BAB IIGEOLOGI CITRA PENGINDERAAN JAUH

II.1. Dasar Teori

A. Definisi

Beberapa Pengertian Penginderaan Jauh Oleh Para Ahli:

1. Lillesand and Kiefer

Penginderaan Jauh adalah ilmu dan seni untuk memperoleh informasi tentang

obyek, daerah atau gejala dengan jalan menganalisis data yang didapat dengan

menggunakan alat tanpa kontak langsung terhadap obyek, daerah atau yang

dikaji.

2. Lindgren

Penginderaan jauh adalah bermacam-macam teknik yang dikembangkan

untuk mendapat perolehan dan analisis informasi tentang bumi.

3. Sabins

Penginderaan jauh adalah suatu ilmu untuk memperoleh, mengolah dan

menginterpretasi citra yang telah direkam yang berasal dari interaksi antara

gelombang elektromagnetik dengan suatu obyek.

Dari pemaparan para ahli mengenai definisi Penginderaan jauh (remote sensing)

dapat disimpulkan bahwa Penginderaan jauh adalah suatu ilmu yang digunakan untuk

mendapatkan informasi mengenai permukaan bumi yang terdiri dari serangkaian

komponen yang berupa sumber tenaga, objek, sensor, data dan pengguna data.

3

4

Pengindraan jauh oleh Gardner & Jeffers (1973) diartikan sebagai suatu cara

pengumpulan keterangan mengenai permukaan bumi dari jarak jauh, atau

pengamatan radiasi elektromagnetik dari suatu objek pada lokasi yang sangat jauh.

Citra pengindraan jauh (Remote sensing image) adalah citra suatu benda yang

diperoleh dengan alat pencatat atau pengindra tanpa ada hubungan langsung dengan

benda tersebut.

Ilmu pengetahuan yang mempelajari geologi dengan menggunakan citra

pengindraan jauh disebut Geologi Citra Pengindraan Jauh. Foto udara merupakan

salah satu macam citra pengindraan jauh yang sudah lama dipergunakan orang untuk

mempelajari geologi. Oleh karena itu ilmu pengetahuan yang sudah berkembang

adalah geologi foto. Geologi foto adalah studi geologi dengan bantuan foto udara,

sedangkan foto udara adalah foto permukaan bumi yang diambil dari pesawat udara

dengan menggunakan kamera udara (Bates dan Jackson, 1987) Sementara itu untuk

memperoleh informasi objek-objek fisik dan lingkungan melalui proses perekaman,

pengukuran dan interprestasi citra fotografik dan pola-pola tenaga radiasi

elektromagnetik yang terekam disebut fotogrametri (Wolf, 1974).

Dalam Geologi citra pengindraan jauh dikenal 2 faktor interprestasi citra yaitu Untuk

mengenal ke dua unsur dasar yang tersebut diatas sebaiknya memiliki pengetahuan

geologi yang cukup, lebih baik lagi kalau pengalaman-pengalaman geologi lapangan

telah dimiliki.

Biasanya dengan melakukan interprstasi citra, kita baru dapat memperoleh batas

penyebaran satuan batuan, struktur geologi dan geomorfologi secara garis besar,

5

kondisi geologi yang detail baru dapat diketahui setelah melakukan pekerjaan

lapangan.

1. Unsur Dasar Pengenalan Citra

Dalam geologi citra pengindraan jauh dikenal adanya 7 (Tujuh) unsur dasar

pengenalan citra yaitu :

a. Rona

adalah cerah gelapnya citra yang mencerminkan ukuran banyaknya cahaya

yang dipantulkan oleh obyek dan dicatat pada citra hitam-putih.

Rona dipengaruhi oleh :

- Letak obyek terhadap matahari

- Warna obyek yang dibuat citranya

- Kasar halusnya permukaan obyek

- Musim atau iklim

- Macam film atau filter yang dipergunakan

- Proses pencetakan citra

b. Tekstur (texture) :

Tekstur didefinisikan sebagai frekwensi perubahan rona dalam citra dan

dihasilkan oleh suatu kelompok satuan kenampakan yang terlampau kecil

untuk dibedakan masing-masing secara jelas pada foto.

Tekstur dibagi menjadi :

- Tekstur halus yaitu, batulempung

6

- Tekstur sedang yaitu, batupasir

- Tekstur kasar yaitu, konglomerat, breksi

c. Pola (pattern)

Pola adalah susunan meruang yang teratur mengenai kenampakan geologi

topografi vegelasi.

d. Hubungan dengan keadaan sekitar (relation to the surroundings)

Seperti kita ketahui dalam ilmu geologi, peristiwa geologi berhubungan

erat satu dengan lainnya, sebagai contoh adanya aliran lava mungkin

berdekatan dengan aktivitas gunung api atau adanya lahar. Karena itu

dengan mengetahui atau menafsirkan adanya lahar, seharusnya perlu

diperhatikan pula kemungkinan adanya aliran lava.

e. Bentuk (shape)

Bentuk sebagai suatu unsure pengenalan dalam interprestasi geologi sangat

berarti terutama dalam pengertian yang lebih luas yang meliputi relief atau

topografi.

f. Ukuran (size) : Ukuran dapat pula membantu dalam interprestasi. Ukuran

meliputi luas, panjang, lebar, tinggi, dan volume suatu benda.

g. Bayangan (shadow) : Bayangan sebagai unsure dasar pengenalan berguna

untuk mengenal bentuk bendanya. Karena foto udara vertical biasa

dipergunakan untuk interprestasi, maka bayangan dapat dipergunakan

untuk mengenal pandangan samping dari suatu obyek.

7

2. Unsur Dasar Interprestasi Geologi

Unsur dasar interprestasi geologi adalah gejala alam yang terlihat pada foto

udara yang memberikan kemungkinan untuk mengetahui keadaan geologi.

Unsur dasar interprestasi geologi dapat dibagi menjadi :

a. Relief

Relief yaitu beda tinggi rendah dari suatu tempat dengan tempat lainnya

pada suatu daerah dan juga curam landainya lereng-lereng yang ada.

Termasuk dalam pengertian relief ini adalah bentuk-bentuk bukit, lembah,

dataran, gunung dan sebagainya.

b. Pola Penyaluran (drainage pattern)

Pola penyaluran adalah kenampakan pola sungai pada foto udara, yang

membantu dalam interprestasi keadaan geologi

c. Kebudayaan (culture)

Kebudayaan kerapkali dapat dipergunakan untuk interprestasi geologi

Sawah biasanya diolah oleh manusia didataran alluvial atau tanah residual

hasil pelaukan batuan, biasanya dikaki gunung api.

d. Tumbuh-tumbuhan Penutup (vegetation)

Tumbuah-tumbuhan penutup kerapkali dapat memberi keterangan tentang

geologi suatu daerah. Hampir seluruh wilayah Indonesia tertutup oleh

tumbuh-tumbuhan, baik hutan tropis lembab, savanna, ataupun tumbuhan

hasil kebudayaan manusia.

8

B. Jenis Citra Penginderaan Jauh

1. Citra Foto (foto udara)

Foto udara direkam secara fotografik menggunakan kamera dan film sebagai

detektornya. Mempunyai karakteristik yaitu skala, geometri, dan informasi

tepi foto udara yang diaplikasikan untuk pemetaan dasar, aplikasi untuk

sumber daya alam (Pertanian, hidrologi, geologi,  perubahan fungsi lahan).

Contoh foto udara yaitu : Foto udara konvensional, foto udara’small format’,

dan foto udara digital

2. Citra Non Foto (citra satelit)

Citra satelit direkam berdasarkan penyiaman (scanning) secara elektronik

pada pita magnetic. Contoh :

a. NOAA adalah Satelit cuaca milik Amerika Serikat yang diluncurkan pada

bulan Juni 1979. Hingga kini telah diluncurkan 10 seri satelit NOAA

b. Landsat adalah program observasi bumi tertua.,dimulai pada tahun 1972

dengan nama ERTS-1, kemudian dilanjutkan dengan peluncuran seri ke-2

dengan nama baru yaitu landsat

c. ASTER-Terra adalah satu bagian dari lima sensor yang terdapat pada

satelit Terra yang mengorbit sinkron dengan matahari

d. Ikonos adalah satelit yang diluncurkan pada 4 September 1999 di

California, Amerika Serikat, Ikonos merupakan citra dengan resolusi

spasial paling tinggi

9

e. Quickbird adalah satelit yang diluncurkan menggunakan roket Boeing

delta-11 pada 18 Oktober 2001 di California, Amerika Serikat

f. Hiperspektral (imaging spectrometri) adalah perolehan data dengan cara

simultan dengan jumlah saluran/band yang terlalu banyak dengaan panjang

gelombang yang sempit dan saling berdekatan.

g. Radar (radio detection) adalah system penginderaan jauh yang mengirim

dan menerima sinyal gelombang elektomagnetik

C. Warna Data Penginderaan Jauh

Warna merupakan satu dari Sembilan unsur interpretasi foto udara. Cahaya putih

dapat diuraikan menjadi tujuh warna dengan menggunakan optic, warna-warna itu

dipisahkan secara berurutan mulai panjang gelombang 0.4 – 0.7 um sama sepertiyang

tampak pada pelangi.

D. Manfaat Penginderaan Jauh Secara Umum

Tujuan utama dari penginderaan jauh adalah untuk mengumpulkan data sumber

daya alam dan lingkungan. Penginderaan jauh makin banyak dimanfaatkan karena

berbagai macam alasan sebagai berikut :

a. Citra dapat dibuat secara cepat meskipun pada daerah yang sulit ditempuh

melalui daratan, contohnya hutan, rawa dan pegunungan.

b. Citra menggambarkan obyek dipermukaan bumi dengan wujud dan letak

objek mirip dengan sebenarnya, gambar relatif lengkap, liputan daerah

yang luas dan sifat gambar yang permanen

10

c. Citra tertentu dapat memberikan gambar tiga dimensi jika dilihat dengan

menggunakan stereoskop. Gambar tiga dimensi itu sangat menguntungkan

karena menjyajikan model obyek yang jelas, relief lebih jelas,

memungkinkan pengukuran beda tinggi, pengukuran lereng dan

pengukuran volume.

d. Citra dapat menggambarkan  benda yang tidak tampak sehingga

dimungkinkan pengenalan obyeknya. Sebagai contoh adalah terjadinya

kebocoran pipa bawah tanah.

e. Citra sebagai satu-satunya cara untuk pemetaan daerah bencana.

Gambar 1. Geologi citra penginderaan jauh (sma warga online 2013)

E. Manfaat Penginderaan Jauh di Bidang Geologi

Geologi adalah suatu bidang Ilmu Pengetahuan Kebumian yang mempelajari

segala sesuatu mengenai planet Bumi beserta isinya yang pernah ada. Merupakan

kelompok ilmu yang membahas tentang sifat-sifat dan bahan-bahan yang membentuk

11

bumi, struktur, proses-proses yang bekerja baik di dalam maupun diatas permukaan

bumi yang telah, tengah dan akan terjadi. Geologi dapat digolongkan sebagai suatu

ilmu pengetahuan yang komplek, mempunyai pembahasan materi yang beraneka

ragam namun juga merupakan suatu bidang ilmu pengetahuan yang menarik untuk

dipelajari. Ilmu ini mempelajari dari benda-benda sekecil atom hingga ukuran benua,

samudra, cekungan dan rangkaian pegunungan.

Seorang ahli geologi mempunyai tugas disamping melakukan penelitian-

penelitian untuk mengungkapkan misteri yang masih menyelimuti proses-proses yang

berhubungan dengan bahan-bahan yang membentuk bumi, gerak-gerak dan

perubahan yang terjadi seperti gempa-bumi dan meletusnya gunung api, juga mencari

dan mencoba menemukan bahan-bahan yang kita butuhkan yang diambil dari dalam

bumi seperti bahan tambang dan minyak dan gas bumi, seorang ahli geologi juga

mempelajari sifat-sifat bencana alam, seperti longsor,tsunami, gunung meletus,

gempa-bumi dll;  meraka dapat meramalkan dan memberi tahu bagaimana cara

menghindarinya.

Untuk dapat memahami ilmu geologi, pemahaman tentang konsep-konsep dan

hukum-hukum dalam ilmu geologi sangatlah penting dan merupakan dasar dalam

mempelajari ilmu geologi. Adapun hukum dan konsep geologi yang menjadi acuan

dalam geologi antara lain adalah konsep tentang susunan, aturan dan hubungan antar

batuan dalam ruang dan waktu. Pengertian ruang dalam geologi adalah tempat

12

dimana batuan itu terbentuk sedangkan pengertian waktu adalah waktu pembentukan

batuan dalam skala waktu geologi. Konsep uniformitarianisme (James Hutton),

hukum superposisi (Steno), konsep keselarasan dan ketidakselarasan, konsep

transgresi-regresi, hukum potong memotong (cross cutting relationship) dan lainnya.

Oleh karena itu penginderaan jauh adalah salah satu teknologi yang digunakan oleh

ahli-ahli geologi. Adapun manfaat penginderaan jauh di bidang geologi adalah

a. Melakukan pemetaan permukaan, di samping pemotretan dengan pesawat

terbang dan menggunakan aplikasi GIS.

b. Menentukan struktur geologi dan macam batuan.

c. Melakukan pemantauan daerah bencana (kebakaran), pemantauan aktivitas

gunung berapi, aktivitas tektonik dan pemantauan persebaran debu

vulkanik.

d. Melakukan pemantauan distribusi sumber daya alam, seperti hutan (lokasi,

macam, kepadatan, dan perusakan), bahan tambang.

Perkembangan bentuk lahan ditentukan oleh proses pelapukan dan

perkembangan tanah, erosi, gerakan massa tanah, banjir, sedimentasi, abrasi marine,

iklim, gelombang laut, gravitasi bumi, dan biologi termasuk manusia. Ini merupakan

proses eksogen. Perubahan bentuk lahan berpengaruh terhadap kondisi tanah, tata air

(hidrologi), potensi bahan tambang, potensi bencana seperti banjir, erosi, dan longsor

lahan, vegetasi, dan kegiatan manusia dalam bidang pertanian, permukiman,

13

kerekayasaan, industri, rekreasi, dan pertambangan. Analisis tingkat bahaya erosi

dilakukan dengan cara memperkirakan (memprediksi) laju erosi tanah pada satuan-

satuan lahan.

Sedangkan untuk menghitung laju erosi tanah digunakan pendekatan persamaan

“Universal Soil Loss Equation” (USLE) yang dikembangkan oleh Wischmeier dan

Smith (1978) sebagai berikut:

A         = RKLSCP

keterangan :

A         = jumlah tanah yang hilang (ton/ha/tahun)

R         = erosivitas hujan tahunan rata-rata (mm/jam)

K         = indeks Erodibilitas Tanah

LS       = Indeks Panjang dan Kemiringan Lereng

C         = Pengelolaan Tanaman

Erosivitas Hujan merupakan kemampuan hujan untuk mengerosi tanah. Semakin

tinggi nilai erosivitas hujan suatu daerah, semakin besar pula kemungkinan erosi yang

terjadi pada daerah tersebut. Erodibilitas merupakan suatu ketahanan dari tanah yang

yang menunjukkan resistensi partikel tanah terhadap pengelupasan dan transportasi

partikel-partikel tanah oleh adanya energi kinetik air hujan dan ditentukan oleh sifat

14

fisik dan kimia tanah serta vegetasi penutup tanah. Adapun Pengaruh vegetasi

penutup tanah terhadap erosi adalah,

a. melalui fungsi melindungi permukaan tanah dari tumbukan air hujan,

b. menurunkan kecepatan air larian,

c. menahan partikel-partikel tanah pada tempatnya dan

d. mempertahankan kemantapan kapasitas tanah dalam menyerap air.

Wilayah yang mempunyai kriteria erosi sangat ringan seluas 13787.088 hektar

(51,77%) dengan jumlah erosi kurang dari 15 ton/ha/tahun banyak ditemukan di

formasi Karangsambung, di daerah basalt, dan gabro. Formasi Karangsambung

merupakan suatu formasi dengan tanah berupa lempung sehingga air susah untuk

permeabilitas. Kriteria erosi sedang mempunyai luasan sebesar 3804.078 hektar

(14,28%) dengan jumlah erosi 60 sampai 180 ton/ha/tahun dan penyebarannya di

sebelah barat dan timur pada DAS Lukulo Hulu. Dan kriteria erosi berat mempunyai

luasan sebesar 1564.231 hektar (5,87%) dengan jumlah erosi 180 sampai 480

ton/ha/tahun dan erosi sangat berat seluas 1399.518 hektar dengan jumlah erosi lebih

dari 480 ton/ha/tahun (5,26%).

F. Keuntungan Penggunaan Penginderaan Jauh

Baik diukur dari jumlah bidang penggunaan maupun frekuensinya, penggunaan

penginderaan jauh pada saat ini meningkat dengan pesat. Hal ini disebabkan oleh

faktor-faktor dibawah ini :.

15

Citra menggambarkan objek, daerah, dan gejala di permukaan bumi dengan

wujud dan letak objek yang mirip dengan wujud dan letaknya di permukaan bumi,

relatif lengkap, meliputi daerah yang luas, dan bersifat permanen. Wujud dan letak

objek yang tergambar pada citra mirip dengan wujud dan letaknya di permukaan

bumi.

Citra merupakan sumber data multimatik karena citra dapat digunakan untuk pelbagai

bidang, seperti geografi, geologi, hidrologi, dan kehutanan. Penggunaan citra dapat

menggambarkan daerah yang luas.

II.2. Peralatn yang Digunakan

1. Stereoskop

2. Foto udara

3. Kertas mika

4. Spidol OHP

5. Penggaris

6. Selotip

II.3. Lokasi Pelaksanaan Analisis Citra Penginderaan Jauh

Analisis citra penginderaan jauh dilaksanakan di Laboratorium Geomorfologi

dan Penginderaan jauh, Jurusan teknik Geologi, Fakultas Teknologi Mineral, IST

AKPRIND, Jl. I Dewa Nyoman Oka No.32 Kota Baru Yogyakarta.