Sekilas tentang Penginderaan Jauh

I. Definisi dan Konsep Dasar
     Penginderaan jauh adalah ilmu, teknologi dan seni perolehan data dan pemrosesan data yang   merekam interaksi antara energi elektromagnetik dengan suatu obyek. Dengan kata lain dapat didefinisikan sebagai ilmu, teknologi dan seni untuk memperoleh informasi tentang suatu obyek, daerah, atau fenomena melalui analisis data yang diperoleh dengan suatu alat tanpa kontak langsung dengan obyek, daerah, atau fenomena yang dikaji.

   Secara umum penginderaan jauh menunjukkan aktifitas perekaman, pengamatan dan penangkapan fenomena obyek atau peristiwa dari jarak tertentu. Dalam pengideraan jauh, sensor tidak langsung kontak dengan obyek yang diamati. Informasi tersebut membutuhkan alat penghantar secara fisik untuk perjalanan dari obyek ke sensor melalui medium. 

II. Energi Elektromagnetik dalam Penginderaan Jauh Satelit 

Cahaya tampak merupakan salah satu dari beberapa bentuk energi elektromagnetik, gelombang radio, sinar ultraviolet dan sinar X juga merupakan bentuk lain energi yang lazim.

 

     Gambar: Ilustrasi perekaman berbagai fenomena yang ada di permukaan menggunakan teknologi penginderaan jauh

Pada dasarnya semua energi adalah sama dan melakukan radiasi sesuai dengan teori dasar gelombang. Pada Gambar 1. ditunjukkan teori dasar energi elektromagnetik yang bergerak secara harmonis berbentuk sinusoidal dengan kecepatan cahaya ©. Berdasarkan konsep fisika dasar, gelombang mempunyai persamaan umum sebagai berikut :
C = f x λ
c = kecepatan cahaya (3 x 108 m/dtk)
f = frekuensi
λ = panjang gelombang

Gambar: Gelombang elektromagnetik dengan komponen meliputi gelombang elektrik sinusoidal (E) dan Gelombang magnetik sinusoidal (M).

Di dalam penginderaan jauh satelit, pengelompokkan gelombang elektromagnetik paling sering digunakan diletakkan menurut letak panjang gelombang di dalam spektrum elektromagnetik (Gambar 2.). 

 

Gambar 2. Spektrum elektromagnetik

Nama spektrum biasanya digunakan pada bagian spektrum elektromagnetik, seperti gelombang inframerah, gelombang radio, gelombang mikro, dan sebagainya. Dan spektrum ini tidak mempunyai batasan yang tegas antara satu bagian spektrum satu dengan spektrum berikutnya.. Bagian spektrum sinar tampak (± 0,4 – 0,7 μm) pada gambaran logaritmik merupakan bagian sempit, mempunyai kepekaan pada mata manusia
Sifat radiasi elektromagnetik lebih mudah diuraikan dengan menggunakan teori gelombang, tetapi interaksi antara energi elektromagnetik dengan benda dapat dijelaskan dengan teori partikel. Teori partikel menyatakan bahwa radiasi elektromagnetik terdiri dari beberapa bagian terpisah yang disebut sebagai foton. Hubungan antara teori gelombang dengan teori quantum dalam perilaku radiasi elektromagnetik dapat dijelaskan dengan persamaan sebagai berikut :

                                                      E = hc / λ

Sehingga dapat dikatakan makin panjang panjang gelombang yang digunakan makin rendah kandungan energinya.

III. Interaksi Energi Elektromagnetik Dengan Atmosfer

Semua radiasi yang dideteksi dengan sistem penginderaan jauh satelit melalui atmosfer dengan jarak atau panjang jalur tertentu. Panjang jalur tesebut dapat bervariasi panjangnya. Pada fotografi dari antariksa dihasilkan dari radiasi matahari yang melewati dua kali tebal penuh atmosfer bumi pada perjalannya dari sumber radiasi ke sensor. Selain itu, sensor termal yang mendeteksi energi yang dipancarkan oleh obyek di bumi, melewati jarak di atmosfer yang relatif pendek. Perbedaan jarak yang dilalui , kondisi atmosfer, panjang gelombang yang digunakan serta besarnya sinyal energi yang indera berpengaruh terhadap variasi total atmosfer. PT. Waindo SpecTerra – MCRMP DKP 4
Pengembangan Sumberdaya Manusia Bidang Penginderaan Jauh/Sistem Informasi Geografis Tingkat Lanjut
Proyek Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Laut (MCRMP)
Pengaruh atmosfer sangat bervariasi tergantung pada intensitas dan komposisi spectral radiasi yang tersedia bagi suatu system penginderaan satelit. Pengaruh ini disebabkan oleh mekanisme hamburan (scattering) dan serapan (absorption) atmosferik.

Gambar 3. Hamburan (Scaterring) dan Serapam (Absorption)

IV. Interaksi Energi Elektromagnetik Dengan Permukaan Bumi

Bagian energi yang mengenai obyek dipermukaan bumi akan dipantulkan, diserap, atau ditransmisikan dengan menerapkan hukum kekekalan energi. Dalam hukum kekekalan energi tersebut dapat dinyatakan sebagai hubungan timbal balik antara tiga jenis interaksi energi tersebut, sebagai berikut:
 

                                E1 (λ) = ER (λ) + EA +ET (λ)
                                E1      = energi yang mengenai obyek
                               ER      = energi yang dipantulkan
                               EA      = energi yang diserap
                               ET      = energi yang ditransmisikan

V. Pantulan Spektral Vegetasi, Tanah dan Air

 

Gambar: Pantulan spectral energi elektromagnetik matahari terhadap vegetasi, tanah dan air yang diterima oleh sansor satelit.

VI. Sensor dan Wahana (Flatform) Teknologi Penginderaan Jauh

• Sensor

Sensor adalah alat untuk mengukur dan merekam energi elektromagnetik. Dalam system penginderaan jauh, sensor dapat dibedakan dalam 2 kategori yaitu sensor aktif dan sensor pasif. Uraian mengenai hal tersebut, sbb:

1. Sensor Pasif

Untuk sensor pasif tergantung pada sumber energi dari luar, yaitu matahari. Sehingga penginderaan jauh sistem pasif menerima energi yang dipantulkan dan/atau dipancarkan dari permukaan bumi. Teknologi penginderaan jauh satelit yang menggunakan sensor dengan saluran tampak mata (visible) dan inframerah. Kamera fotografi adalah merupakan sensor pasif yang paling lama dan umum dipakai. Sebagai contoh lain sensor pasif adalah gamma-ray spectrometer, kamera udara, kamera video dan scanner multispektral dan termal, dsb. 

2. Sensor Aktif

Untuk sensor aktif mempunyai sumber energy sendiri. Pengukuran dengan sensor aktif lebih dapat dikontrol karena tidak tergantung kepada kondisi cuaca dan waktu. Sebagai contoh sensor aktif antara lain scanner LASER, RADAR altimeter, Citra RADAR, dan sebagainya

 

Gambar: Sistem sensor aktif sistem gelombang mikro dan pasif dengan sensor optik beserta citra satelit yang dihasilkan.

Kemampuan penetrasi liputan awan pada gelombangan mikro mengasilkan citra yang bersih dari tutupan awan.

• (Wahana) Platform

Sistem wahana (platform) Penginderaan jauh dapat dikategori dalam dua sistem, pertama penginderaan jauh dengan airborne, yaitu dengan menggunakan pesawat udara (aircraft), balon udara, dan sebagainya. Kedua adalah dan system penginderaan jauh menggunakan sistem speceborne yaitu dengan menggunakan wahana satelit, pesawat ruang angkasa, dsb.

Sumber: Pengembangan Sumberdaya Manusia Bidang Penginderaan Jauh/Sistem Informasi Geografis Tingkat Lanjut Proyek Pengelolaan Sumberdaya Pesisir dan Laut (MCRMP)