SENSOR DAN KARAKTERISTIK SATELITA. SENSOR

Dalam makalah ini kita akan membahas konsep dasar yang diperlukan untuk memahami proses yang mencakup penginderaan jauh. Kita bahas secara rinci tiga komponen dari proses ini yaitu sumber energi, interaksi energi dengan atmosfer, dan interaksi energi dengan permukaan.Untuk memperoleh data atau fenomena diperlukan alat penginderaan jauh yaitu alat yang peka terhadap pantulan daya dan gelombang suara. Alat tersebut dinamakan sensor. Sensor dipasang pada tempat atau wahana yang berupa pesawat terbang atau satelit. Kemampuan sensor untuk menampilkan gambar objek terkecil di permukaan bumi disebut resolusi spasial. Ada dua macam sensor dalam sistem penginderaan jauh, yaitu:a. Sensor aktif adalah sensor yang dilengkapi dengan alat pemamcar dan alat penerimaan pantulan gelombang.

b. Sensor pasif adalah sensor yang hanya dilengkapi dengan alat penerima pantulan gelombang.

Agar sensor dapat mengumpulkan dan merekam energi dipantulkan atau dipancarkan dari target atau permukaan, harus berada pada platform yang stabil dihapus dari target atau permukaan yang diamati. Platform untuk sensor remote mungkin terletak di tanah, di pesawat atau balon (atau beberapa platform lain dalam atmosfer bumi), atau pada pesawat ruang angkasa atau satelit di luar Bumi atmosfer.

Berbasis sensor tanah sering digunakan untuk merekam informasi rinci tentang permukaan yang dibandingkan dengan informasi yang dikumpulkan dari pesawat atau satelit sensor. Dalam beberapa kasus ini dapat digunakan untuk lebih mencirikan target yang sedang dicitrakan oleh para lain sensor, sehingga memungkinkan untuk lebih memahami informasi dalam pencitraan.B. KARAKTERISTIK SATELIT

Pada bagian sebelumnya bahwa instrumen penginderaan jauh dapat ditempatkan pada berbagai platform untuk melihat dan target gambar. Meskipun platform berbasis darat dan pesawat dapat digunakan, satelit memberikan banyak citra dari penginderaan jauh yang umum digunakan saat ini. Satelit memiliki beberapa karakteristik unik yang membuat mereka sangat berguna untuk penginderaan jauh dari permukaan bumi.

Jalan yang diikuti oleh satelit disebut sebagai orbitnya. Orbit satelit disesuaikan dengan kemampuan dan tujuan dari sensor yang mereka bawa. Pemilihan Orbit dapat bervariasi dalam hal ketinggian (ketinggian mereka di atas permukaan bumi), orientasi dan rotasi relatif terhadap Bumi. Satelit pada ketinggian yang sangat tinggi, yang melihat porsi yang sama dari permukaan bumi setiap saat memiliki geostationaryorbits. Ini satelit geostasioner, di ketinggian sekitar 36.000 kilometer, berputar pada kecepatan yang sesuai dengan rotasi bumi sehingga mereka tampak stasioner, relatif terhadap permukaan bumi. Hal ini memungkinkan satelit untuk mengamati dan mengumpulkan informasi terus-menerus di daerah tertentu. Cuaca dan satelit komunikasi umumnya memiliki jenis orbit yang disebabkan oleh ketinggian tinggi, beberapa satelit cuaca geostasioner dapat memantau cuaca dan awan pola meliputi seluruh belahan bumi.

C. RESOLUSI SPASIAL, UKURAN PIXEL DAN SKALA

Resolusi spasial adalah ukuran objek terkecil yang masih dapat disajikan dibedakan, dan dikenali pada citra. Semakin kecil ukuran objek yang dapat direkam, semakin baik resolusi spasialnya. Begitupun sebaliknya, semakin besar ukuran objek yang dapat direkam, semakin buruk resolusi spasialnya.

Seiring berkembangnya citra satelit penginderaan jauh dengan berbagai variasi resolusi spasial, maka munculan istilah resolusi tinggi dan resolusi rendah. Pada istilah pertama, ukuran pikselnya relatif kecil sehingga dapat menggambarkan bagian permukaan bumi secara detial dan halus. Sementara yang kedua, ukuran pikselnya relatif besar sehingga hasil penggambarannya agak kasar.

Pengertian lain menyebutkan bahwa resolusi spasial ialah luas suatu objek di bumi yang diukur dalam satuanp piksel pada citra satelit. Apabila suatu objek dilakukan pengambilan gambar yang mempunyai ukuran luas aslinya 30m x 30m ditampilkan pada citra satelit dengan ukuran 1 piksel maka citra satelit tersebut mempunyai resolusi spasial 30m. Dengan kata lain apabila citra mempunyai resolusi spasial 30m, maka 1 piksel pada citra satelit mewakili luasan aslinya berukuran 30m x 30m. Jadi semakin kecil ukuran asli suatu objek tersebut dalam 1 piksel pada citra satelit maka semakin jelas dan detail tampilan objek tersebut.Setiap piksel diwakili oleh luas persegi empat pada citra dimana ini tergantung pada kemampuan sensor untuk memisahkan (mendeteksi) objek yang berbeda ukurannya. Sebagai contoh, sensor Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) pada satelit Landsat 7 memiliki resolusi spasial maksimum 15 meter. Oleh karena itu, tiap-tiap piksel menunjukkan ukuran luas 15m X 15m, atau 225m2. Resolusi spasial lebih tinggi (luas piksel lebih kecil) artinya bahwa sensor dapat melihat/mendeteksi objek yang lebih kecil dengan menjumlahkan seluruh piksel pada citra, maka dapat dihitung luas liputan citra.

Ukuran piksel scanner (pemindai) dari pesawat terbang dan satelit ruang angkasa adalah fungsi dari sensor (optics dan sampling rate) dan wahana (ketinggian dan kecepatan). Resolusi spasial pada sensor pasif dari citra non-fotografik (yang tidak menggunakan film) ditentukan dengan beberapa cara. Di antaranya yang paling umum digunakan adalah berdasarkan dimensi dari instantaneous field of view (IFOV) yang diproyeksikan ke bumi. IFOV ini merupakan fungsi dari ukuran detektor, tinggi sensor dan optik. Pada sensor digital seperti generasi Landsat dan SPOT, sensor merekam kecerahan (brightness) semua objek yang ada di dalam IFOV. Brightness adalah jumlah radiasi yang dipantulkan atau diemisikan dari permukaan bumi. Dengan kata lain, IFOV adalah suatu areal pada suatu permukaan bumi dalam mana gabungan/campuran brightness suatu permukaan diukur. Tempat yang tepat dari grid citra di permukaan bumi tidak dapat diprediksikan dengan sensor pesawat udara atau ruang angkasa. Konsekuensinya, sebuah piksel suatu kenampakan objek mempunyai pantulan kontras yang dipengaruhi oleh latar belakangnya, sehingga piksel tunggal belum tentu mewakili objek yang sama. Pengenalan dan pembedaan suatu objek lebih tipikal pada citra sebagai bagian dari lebih dari 4 piksel. Faktor lain yang menentukan adalah kehalusan permukaan objek, kerena efek kekuatan dan arah dari pantulan.

Skala nominal adalah skala yang menunjukkan kesalahan dilapangan (ground error) sama dengan kesalahan di peta sebesar 0,2 milimeter. Ground error sebanding dengan 0,5 ukuran piksel. Contoh skala nominal yaitu Ukuran piksel 1 m, maka ground error adalah 0,5 m. Skala nominalnya adalah 1 : 2500. Berikut keterangan skalam resolusi spasial :Resolusi (m)DefinisiSkala

0.5 1Sangat tinggi1:1000 1:10000

1 4Tinggi1:10000 1:15000

4 12Menengah1:15000 1:25000

12 50Menengah/Rendah1:25000 1:100000

50 250Rendah1:100000 1:500000

>250Sangat Rendah< 1:500000

D. RESOLUSI RADIOMETIKResolusi radiometrik adalah ukuran sensitivitas sensor untuk membedakan aliran radiasi (radiant flux) yang dipantulkan atau diemisikan dari suatu obyek permukaan bumi.Citra yang mempunyai resolusi radiometrik yang lebih tinggi akan memberikan variasi informasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan citra yang mempunyai resolusi radiometrik yang lebih rendah. Kalau susunan pixel menggambarkan tata ruang dari suatu gambar, karakteristik radiometrik menggambarkan isi informasi yang sebenarnya dalam sebuah gambar. Setiap gambar diperoleh pada film atau sensor, sensitivitas terhadap besarnya energi elektromagnetik menentukan resolusi radiometrik. Resolusi radiometrik dari sistem pencitraan menggambarkan kemampuannya untuk membedakan perbedaan yang sangat kecil dalam energi halus resolusi radiometrik sensor, semakin sensitif itu adalah untuk mendeteksi perbedaan kecil dalam dipantulkan atau dipancarkan energi.E. RESOLUSI TEMPORALSelain spasial, spektral, radiometrik dan resolusi, konsep resolusi temporal juga penting untuk dipertimbangkan dalam sistem penginderaan jauh. Pertimbangan resolusi ini menjadi penting ketika penginderaan jauh dibutuhkan dalam rangka pemantauan dan atau deteksi obyek permukaan bumi yang terkait dengan variasi musim (waktu). Dalam bahasa sederhananya, resolusi temporal adalah interval waktu yang dibutuhkan oleh satelit untuk merekam areal yang sama, atau waktu yang dibutuhkan oleh satelit untuk menyelesaikan seluruh siklus orbitnya. Resolusi temporal adalah frekuensi suatu sistem sensor merekamsuatu areal yang sama (revisit). Sebagai contoh, Landsat TM mempunyai ulangan overpass 16 hari, SPOT 26 hari, JERS-1 44 hari, NOAA AVHHR 1 hari dan IRS 22 hari.Oleh karena itu resolusi temporal mutlak dari sistem penginderaan jauh untuk wilayah gambar yang sama persis pada sudut pandang yang sama untuk kedua kalinya adalah sama dengan periode ini. Namun, karena beberapa derajat tumpang tindih dalam petak pencitraan orbit yang berdekatan untuk sebagian satelit dan peningkatan tumpang tindih ini dengan peningkatan lintang, beberapa daerah Bumi cenderung kembali dicitrakan lebih sering. Juga, beberapa sistem satelit yang mampu menunjukkan sensor untuk gambar area yang sama antara satelit yang berbeda melewati dipisahkan oleh periode dari satu sampai lima hari. Dengan demikian, resolusi temporal sebenarnya sensor tergantung pada berbagai faktor, termasuk kemampuan satelit / sensor, tumpang tindih petak, dan lintang.

F. SCANNING MULTISPEKTRAL

Banyak elektronik (sebagai lawan fotografi) sensor remote memperoleh data menggunakan sistem pemindaian, yang menggunakan sensor dengan bidang pandang sempit (yaitu IFOV) yang menyapu medan untuk membangun dan menghasilkan gambar dua dimensi dari permukaan. Sistem pemindaian dapat digunakan pada kedua pesawat dan platform satelit dan memiliki dasarnya prinsip-prinsip operasi yang sama. Sebuah sistem scanning yang digunakan untuk mengumpulkan data melalui berbagai rentang panjang gelombang yang berbeda disebut scanner multispektral (MSS), dan merupakan sistem pemindaian yang paling umum digunakan. Citra multispektral scanner atau citra MSS, yaitu citra yang dibuat dengan MSS sebagai sensornya. Ia dapat beroperasi dengan spectrum tampak maupun spectrum lainnya, misalnya spectrum inframerah termal. Di samping citra MSS Landsat juga ada citra MSS yang dibuat dari pesawat udara. Ada dua mode utama atau metode pemindaian digunakan untuk memperoleh data citra multispektral - di-track scanning, dan bersama-track scanning.

G. PENCITRAAN THERMAL

Pencitra termal biasanya di-track scanner yang mendeteksi radiasi yang dipancarkan hanya bagian termal dari spektrum. Sensor termal mempekerjakan satu atau lebih referensi suhu internal untuk perbandingan dengan radiasi yang terdeteksi, sehingga mereka dapat berhubungan dengan suhu bercahaya mutlak. Data umumnya direkam pada film dan / atau pita magnetik dan resolusi sensor suhu saat ini dapat mencapai 0,1 C. Untuk analisis, gambar berseri suhu relatif (termogram a) digambarkan dalam tingkat abu-abu, dengan suhu hangat ditunjukkan dalam nada ringan, dan suhu dingin di nada gelap. Citra yang menggambarkan perbedaan suhu relatif dalam lokasi spasial relatif mereka cukup untuk sebagian besar aplikasi. Pengukuran suhu mutlak dapat dihitung tetapi memerlukan kalibrasi yang akurat dan pengukuran suhu referensi dan pengetahuan rinci tentang sifat termal dari target, distorsi geometrik, dan efek radiometrik.H. DISTORSI GEOMETRIK

Koreksi geometrik adalah koreksi posisi citra akibat kesalahan yang disebabkan oleh konfigurasi sensor, perubahan ketinggian, posisi, dan kecepatan wahana. Koreksi geometrik mutlak dilakukan apabila posisi citra akan dioverlay dengan peta-peta atau citra lainnya yang mempunyai sistem proyeksi peta. Tujuan dari koreksi geometri adalah untuk memperbaiki distorsi geometrik dengan meletakkan elemen citra pada posisi planimetric (x dan y) yang seharusnya, sehingga citra mempunyai kenampakan yang lebih sesuai dengan keadaan sebenarnya di permukaan bumi sehingga dapat digunakan sebagai peta.Setiap gambar penginderaan jauh, terlepas dari apakah itu diperoleh oleh scanner multispektral di papan satelit, sistem fotografi di dalam pesawat terbang, atau platform / sensor kombinasi lain, akan memiliki berbagai distorsi geometris. Masalah ini melekat dalam penginderaan jauh, sebagai upaya kita untuk secara akurat mewakili permukaan tiga dimensi Bumi sebagai gambar dua dimensi. Semua gambar penginderaan jauh tunduk pada beberapa bentuk distorsi geometris, tergantung pada cara di mana data diperoleh. Kesalahan ini mungkin disebabkan oleh berbagai faktor, termasuk satu atau lebih hal berikut, untuk nama hanya beberapa: perspektif optik sensor,

gerakan sistem pemindaian,

gerak dan (dalam) stabilitas platform,

ketinggian platform yang, sikap, dan kecepatan,

relief medan, dan

kelengkungan dan rotasi Bumi.Kesalahan geometrik citra berdasarkan sumbernya kesalahan geometric pada cita penginderaan jauh dapat dikelompokkan menjadi dua tipe kesalahan, yaitu kesalahan internal (internal distorsion), dan kesalahan eksternal (external distorsion). Berikut penjelasannya : Kesalahan sistematik merupakan kesalahan yang dapat diperkirakan sebelumnya, dan besar kesalahannya pada umumnya konstan, oleh karena itu dapat dibuat perangkat lunak koreksi geometrik secara sitematik.

Kesalahan geometrik menurut sifatnya dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu kesalahan sistematik dan kesalahan random. Kesalahan geometri yang bersifat random (acak) tidak dapat diperkirakan terjadinya, maka koreksinya harus ada data referensi tambahan yang diketahui. Koreksi geometrikyang biasa dilakukan adalah koreksi geometriksistemik dan koreksi geometrik presisi.KESIMPULANDari makalah yang berjudul Gelombang Elektromagnetik dan Remote Sensing diatas di rangkumlah sebagai berikut:

1. Ada dua macam sensor dalam sistem penginderaan jauh, yaitu: Sensor aktif adalah sensor yang dilengkapi dengan alat pemamcar dan alat penerimaan pantulan gelombang. Sensor pasif adalah sensor yang hanya dilengkapi dengan alat penerima pantulan gelombang.

2. Platform adalah sensor remote yang terletak di tanah, di pesawat atau balon (atau beberapa platform lain dalam atmosfer bumi), atau pada pesawat ruang angkasa atau satelit di luar Bumi atmosfer.

3. Orbit adalah jalan yang diikuti oleh satelit

4. Stasiun bumi NOAA yang berada di Indonesia terletak di LAPAN, Kantor BRKP, Bitung, dan SEACORM.

5. Aplikasi dari satelit NOAA adalah pemetaan distribusi hujan salju, pemantauan terhadap banjir, pemetaan vegetasi, analisa kelembaban tanah secara regional, pemetaan distribusi bahan bakar yang menyebabkan kebakaran liar (wildfire fuel mapping), pendeteksian kebakaran, pemantauan badai gurun dan macam-macam aplikasi yang berkenaan dengan gejala geografis, misalnya gunung api meletus.

6. AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) adalah sensor radiasi yang bisa digunakan untuk menentukan tutupan awan dan suhu permukaan

7. Data AVHRR data digunakan untuk membuat Peta Suhu Permukaan Laut (Sea Surface Temperature maps/SST Maps), dimana dapat digunakan untuk prediksi daerah tangkapan ikan.

8. Analisis Geospasial adalah sebuah pendekatan untuk menerapkan analisis statistik dan teknik informasi lainnya terhadap data yang memiliki aspek geografis atau geospasial.9. Ada dua aspek geospasial GIS yaitu data tentang aspek fisik data tentang aspek administratif .10. Remote sensing adalah suatu ilmu mendapatkan atau mengumpulkan data ataupun informasi tentang suatu obyek atau benda tanpa menyentuhnya, dilakukan dari suatu 'platfrom' jauh ataupun dekat di atas permukaan bumi.11. Ada dua teknik remote sensing yaitu fotografi

nonfotografi

12. Tujuan penggunaan data remote sensing adalah mempercepat mendapatkan data atau informasi tentang suatu daerah yang luas.

13. Resolusi spasial adalah ukuran objek terkecil yang masih dapat disajikan dibedakan, dan dikenali pada citra.14. Pixel adalah resolusi yang dapat digambarkan sebagai ukuran terkecil objek di muka bumi yang dapat dideteksi oleh sensor penginderaan jauh.

15. Ukuran piksel scanner (pemindai) dari pesawat terbang dan satelit ruang angkasa adalah fungsi dari sensor (optics dan sampling rate) dan wahana (ketinggian dan kecepatan).

16. Detectability adalah kemampuan dari sistem penginderaan jauh untuk merekam keberadaan (eksistensi) suatu objek atau feature dalam suatu bentang alam (landscape).

17. Recognizability adalah kemampuan dari seorang interpreter (human interpreter) untuk mengidentifikasi (memberi nama) suatu objek yang dideteksi oleh sensor.

18. Skala nominal adalah skala yang menunjukkan kesalahan dilapangan (ground error) sama dengan kesalahan di peta sebesar 0,2 milimeter. 19. Resolusi radiometrik adalah ukuran sensitivitas sensor untuk membedakan aliran radiasi (radiant flux) yang dipantulkan atau diemisikan dari suatu obyek permukaan bumi.20. Resolusi radiometrik dari sistem pencitraan menggambarkan kemampuannya untuk membedakan perbedaan yang sangat kecil dalam energi halus resolusi radiometrik sensor, semakin sensitif itu adalah untuk mendeteksi perbedaan kecil dalam dipantulkan atau dipancarkan energi.21. Resolusi temporal adalah interval waktu yang dibutuhkan oleh satelit untuk merekam areal yang sama, atau waktu yang dibutuhkan oleh satelit untuk menyelesaikan seluruh siklus orbitnya. Resolusi temporal adalah frekuensi suatu sistem sensor merekamsuatu areal yang sama (revisit).22. Citra multispektral scanner atau citra MSS, yaitu citra yang dibuat dengan MSS sebagai sensornya.

23. Ada dua mode utama atau metode pemindaian digunakan untuk memperoleh data citra multispektral - di-track scanning, dan bersama-track scanning.

24. Sensor termal mempekerjakan satu atau lebih referensi suhu internal untuk perbandingan dengan radiasi yang terdeteksi, sehingga mereka dapat berhubungan dengan suhu bercahaya mutlak.

25. Koreksi geometrik adalah koreksi posisi citra akibat kesalahan yang disebabkan oleh konfigurasi sensor, perubahan ketinggian, posisi, dan kecepatan wahana. 26. Tujuan dari koreksi geometri adalah untuk memperbaiki distorsi geometrik dengan meletakkan elemen citra pada posisi planimetric (x dan y) yang seharusnya, sehingga citra mempunyai kenampakan yang lebih sesuai dengan keadaan sebenarnya di permukaan bumi sehingga dapat digunakan sebagai peta.DAFTAR PUSTAKA

Fundamentals of Remote Sensing.pdf

Anonim, Karakteristik Citra Satelit. 2008., melalui : http://aqwam.staff.jak-stik.ac.id/files/30.-pengolahan-citra[5].pdf

Anonim,Geospatial analysis. 2013., melalui: http://en.wikipedia.org/wiki/Geospatial_analysis Anonim,Geospasial Data. 2013., melalui: http://digilib.undip.ac.id/index.php/component/content/article/53-perpuspedia/194-geospasial-data- Anonim, Remote Sensing. 2013., melalui: http://geologiminyak.blogspot.com/2013/03/apakah-itu-remote-sensing.html Anonim, Pengertian Resolusi Spasial. 2013., melalui : http://igun.blogspot.com/2013/03/pengertian-resolusi-spasial-dalam.html Anonim, Resolusi Spasial dan skala. 2012., melalui : http://geomatica.como.polimi.it/corsi/remote_sensing/C03Satellites.pdf Anonim, Apa itu Resolusi .2012. , melalui : http://geomatikainderaja.blogspot.com/p/apa-itu-resolusi.html