumi dari panjang gelombang daerah visible (sinar tampak) ke daerah thermal infrared.
- Sensor optik dengan resolusi geometrik dan radiometrik yang tinggi pada semua frekuensi kanal.
- Data citra tiga-dimensi dapat dibuat pada orbit tunggal menggunakan kanal near infrared.
- Terdapat fungsi gerak yang dapat menunjuk suatu daerah yang akan diakuisisi dengan sudut +/-8.55 derajat dalam arah lintasan untuk SWIR (Short Wave Infra Red) dan TIR (Thermal Infra Red), dan +/-24 derajat lintasan untuk VNIR (Visible and Near Infra Red).
b. Karakteristik
Sensor Satelit ASTER
Tanggal Peluncuran 18
December 1999 at Vandenberg Air Force Base, California, USA
Orbit 705 km altitude, sun synchronous
Inklinasi Orbit 98.3 degrees from the equator
Periode Orbit 98.88 minutes
Ketinggian 681 kilometer
Resolusi pada Nadir 15 to 90 meters
Waktu Melintas Ekuator 10:30 AM solar time
Waktu Lintas Ulang 16 days
Orbit 705 km altitude, sun synchronous
Inklinasi Orbit 98.3 degrees from the equator
Periode Orbit 98.88 minutes
Ketinggian 681 kilometer
Resolusi pada Nadir 15 to 90 meters
Waktu Melintas Ekuator 10:30 AM solar time
Waktu Lintas Ulang 16 days
|
Band
|
Panjang Gelombang
|
Keterangan
|
|
1 (VNIR)
|
0.520 - 0.600
|
Citra Aster dapat digunakan dengan baik untuk tujuan;
|
|
2 (VNIR)
|
0.630 - 0.690
|
|
|
3 (VNIR)
|
0.760 - 0.860
|
|
|
4 (SWIR)
|
1.600 - 1.700
|
|
|
5 (SWIR)
|
2.145 - 2.185
|
|
|
6 (SWIR)
|
2.185 - 2.225
|
|
|
7 (SWIR)
|
2.235 - 2.285
|
|
|
8 (SWIR)
|
2.295 - 2.365
|
|
|
9 (SWIR)
|
2.360 - 2.430
|
|
|
10 (TIR)
|
8.125 - 8.475
|
|
|
11 (TIR)
|
8.475 - 8.825
|
|
|
12 (TIR)
|
8.925 - 9.275
|
|
|
13 (TIR)
|
10.25 - 10.95
|
|
|
14 (TIR)
|
10.95 - 11.65
|
Gambar. 4. Satelit ASTER
4. SATELIT QUICKBIRD
Setelah kegagalan EarlyBird,
satelit Quickbird diluncurkan tahun 2000 oleh DigitalGlobe.Namun, kembali
gagal. Akhirnya Quickbird-2 berhasil diluncurkan 2002 dan dengan resolusi
spasial lebih tinggi, yaitu 2,4 meter (multispektral) dan 60 sentimeter
(pankromatik). Citra Quickbird beresolusi spasial paling tinggi dibanding citra
satelit komersial lain.
Selain resolusi spasial
sangat tinggi, keempat sistem pencitraan satelit memiliki kemiripan cara
merekam, ukuran luas liputan, wilayah saluran spektral yang digunakan, serta
lisensi pemanfaatan yang ketat. Keempat sistem menggunakan linear array
CCD-biasa disebut pushbroom scanner.Scanner ini berupa CCD yang disusun linier
dan bergerak maju seiring gerakan orbit satelit.
Jangkauan liputan satelit
resolusi tinggi seperti Quickbird sempit (kurang dari 20 km) karena beresolusi
tinggi dan posisi orbitnya rendah, 400-600 km di atas Bumi. Berdasarkan
pengalaman penulis, dengan luas liputan 16,5 x 16,5 km², data Quickbird untuk 4
saluran ditambah 1 saluran pankromatik telah menghabiskan tempat 1,8 gigabyte.
Data sebesar ini disimpan dalam 1 file tanpa kompresi pada resolusi radiometrik
16 bit per pixel.
Semua sistem menghasilkan
dua macam data: multispektral pada empat saluran spektral (biru, hijau, merah,
dan inframerah dekat atau B, H, M, dan IMD), serta pankromatik (PAN) yang
beroperasi di wilayah gelombang tampak mata dan perluasannya. Semua saluran
pankromatik, karena lebar spektrumnya mampu menghasilkan resolusi spasial jauh lebih
tinggi daripada saluran-saluranmultispektral.
Unsur penting lain adalah
ketatnya pemberian lisensi pemanfaatan. DigitalGlobe misalnya, hanya memberikan
satu jenis lisensi pemanfaatan Quickbird pada pembeli. Jadi, bila pemerintah
kota di Indonesia membeli data ini untuk keperluan perbaikan lingkungan
permukiman urban misalnya, data yang sama tidak boleh digunakan untuk keperluan
lain seperti pajak bumi danbangunan (PBB).
Resolusi spasial tinggi
ditujukan untuk mendukung aplikasi kekotaan, seperti pengenalan pola
permukiman, perkembangan dan perluasan daerah terbangun. Saluran-saluran
spektral B, H, M, IMD, dan PAN cenderung dipilih, karena telah terbukti efektif
dalam menyajikan variasi fenomena yang terkait dengan kota.
Kondisi vegetasi tampak
jelas pada komposisi warna semu (false color), yang tersusun atas
saluran-saluran B, H, IMD ataupun H, M, IMD yang masing-masing ditandai dengan
urutan warna biru, hijau, dan merah.Pada citra komposit warna ini, vegetasi
dengan berbagai tingkat kerapatan tampak bergradasi kemerahan.
Teknik pengolahan citra
digital dengan indeks vegetasi seringkali memilih formula NDVI (normalised
diference vegetation index= IMD-M/IMD+M). Indeks atau nilai piksel yang
dihasilkan kemudian sering dijadikan ukuran kuantitatif tingkat kehijauan
vegetasi. Apabila diterapkan di wilayah kota, maka tingkat kehijauan lingkungan
urban dapat digunakan sebagai salah satu parameter kualitas lingkungan.
Untuk lahan pertanian, NDVI
terkait dengan umur, kesehatan, dan kerapatan tanaman semusim, sehingga
seringkali dipakai untuk menaksir tingkat produksi secara regional.
Kehadiran Quickbird dan
Ikonos telah melahirkan ’eforia baru’ pada praktisi inderaja yang jenuh dengan
penggunaan metode baku analisis citra berbasis Landsat dan SPOT. Klasifikasi multispektral
standar berdasarkan resolusi spasial sekitar 20-30 meter seringkali dianggap
kurang halus untuk kajian wilayah pertanian dan urban di Jawa. Model-model
dengan knowledge- based techniques (KBT) yang berbasis Landsat dan SPOT umumnya
tidak tersedia dalam menu baku di perangkat lunak komersial, dan lebih sulit
dioperasikan.
Quickbird menjawab kebutuhan
itu. Resolusi 60 cm bila dipadukan dengan saluran multispektralnya akan
menghasilkan pan-sharped image, yang mampu menonjolkan variasi obyek hingga
marka jalan dan tembok penjara. Citra ini mudah sekali diinterpretasi secara
visual.
Meski demikian, para pakar
inderaja saat ini masih bergulat dengan pengembangan metode ekstraksi informasi
otomatis berbasis citra resolusi tinggi seperti Quickbird.Resolusi spasial yang
sangat tinggi pada Quickbird telah melahirkan masalah baru dalam inderaja
digital, di mana respons spektral obyek tidak berhubungan langsung dengan
karakter obyek secara utuh, melainkan bagian-bagiannya.
Tabel.5. Karaktristik Quickbird
|
Sistem
|
Quickbird
|
|
Orbit
Sensor
Swath Width
Off-track viewing
Revisit Time
Band-band Spektral (µm)
Ukuran Piksel Lapangan
(Resolusi spasial)
Arsip data
|
600 km, 98.2 , sun-synchronous, 10:00 AM
crossing
linear array CCD
20 km (CCD-array)
Tidak tersedia
0.45 -0.52 (1), 0.52-0.60 (2), 0.63-0.69 (3),
0.76-0.90 (4), 1.55-1.75 (5), 10.4-12.50 (6),
2.08-2.34 (7), 0.50-0.90 (PAN)
60 cm (PAN), 2.4 m (band 1-5, 7)
|
Gambar.5.
SatelitQuickbird
5. SATELIT IKONOS
KETIKA perang Irak berlangsung, fasilitas Irak yang menjadi target
militer Amerika Serikat sering muncul di media massa melalui rekaman satelitIkonos. Ikonos memang punya resolusi
spasial sangat tinggi, 1 meter untuk pankromatik dan 4 meter untuk
multispektral, sehingga hasilnya amat jelas.
Tahun 1992 Kongres AS meloloskan Undang-Undang Penginderaan Jauh
Daratan (US Land Remote Sensing Act). Undang-undang ini menyebutkan
industri inderaja satelit komersial sangat penting bagi kesejahteraan rakyat AS
serta mengizinkan perusahaan-perusahaan swasta mengembangkan, memiliki,
mengoperasikan serta menjual data yang dihasilkan (Danoedoro, 2004)
Dua tahun sesudahnya, lisensi diberikan pada Space Imaging,
EarthWatch, dan OrbImage, yang kemudian merancang sistem dengan
resolusi spasial 4 meter untuk moda multispektral dan 1 meter untuk moda
pankromatik. Satu lisensi lagi diberikan pada West Indian Space-perusahaan
patungan AS- Israel-untuk merancang sistem pencitraan dengan resolusi sedikit
lebih rendah, 1,8 meter
Dari
keempat perusahan space Imaging yang paling cepat meluncurkan
satelit Ikonos serta memasarkan datanya. Namun, Ikonos-1 gagal diluncurkan dan
digantikan Ikonos-2, 1999.Kelahiran satelit inderaja resolusi tinggi (lebih
halus dari 10 meter) untuk keperluan sipil sebenarnya dipicu oleh kebijakan
pascaperang dingin, bukan teknologi. Bisa dikatakan teknologi militer awal
tahun 1970-an sudah memungkinkan pencitraan dengan resolusi spasial kurang dari
10 meter.
Sejak diluncurkan pada September 1999, Citra Satelit Bumi Space
Imaging’s IKONOS menyediakan data citra yang akurat, dimana menjadi standar
untuk produk-produk data satelit komersoal yang beresolusi tinggi. IKONOS
memproduksi citra 1-meter hitam dan putih (pankromatik) dan citra 4-meter
multispektral (red, blue, green dan near-infrared) yang dapat dikombinasikan
dengan berbagai cara untuk mengakomodasikan secara luas aplikasi citra
beresolusi tinggi (Space Imaging, 2004)
multispektral pada citra 4-meter dengan detail-detail data pada
1-meter, Citra IKONOS diproses untuk menghasilkan 1-meter produk-produk
berwarna IKONOS adalah satelit komersial beresolusi tinggi pertama yang
ditempatkan di ruang angkasa. IKONOS dimiliki oleh Sapce Imaging, sebuah
perusahaan Observasi Bumi Amerika Serikat. Satelit komersial beresolusi tinggi
lainnya yang diketahui: Orbview-3 (OrbImage), Quickbird (EarthWatch) dan
EROS-A1 (West Indian Space). IKONOS diluncurkan pada September 1999 dan
pengumpulan data secara regular dilakukan sejak Maret 2000.
Tabel.
6. Citra pada IKONOS
|
Band Width
|
ResolusiSpasial
|
|
|
Panchromatic
|
0.45 - 0.90µm
|
1 meter
|
|
Band 1
|
0.45 - 0.53µm (blue)
|
4 meter
|
|
Band 2
|
0.52 - 0.61µm (green)
|
4 meter
|
|
Band 3
|
0.64 - 0.72µm (red)
|
4 meter
|
|
Band 4
|
0.77 - 0.88µm (near infra-red)
|
4 meter
|
Sensor OSA pada satelit didasarkan pada prinsip
pushbroom dan dapat secara simultan mengambil citra pankromatik dan
multispektral. IKONOS mengrimkan resolusi sapatial tertinggi sejauh yang
dicapai oleh sebuah satelit sipil, Bagian dari resolusi spasial yang tinggi
juga mempunyai resolusi radiometrik tinggi menggunakan 11-bit (Space Imaging,
2004)
Tabel .7. Karakteristik IKONOS
|
Sistem
|
SPOT-4
|
|
Orbit
Sensor
Swath Width
Off-track viewing
Revisit Time
Band-band Spektral (µm)
Ukuran Piksel Lapangan (Resolusi
spasial)
Arsip data
|
680 km, 98.2o, sun-synchronous,
10:30 AM
crossing, rotasi 14 hari (repeat
cycle)
Optical Sensor Assembly (OSA)
11 km (12 µm CCD elements)
Tersedia ± 27o across-track
1-3 hari
0.45-052 (1), 0.52-0.60 (2),
0.63-0.69 (3),
0.76-0.90(4), 0.45-0.90 (PAN)
1 m (PAN), 4 m (band 1 . 4)
|
Banyak aplikasi untuk data IKONOS yang dapat
diketahui.Pemilik berharap bahawa penggunaan lapanagn dapat dibayar untuk harga
data komersial. Diharapan bahwa, pada masa mendatang, 50% data foto udara akan
digantikan oleh citra beresolusi tinggi dari angkasa (camera pesawat digital
akan banyak menggantikan foto udara yang masih ada). Misi pertama IKONOS akan
mendapatkan citra seluruh kota-kota uatama Amerika Serikat. Sampai saat ini, pemetaan
dan monitoring eral perkotaan dari angkasa (tidak hanya di Amerika) hanya
mungkin pada skala terbatas.
Data IKONOS dapat digunakan untuk pemetaan topografi dari
skala kecil hingga menengah, tidak hanya menghasilkan peta baru, tetapi juga
memperbaharui peta topografi yang sudah ada. Penggunaan potensial lain IKONOS
adalah .precision agriculture.; hal ini digambarkan pada pengaturan band
multispektra, dimana mencakup band infra merah dekat (near-infrared).
Pembaharuan dari situasi lapangan dapat membantu petani untuk mengoptimalkan
penggunaan pupuk dan herbisida.Penggunaan pada poduk .gambar.dapat dilihat pada
sektor bisnis, media dan pariwisata
Gambar.6. Satelit Ikonos
6. Satelit ALOS (dvanced
Land Observing Satellite )
Jepang menjadi salah satu negara
yang paling inovatif dalam
pengembangan teknologisatelit penginderajaan jarak jauh setelah diluncurkannya
satelit ALOS (Advaced LandObserving Satellite) pada tanggal 24 Januari
2006dan berhenti beroperasi pada bulan april 2011. ALOS adalah satelit
pemantaulingkungan yang busa dimanfaatkan untuk kepentingan kartografi,
observasi wilayah,pemantauan bencana alam dan survey sumberdaya alam, dan pengembangan teknologi satelit
JERS-1 dan ADEOS. Satelit ALOS bergerak pada orbit sinkron matahari dengan
ketinggian 691.65 km pada ekuator, sudut inklinasi 98.16 derajat. ALOS
melintasi khatulistiwa pada pukul 10.30 waktu lokal pada posisi satelit ke arah
kutub selatan atau mode menurun (descending mode) dan pukul 22.30 waktu
lokal pada posisi satelit ke arah kutub utara atau mode menaik (ascending
mode). Periode pengulangan orbit adalah 46 hari, dengan kemampuan
pengulangan 2 hari untuk sensor pandangan sisi (side looking).
Alos memiliki 3 instrumen pengindraan jarak jauh,
diantaranya adalah : the Panchromatic Remote-sensing Instrument for Stereo
Mapping (PRISM) digunakan untuk elevation mapping, the Advanced Visible and
Near Infrared Radiometer type 2 (AVNIR-2) digunakan untuk pengamatan
suatu daerah dengan akura, dan Phased Array type L-band Synthetic Aperture
Radar (PALSAR), untuk pengamatan siang hari dan malam hari, dengan segala
kondisi cuaca pada suatu daerah. Demi memanfaatkan data yang dihasilkan oleh 3
sensor tersebut semaksimal mungkin, ALOS dirancang dengan 2 teknologi canggih,
kedua teknologi tersebut adalah : Kecepatan dan kapasitas penangan data yang
besar, dan ketepatan posisi dan kemampuan untuk menentukan perilaku
satelit.ALOS akan menjadi sangat penting dalam pengideraan jarak jauh di dekade
berikutnya. ALOS telah sukses diluncurkan pada wahana peluncuran H-IIA dari
Tanegashima Space Center, Jepang.
Tabel.8. Spesifikasi ALOS
|
Tanggal Peluncuran
|
24 Januari 2006
|
|
Kendaraan Peluncur
|
H – IIA
|
|
Tempat Peluncuran
|
Tanegashima
Space Center, Jepang
|
|
Berat
|
± 4 ton
|
|
Tenaga Utama (Sel Surya)
|
± 7 kw
|
|
Desain Pemakaian
|
3-5 tahun
|
|
Orbit
|
Sun
Synchronous, Sub recurrent
Waktu Pengulangan: 46 hari Ketinggian : 691.65km (di atas ekuator)Inclinasi : 98.16 derajat. |
Tabel.9. Spesifikasi ALOS PRISM
|
Jumlah Band
|
1 (pankromatik)
|
|
Panjang Gelombang
|
0,52-0,77 mikrometer
|
|
Jumlah Optik
|
3 (Nadir, Maju, Mundur)
|
|
Dasar-ke-Tinggi rasio
|
1.0 (Forward dan Backward antara
tampilan)
|
|
Resolusi spasial
|
2,5 m (pada Nadir)
|
|
Lebar Petak
|
70 km (Nadir saja) / 35km (modus
Triplet)
|
|
S / N
|
> 70
|
|
MTF
|
> 0,2
|
|
Jumlah Detektor
|
28000 / band (Lebar petak 70km)
|
|
14000 / band (35km Lebar petak)
|
|
|
Menunjuk Sudut
|
-1.5 Untuk 1,5 derajat
|
|
(Triplet Mode, Cross-track arah)
|
|
|
Panjang bit
|
8 bit
|
Tabel.10.
Spesifikasi ALOS AVNIR-2
|
Jumlah
Band
|
4
|
|
Panjang
Gelombang
|
Band
1: 0,42-0,50 mikrometer
|
|
Band
2: 0,52-0,60 mikrometer
|
|
|
Band
3: 0,61-0,69 mikrometer
|
|
|
Band
4: 0,76-0,89 mikrometer
|
|
|
Resolusi
Spasial
|
10m
(pada Nadir)
|
|
Lebar
Petak
|
70km
(pada Nadir)
|
|
S/N
|
>200
|
|
MTF
|
Band
1 sampai 3:> 0,25
|
|
Band
4:> 0,20
|
|
|
Jumlah
Detektor
|
7000/band
|
|
Pointing
Angle
|
- 44 sampai + 44 derajat
|
|
Panjang
Bit
|
8
bit
|
PALSAR (Phased Array type L-Band Synthetic Aperture Radar)
merupakan sensor gelombang mikro aktif pada L-band (frekuensi-pusat 1270
MHz 23.6 cm) yang dikembangkan oleh JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency)
bekerja sama dengan JAROS (Japan Resource Observation Systems Organization).
Sensor PALSAR mempunyai kemampuan off-nadir dengan variable antara 10-51
derajat (sudut datang 8-60 derajat) dengan menggunakan teknik phased array aktif
dengan 80 modul-modul untuk mentransmisikan/penerimaan.
ALOS PALSAR adalah suatu instrument yang secara penuh polarimetrik, bekerja
dengan salah satu mode sebagai berikut :
FBS (Fine
Beam Single-Polarization) atau polarisasi tunggal (HH),
FBD (Fine
Beam Dual-Polarization) atau polarisasi rangkap dua (HH, HV),
Polarisasi
penuh (HH, HV,VH,VV).
Polarisasi
diubah dalam setiap pulsa dari sinyal transmisi, dan sinyal polarisasi ganda
diterima secara simultan.
Gambar.7.Satelit ALOS
7. GeoEye
GeoEye-1 merupakan Satelit
pengamat Bumi yang pembuatannya disponsori oleh Google dan National Geospatial-Intelligence
Agency (NGA) yang diluncurkan pada 6 September 2008 dari Vandenberg Air Force Base, California,
AS. Satelit ini mampu memetakan gambar dengan resolusi gambar yang sangat
tinggi dan merupakan satelit komersial dengan pencitraan gambar tertinggi yang
ada di orbit bumi saat ini.
GeoEye-1
dikeluarkan oleh GeoEye
Inc yang sebelumnya juga mengeluarkan satelit bernama IKONOS yang merupakan satelit sub-meter
komersial pertama di dunia. GeoEye-1 dilengkapi dengan teknologi-teknologi
tercanggih yang pernah digunakan dalam sistem satelit komersial yang dibuat
oleh perusahaan General
Dynamics. Dalam pembuatannya, satelit ini memakan biaya sebesar
$502 juta yang ditanggung oleh Google dan National Geospatial-Intelligence
Agency (NGA) sebagai sponsor-sponsor utamanya. Pada satelit ini, terdapat
logo Google yang terletak
pada bagian samping roket Delta
II yang meluncurkannya.
Sensor kamera pada satelit ini dibuat
oleh ITT Corporation yang kemudian
dikirimkan pada General
Dynamics untuk diintegrasikan ke dalam GeoEye-1 pada Januari
2007. Gambar pertama yang dihasilkan oleh GeoEye-1 setelah proses kalibrasi selesai adalah
foto udara dari kampus Universitas Kutztown yang terletak
di pertengahan antara Reading dan Allentown, Pennsylvania dengan
ketinggian orbit 423 mil atau
681 km di atas East Coast, Amerika.
a.
Spesifikasi dan Operasi
Satelit ini
mampu menghasilkan gambar dengan resolusi 0,41 meter untuk sensor panchromatic (hitam-putih) dan 1,65 meter untuk
sensor multispectral (berwarna). Kemampuan ini sangat ideal
untuk proyek pemetaan skala besar. GeoEye-1 mengorbit pada ketinggian 681 km di
atas permukaan bumi dan melaju
dengan kecepatan 7,5 km per detik.
Selain resolusi
spasial tersebut,
GeoEye-1 juga memiliki tingkat akurasi tiga meter,
yang berarti bahwa pengguna satelit ini dapat memetakan alam dan fitur buatan
dalam jarak tiga meter dari lokasi sebenarnya di permukaan bumi tanpa adanya
titik kontrol utama. Tingkat akurasi ini tidak pernah dicapai sebelumnya dalam
sistem pencitraan komersial lainnya.
b.
Frekuensi Pengorbitan
GeoEye-1
mengorbit 15 kali per hari dan membutuhkan waktu 98 menit untuk satu kali orbit. Satelit yang berada
pada ketinggian 681 km atau 423 mil dari permukaan bumi ini mengorbit
dengan kecepatan sebesar 7,5 km/ detik atau 16.800 mil/ jam. Satelit ini dapat
kembali ke titik pengorbitan sebelumnya dalam waktu 3 hari atau lebih cepat
untuk mencari sudut pandang pencitraan yang diperlukan, Satelit ini melengkapi
sistem satelit IKONOS yang juga dikeluarkan oleh GeoEye Inc, namun akan
lebih cepat dalam proses pengumpulan gambarnya yaitu 40% lebih cepat untuk panchromatic dan 25% lebih cepat untuk multispectral. Bersama-sama, satelit GeoEye-1 dan IKONOS dapat mengumpulkan hampir 1 juta sq km
hasil pencitraan setiap harinya.
c.
Volume Pencitraan
Dalam satu
hari, GeoEye-1 dapat melakukan pencitraan terhadap wilayah dengan ukuran sampai
700.000 km2 atau sebesar kota Texas dalam mode panchromatic. Sedangkan dalam mode multispectral, GeoEye-1 melakukan pencitraan
terhadap 350.000 km2 wilayah setiap harinya, setara dengan warna memotret di
seluruh Negara Bagian New
Mexico.
d.
Kamera
Teleskop optik, detektor, focal plane dan prosesor digital berkecepatan
tinggi pada GeoEye-1 mampu mengolah gambar sebesar 700 juta piksel setiap
detiknya. Kegesitan kamera GeoEye-1, membuatnya mampu untuk memperpanjang lebar
petak kamera sebesar 15,2 km atau menghasilkan beberapa gambar dari target yang
sama selama satu kali pengorbitan untuk membuat gambar stereo.
e.
Kegunaan
Satelit ini
digunakan untuk menyediakan data-data peta satelit daratan di seluruh dunia
yang akan memperkuat layanan peta berbasis web melalui Google Earth maupun Google Maps. Selain itu,
GeoEye-1 juga memberikan data hasil pencitraan beresolusi tinggi pada National Geospatial-Intelligence
Agency (NGA) untuk kepentingan pemerintah Amerika Serikat.
Pengguna
GeoEye-1 memiliki pilihan untuk memesan hasil pencitraan dalam bentuk gambar
biasa, sudah dimodifikasi, atau dalam bentuk gambar stereo sebagai produk-produk yang dihasilkan.
Produk GeoEye-1 akan memberikan berbagai aplikasi untuk :
- Pertahanan Negara
- Keamanan nasional
- Transportasi air dan Kelautan
- Minyak dan Gas
- Energi
- Pertambangan
- Pemetaan dan Layanan berbasis lokasi
- Negara dan Pemerintahan Daerah
- Asuransi dan Manajemen risiko
- Pertanian
- Sumber Daya Alam dan pemantauan lingkungan
Gambar. 8. GeoEye
7. Satelit WorldView
WorldView-2 adalah satelit milik Digitalglobe
generasi terbaru yang menyusul generasi sebelumnya WorldView-1. Satelit ini diluncurkan pada
tanggal 8 Oktober 2009, di California, U.S.A. dan menempati orbit polar,
circular dan sun-synchronous jam 10:30 pagi dengan ketinggian
770 km. Misi pertama kali satelit ini adalah mengumpulkan citra digital
resolusi tinggi 0.46 – 1.84 meter untuk kebutuhan komersil yang bisa dibeli
oleh publik, image yang ditawarkan dalam mode Panchromatik, Multispektral
(R,G,B, NIR1) dan 4 band tambahan (Coastal, Yellow, Red Edge, NIR2).
Hasil dari pemotretan atau perekaman sensor pada satelit
tersebut adalah gambaran nyata dari keadaan permukaan bumi pada saat pemotretan
dilakukan, sehingga dengan demikian bisa digunakan sebagai bahan dasar acuan
dalam pemetaan. Pemetaan yang akurat sesuai dengan gambaran keadaan riil di
lapangan akan memberikan informasi yang tepat dan sangat dibutuhkan dalam
rangka inventarisasi sumber daya alam dan lingkungan di suatu daerah yang
berguna bagi penyusunan program-program atau rencana-rencana pembangunan di
daerah tersebut.
|
Peluncuran
|
Tanggal : 8
Oktober 2009
Roket Peluncur : Delta 7920 Lokasi Peluncuran : Vandenberg Air Force Base, California |
|
Orbit
|
Tinggi : 770
kilometer Sun synchronous, jam 10:30 am descending node
Periode orbit : 100 menit |
|
Masa Operasi
|
7.25 tahun,
meliputi seluruh yang terpakai dan yang mengalami penyusutan (mis. bahan
bakar).
|
|
Dimensi
Satelit, Bobot & Power
|
4.3 meter
tinggi x 2.5 meter lebar, 7.1 meter lebar panel energi surya
Bobot : 2800 kilogram, 3.2 kW panel surya, 100 Ahr battery |
|
Sensor Bands
|
o
4 standard colors: blue, green, red, near-IR 1
o
4 new colors: coastal, yellow, red edge, near-IR 2
|
|
Resolusi
Sensor (GSD = Ground Sample Distance)
|
Pankromatik :
0.46 meter GSD pada nadir, 0.52 meter GSD
pada 20° off-nadir, Multispektral:
1.84 meter GSD pada nadir
2.08 meter GSD pada 20° off-nadir, (catatan : citra satelit harus diresampling ke ukuran 0.5meters bagi kostumer di luar pemerintahan Amerika) |
|
Dynamic Range
|
11-bit per
pixel
|
|
Lebar Sapuan
|
16.4 kilometer
pada nadir
|
|
Kapasitas
penyimpanan
|
2199 gigabit
|
|
Perekaman per
orbit
|
524 gigabit
|
|
Maksimal area
terekam pada sekali lintas
|
65.6 km x 110
km mono
48 km x 110 km stereo |
|
Putaran ke
lokasi yg sama
|
1.1 hari pada
1 meter GSD atau kurang
3.7 hari pada 20° off-nadir atau kurang (0.52 meter GSD) |
|
Ketelitian
lokasi (CE 90)
|
|
Satelit WorldView-2 dengan bobot sekitar 2800 Kg, mengorbit
pada ketinggian 770 Km dengan periode 100 menit, akan merekam citra resolusi
tinggi dengan ukuran eksposure satu titik wilayah target seluas 16.4 km x 16.4
km atau eksposur secara long-strip seluas 250 km x 16.4 km.
Kemampuan WorldView-2 dalam pengumpulan data secara Long
strip, Area yang cukup luas maupun titik-titik eksposur yang tersebar serta
pengumpulan data image secara stereo.
• Resolusi spasial :
0.46 m – 0.52 m dan 1.82 m
• Jumlah band (saluran spektral): 8 band (Red, Green,
• Jumlah band (saluran spektral): 8 band (Red, Green,
Blue, NIR1, NIR2,
Red edge, Coastal blue, Yellow)
• Luas coverage 1 kali potret di atas nadir : 16.4 km x 16.4 km
• Kapasitas pemotretan 975,000 km² per hari
• Luas coverage 1 kali potret di atas nadir : 16.4 km x 16.4 km
• Kapasitas pemotretan 975,000 km² per hari
Keuntungan
yang dimiliki citra WorldView-2 adalah :
- Menyajikan detail image yang cukup tinggi untuk pembuatan peta skala besar.
- Memberikan kemampuan dalam mendeteksi perubahan-perubahan yang kecil, pemetaan dan analisis citra secara multi spektral.
- Memiliki kemampuan dalam pengumpulan, penyimpanan dan pengiriman data serta waktu kunjungan kembali (revisit time) sangat singkat, sehingga update image secara keseluruhan bisa dilakukan lebih sering dibandingkan dengan satelit-satelit lainnya.
Dengan
resolusi spasial yang cukup tinggi tersebut objek-objek seperti bangunan,
jembatan, jalan serta berbagai infrastruktur lain dapat terlihat secara detail
dan jelas, sehingga bisa diaplikasikan dalam pemetaan sekala besar dan aplikasi
dalam hal penyajian data yang memuat infrastruktur, sumber daya alam bahkan
untuk keperluan pengelolaan tanah (manajemen pertanahan dan identifikasi objek
pajak), perencanaan perkotaan, pertanian dan sebagainya.
Gambar.9
Satelit WorldView
DAFTAR
PUSTAKA
Ø Lillesland,
Thomas. M dan Ralph W. Kiefer. 2007. Penginderaan Jauh dan Interpretasi Citra.
Yogyakarta. Gadjah Mada University Press.
Ø Sutanto. 1979.
Pengetahuan Dasar Interpretasi Citra. Yogyakarta : Gadjah Mada University
Press.
Ø Howard John, A. 1991.
Penginderaan Jauh Untuk Sumberdaya Hutan. Gadjah Mada University Press.
Yogjakarta.
Ø Lillesand, T.M and R.W. Kiefer, 1979.
Remote Sensing and Image Interpretation, John Wiley and Sons. New York.
Ø Danoedoro, Projo. 2004. Satelit Mata-mata untuk Lingkungan.
Kompas online :
Ø
Jaya. I.N.S. 2002.
Penginderaan Jauh Satelit untuk Kehutanan. LaboratoriumInventarsisasi Hutan, Jurusan
Manjemen Hutan, Fakultas Kehutanan IPB
Ø
Janssen, L.F.L and Huurneman
C.G. 2001. Principles of Remote Sensing. ITCEducational Texbooks Series. ITC,
Enshede, Netherlands
Tidak ada komentar:
Posting Komentar