Tugas Aplikasi Pengindraan Jauh

RADAR

Disusun Oleh:

Arif Rahmansyah Darana

NPM:

270110100015

Kelas: A

Fakultas Tekni Geologi

Universitas Padjadjaran

2013

BAB I

Pendahuluan

Remote sensing adalah ilmu pengetahuan dan seni yang menghasilkan informasi tentang

objek area atau fenomena melalui analisis hasil data dari alat yang tidak bersentuhan atau

kontak dengan objek, area, atau fenomena dalam investigasi. Sama seperti saat kita membaca

tulisan ini, kita melakukan remote sensing. Mata kita berperan sebagai sensor yang merespon

pantulan sinar dari halaman ini. Data ini berasal dari mata kita yang menangkap sinar yang

dipantulkan dari area gelap halaman ini. Data tersebut dianalisa dan diinterpretasikan oleh

otak kita, dari situlah kita dapat melihat dan membaca kata yang membentuk kalimat dan kita

meninterpretasikan informasi dari kalimat tersebut

Menurut Hornby (Sutanto, 1994:6), citra merupakan gambaran yang terekam oleh kamera

atau oleh sensor lainnya. Sedangkan Simonett mengutarakan dua pengertian tentang citra

yaitu :

“The counterpart of an object produced by the reflection or refraction of light when

focussed by a lens or a mirror. Gambaran obyek yang dibuahkan oleh pantulan atau

pembiasan sinar yang difokuskan oleh sebuah lensa atau sebuah cermin.

The recorded representation (cinnibkt as a ogiti unage) if object produced by optical,

electro-optical, opical mechanical, or electrical means. It is generally used when the EMR

menited or reflected from a scene is not directly recpded pm film.

Gambaran rekaman suatu obyek (biasanya berupa gambaran pada foto) yang dibuahkan

dengan cara optik, elektro-optik, optik mekanik, atau elektronik. Pada umumnya ia digunakan

bila radiasi elektromagnetik yang dipancarkan atau dipantulkan dari suatu obyek tidak

langsung direkam pada film.”

Benda yang terekam pada citra dapat dikenali berdsarkan ciri yang terekam oleh sensor.

tiga ciri yang terekam oleh sensor adalah ciri spasial, ciri temporal, dan ciri spektral.

Ciri spasial, adalah ciri yang berkaitan dengan ruan, meliputi : bentuk, ukuran, bayangan,

pola, tekstur, situs, dan asosiasi.

Ciri Temporal, adalah ciri yang terkait dengan umur benda atau waktu saat perekaman.

Ciri Spektral, adalah ciri yang dihasilkan oleh tenaga elektromagnetik dengan benda,

yang dinyatakan dengan rona dan warna.

Teknologi lain yang ada didunia remote sensing ialah teknologi radar. Penginderaan jauh

dengan tenaga gelombang mikro ini merupkan system penginderaan jauh segala cuaca.

Penginderaan jauh gelombang mikro ini tidak terpengaruh oleh cuaca. Sejalan dengan

perkembangan ilmu pengetahuan maka tenaga elektromagnetik yang dapat digunakan untuk

penginderaan jauh  meluas ke spectrum yang tidak tampak oleh mata. Salah satunya adalah

gelombang mikro.

Penggunaan teknologi Radar (Radio Detection and Ranging) awalnya digunakan dalam

bidang militer untuk mendeteksi pesawat terbang dan kapal di laut. Sesuai dengan istilahnya

Radar merupakan teknik deteksi obyek dan posisinya menggunakan gelombang radio. Radar

mengukur keterlambatan waktu (time delay) dan kekuatan gema refleksi dari suatu pulsa

radiasi elektromagnetik.

Bab II

Pembahasan

Radar (yang dalam bahasa Inggris merupakan singkatan dari Radio Detection and

Ranging, yang berarti deteksi dan penjarakan radio) adalah suatu sistem gelombang

elektromagnetik yang berguna untuk mendeteksi, mengukur jarak dan membuat map benda-

benda seperti pesawat terbang, berbagai kendaraan bermotor dan informasi cuaca (hujan).

Panjang gelombang yang dipancarkan radar adalah beberapa milimeter hingga satu

meter. Gelombang radio/sinyal yang dipancarkan dan dipantulkan dari suatu benda tertentu

akan ditangkap oleh radar. Dengan menganalisa sinyal yang dipantulkan tersebut, pemantul

sinyal dapat ditentukan lokasinya dan kadang-kadang dapat juga ditentukan jenisnya.

Meskipun sinyal yang diterima relatif lemah/kecil, namun radio sinyal tersebut dapat dengan

mudah dideteksi dan diperkuat oleh radar.

Radar merupakan sistem remote sensing aktif karena radar menggunakan sumber

energinya sendiri. Sistem “illuminates’ kontur dengan energi elektromagnetik, mendeteksi

energi yang di pantulkan oleh kontur (radar return), dan merekam energi yang dipantulkan

menjadi image. Sistem oprasi radar terbebas dari kondisi cahaya dan sebagian besar terbebas

dari cuaca. Ditambah kontur dapat di “illuminated” dengan memakai optimum viewing

geometry untuk untuk meningkatkan interrest features.

Radar pencitra (imaging radar), dikenal sebagai Synthetic Aperture Radar (SAR), adalah

suatu jenis modifikasi system radar untuk menghasilkan citra sebagai pengganti tampilan

jarak (range) dan arah. Radar pencitra mentransmisikan pulsa-pulsa energi gelombang mikro

(microwave) dan oleh karena itu merupakan suatu system penginderaan jauh aktif, disebut

system aktif karena tenaga elektromagnetik yang digunakan dibangkitkan oleh sensornya.

Tenaga gelombang mikro berupa pulsa bertenaga tinggi yang dipancarkan dalam waktu

sangat pendek dengan satuan mikrodetik (10³ detik). Sistem ini memungkinkan untuk

dioperasikan pada malam hari atau melewati tutupan awan yang tebal. Penginderaan jauh

dengan system radar penting untuk daerah dengan sudut matahari rendah dan daerah dengan

keadaaan atmosfer yang selalu berawan yang dialami atmosfer negara-negara tropik seperti

Indonesia.

Tenaga gelombang elektromagnetik yang digunakan untuk penginderaan jauh gelombang

mikro menggunakan panjang gelombang 1000 μm hingga 100 cm. Dari spectrum gelombang

mikro yang biasanya digunakan untuk penginderaan jauh adalah panjang gelombang antara 1

mm hingga 30 cm.

Table 1. Panjang Gelombang Mkro

P band 0,3 – 1 GHz 30 – 100 cm

L band 1 – 1 GHz 15 – 30 cm

S band 2 – 4 GHz 7,5 – 15 cm

C band 4 - 8 GHz 3,8 – 7,5 cm

X band 8 – 12,5 GHz 2,4 – 3,8 cm

Ku band 12,5 – 18 GHz 1,7 – 2,4 cm

K band 18 – 26,5 GHz 1,1 – 1,7 cm

Ka band 26,5 – 40,0 GHz 0,75 – 1,1 cm

2.1 Cara Kerja Radar

Suatu sistem radar terdiri dari::

Pemancar (transmitter); Fungsi dari pemancar adalah membangkitkan pulsa cahaya

berdaya tinggi pada panjang gelombang radio antara 1 cm dan 100 cm.

Saklar (switch); Saklar berfungsi mengirimkan pulsa Transmisi ke antenna dan

mengembalikan gema pada penerima (reciever).

Antena (antenna); Mengirimkan pulsa transmisi pada daerah target dan

mengumpulkan gema-gema yang dikembalikan.

Penerima (reciever); Penerima mengubah gema-gema yang dikembalikan menjadi

nilai digital.

Data Recorder; Menyimpan data citra untuk diproses dan ditampilkan.

Konsep radar adalah mengukur jarak dari sensor ke target. Ukuran jarak tersebut didapat

dengan cara mengukur waktu yang dibutuhkan gelombang elektromagnetik selama

penjalarannya mulai dari sensor ke target dan kembali lagi ke sensor.

Pencitraan radar merupakan sistem yang kompleks, komponennya merupakan, timing

pulses dari pulse generating device memiliki 2 fungsi:

1. Mengontrol sejumlah energi dari transmiter

2. Mensinkronkan rekamana energi suksesif kembali ke antena.

Dorongan energi elektromagnetik dari transmiter memiliki spesifik wavelength dan

durasi, atau pulse length.. antena yang sama mentransmisikan radar pulse dan menerima

pantulan dari kontur. Duplexer (Electronic switch) mencegah gangguan antara pulse yang

ditransmisikan dan yang diterima oleh bloking receiver circuit selama transmisi dan

memblokir transmiter circuit selama penerimaan.

Gb.1 Diagram Blok Sistem Radar

Antena merupakan reflektor yang memfokuskan pulse energi ke bentuk yang diinginkan

untuk transmisi dan juga mengumpulkan energi yang dipantulkan kembali dari kontur.

Reciever menguatkan gelombang energi lemah yang dikumpulkan oleh antena. Pada saat

yang bersamaan mempertahankan variasi intensitas pulse yang kembali. Reciver juga

merekam waktu dari pulse yang kembali, yang mendeterminasi posisi treain features pada

citra. Pulse yang kembali direkam pada media digital untuk procesing komputer menjadi

citra.

Salah satu penggunaannya dengan menempelkan antena di rangkaa pesawat, maka energi

pulse ditembakan melalui antena iluminate menscan landscape dengan arah tertentu (look

direction – azimuth direction) lalu pulse kembali dipantulkan dari terin ke antena yang

selanjut nya akan diolah menjadi citra.

Gb.2 Cara kerja pulse yang kembali dipantulkan dari kontur.

2.2 Sistem Radar

Dalam radar terdapat dua sistem, yaitu:

• RAR

real aperture radar. memiliki resolusi azimut yang ditentukan oleh lebar sapuan

(beamwidth), sehingga resolusi azimutnya proporsional dengan jarak antara radar dengan

targetnya. Synthetic Aperture Radar menggunakan pemrosesan sinyal untuk mensintesiskan

beberapa rangkaian rekaman pantulan sinyal yang tertangkap sensor.

• SAR atau SLAR

SLAR nampak seperti foto udara, namun direkam dengan arah perekaman ke samping

wahana. Pantulan obyek pada spektrum tampak dan perluasannya lebih bergantung pada jenis

obyeknya, pantulan pulsa radar lebih bergantung pada relief (makro) dan kekasaran (mikro)

nya.

Dari SAR, terdapat pengembangan lagi, yaitu InSAR. InSAR adalah salah satu metode

dalam penginderaan jauh (remote sensing) yang menggunakan prinsip kombinasi nilai tiap

piksel dari dua data radar. Dari pengertiannya, InSAR terdiri dari dua tahapan utama yaitu

pembentukan citra radar (single look complex / SLC image) dari data mentah (synthetic

aperture radar / SAR data) hasil pemotretan (dengan menggunakan wahana pesawat atau

satelit) ; dan tahapan pembentukan citra interferogram untuk melihat bentuk permukaan

topografi.

2.3 Karakteristik citra radar

Citra radar memiliki karakteristik yang secara mendasar berbeda dengan berbagai citra

yang diperoleh secara obtis seperti citra satelit ataupun foto udara. Karakteristik ini terkait

dengan teknik yang digunakan dalam pengambilan citra radar dan juga pada konsep

radiometri. Citra radar yang tercetak menjadi bentuk hardcopy akan nampak sangat berbeda

dengan citra yang dihasilkan dari citra satelit lain ataupun pandangan mata manusia.

Bayangan pada citra radar terkait dengan kemiringan pancaran energi gelombang mikro dari

sistem radar, bukan karena faktor geometri sudut pancaran matahari. Tingkat keabu-abuan

(greyscale) pada citra radar terkait dengan kekuatan relatif gelombang mikro yang

dipencarbalikkan oleh elemen bentang lahan. Intensitas nilai pencarbalikan sinyal akan

berragam tergantung pada kekasaran bentang lahan dan kemiringan lahan. Sinyal radar

terutama terkait dengan kondisi geometris area yang menjadi target. Parameter yang

digunakan dalam analisis citra radar adalah rona, tekstur, bentuk, struktur, dan ukuran.

Rona.

Rona pada citra radar adalah intensitas rata-rata dari sinyal yang terpencarbalikkan.

Sinyal yang tinggi akan dimunculkan dengan rona yang cerah, sedangkan sinyal rendah

akan dimunculkan dengan rona gelap.

Tekstur

Tekstur pada citra radar terkait dengan distribusi spasial dari resolusi sel. Terdapat tiga

golongan tekstur pada citra radar ini yaitu tekstur mikro, tekstur meso dan tekstur makro.

Bentuk

Bentuk dapat didefinisikan sebagai bentuk spasial yang terkait dengan kontur yang relatif

konstan atau batas-batas obyek secara sederhana. Beberapa obyek seperti jalan,

jembatan, landasan pesawat terbang, dan lain-lain dapat dikenali dari bentuknya.

Struktur

Struktur adalah susunan obyek secara spasial yang meliputi seluruh wilayah dengan

konfigurasi yang berulang.

Ukuran

Ukuran obyek ini digunakan sebagai elemen pengenal secara kualitatif pada citra radar.

Ukuran dari obyek yang dikenali pada citra memberikan pemahaman relatif tentang skala

dan berbagai dimensi dari obyek-obyek yang lain.

Citra radar memiliki beberapa sifat khas dari sebuah transmisi citra radar diantanya

adalah panjang gelombang yang khas, polarisasi radar, selain itu juga terkihatnya ukuran

geometric obyek yang direkam, sifat khas elektrik obyek maksutya adalah lebih pada

kelembapan suatu obyek, semakin tinggi kelembapan suatu onyek maka pantulan akan

semakin besar, selain itu permukaan obyek juga berpengaruh yaitu semakin kasar akan

semakin banyak yang di hamburkan kesegala arah.

2.4 Faktor yang mempengaruhi citra radar

Pengenalan obyek pada citra radar didasarkan tidak hanya pada rona tetapi juga ukuran,

bentuk, tekstur, bayangan, dan keterkaitan obyek dengan kenampakan sekelilingnya. Obyek

terekam pada citra radar merupakan hasil pulsa balik radar. Intensitas atau kekuatan pulsa

balik menentukan kecerahan obyek yang terekam pada citra. Pilsa balik radar yang terlalu

kuat menghasilkan karakteristik (signature) lebih cerah pada citra dibandingkan dengan pulsa

balik yang lemah. Intensitas atau kekuatan pulsa balik radar baik dari system satelit maupun

pesawat udara ditentukan oleh sifat-sifat sebagai berikut :

1. Sifat-sifat obyek yang diindera, yang meliputi: lereng (skala makro), sifat dielektrik,

kekasaran permukaan dan orientasi kenampakan (feature orientation)

2. Sifat-sifat sistem radar, yang meliputi: panjang gelombang, sudut depresi, polarisasi

dan arah pengamatan antena.

2.5 Aplikasi Citra Radar

Pemanfaatan citra radar resolusi tinggi ini sangat baik untuk melihat objek secara detail. Beberapa pemfaatan ini diantaranya dapat diaplikasikan dalam bidang pertanian, kehutanan, pertambangan serta oil dan gas industries.

2.6 Kelebihan citra radar

Karena energi microwave tidak dipengaruhi oleh awan, maka radar pencitra sanggup memperoleh citra kualitas tinggi pada daerah-daerah yang ditutupi awan seperti kutub dan tropis

Pada daerah yang gersang (arid) atau sangat gersang (hyper-arid) energi gelombang mikro bisa menembus permukaan sampai pada kedalaman yang tertentu, sehingga memberi kita ukuran yang unik dari sifat-sifat permukaan.

Pada daerah dengan vegetasi yang lebat radar pencitra dapat menembus tajuk (canopy) dan citra yang dihasilkan dapat menunjukkan dengan jelas permukaan yang mendasarinya.

Karena radar pencitra menggunakan energi gelombang mikro, maka interaksi dengan target lebih banyak berupa hamburan (scattering) daripada pantulan (reflection) sederhana. Hal ini mengizinkan kita untuk menyimpulkan informasi tentang sifat dari obyek-obyek yang dicitrakan yang tidak dapat diperoleh dengan menggunakan sistem yang konvensional. Oleh karena itu SAR melengkapi data optik, inframerah dan jenis data konvensional lainnya.

Daftar Satelit Pengguna Radar

Contoh Citra Radar

Bab III

Kesimpulan

Radar (yang dalam bahasa Inggris merupakan singkatan dari Radio Detection and

Ranging, yang berarti deteksi dan penjarakan radio) adalah suatu sistem gelombang

elektromagnetik yang berguna untuk mendeteksi, mengukur jarak dan membuat map benda-

benda seperti pesawat terbang, berbagai kendaraan bermotor dan informasi cuaca (hujan).

Terdapat dua sistem Radar yaitu RAR, dan SAR. SAR memiliki perkembangan lebih

lanjut, yaitu InSAR

Karena energi microwave tidak dipengaruhi oleh awan, maka radar pencitra sanggup memperoleh citra kualitas tinggi pada daerah-daerah yang ditutupi awan seperti kutub dan tropis

Pada daerah yang gersang (arid) atau sangat gersang (hyper-arid) energi gelombang mikro bisa menembus permukaan sampai pada kedalaman yang tertentu, sehingga memberi kita ukuran yang unik dari sifat-sifat permukaan.

Pada daerah dengan vegetasi yang lebat radar pencitra dapat menembus tajuk (canopy) dan citra yang dihasilkan dapat menunjukkan dengan jelas permukaan yang mendasarinya.

Karena radar pencitra menggunakan energi gelombang mikro, maka interaksi dengan target lebih banyak berupa hamburan (scattering) daripada pantulan (reflection) sederhana. Hal ini mengizinkan kita untuk menyimpulkan informasi tentang sifat dari obyek-obyek yang dicitrakan yang tidak dapat diperoleh dengan menggunakan sistem yang konvensional. Oleh karena itu SAR melengkapi data optik, inframerah dan jenis data konvensional lainnya.

Daftar Pustaka

Sabins, F Floyd. 1996. Remote Sensing Principles and Interpretation ThirdEdition. United

States of America

http://23isnamardiyana.wordpress.com/2012/05/16/pengenalan-citra-radar/

http://earthy-moony.blogspot.com/2010/02/v-behaviorurldefaultvml-o.html

http://geo-smancis.blogspot.com/p/penginderaan-jauh-langkah-langkah.html

http://geogisforum.blogspot.com/2011/11/geogis-forum-radar.html

http://geographeducation.blogspot.com/2011/05/citra-radar.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Radar

http://io.ppijepang.org/old/cetak.php?id=315

http://mpgisamalia.blogspot.com/

http://rahmatkusnadi6.blogspot.com/2010/09/citra-non-foto.html