Pengertian pengindraan Jauh

Memahami jenis-jenis citra pengindraan jauh dan interpretasi citra

Pengertian pengindraan Jauh

Menurut LILLESAND dan KIEFER, 1986 Pengindraan jauh adalah ilmu untuk memperoleh informasi tentang suatu objek, wilayah atau gejala dengan cara menganalisis data-data yang diperoleh dengan suatu alat tanpa berhubungan langsung dengan objek, wilayah yang dikaji.

Penjelasan lain menerangkan bahwa pengindraan jauh adakah ilmu untuk medapatkan informasi mengenai permukaan bumi yang diambil dari jarak jauh CAMPBEL,1994

Komponen Pengindraan Jauh

Ada lima komponen pengindraan jauh. Yaitu:

Sumber tenaga

Dalam pengindraan jauh harus ada tenaga untuk memantulkan atau memancarkan objek di permukaan bumi. Tenaga yang digunakan adalah tenaga elektromagnetik, dengan sumber utamanya adalah matahari. Tenaga lain yang bisa digunakan adalah sumber tenaga buatan, sehingga dikenal adanya pengindraan jauh sistem pasif dan pengindraan jauh sistem aktif.

Pengindraan Jauh Sistem Pasif, Pada pengindraan jauh sistem pasif, tenaga yang menghubungkan perekam dengan objek di bumi dengan menggunakan tenaga alamiah yaitu matahari (dengan memanfaatkan tenaga pantulan), sehingga perekamannya hanya bisa dilakukan pada siang hari dengan kondisi cuaca yang cerah. Pengindraan Jauh Sistem Aktif, Pada pengindraan jauh sistem aktif, perekamannya dilakukan dengan tenaga buatan (dengan tenaga pancaran), sehingga memungkinkan perekamannya dapat dilakukan pada malam hari maupun siang hari, dan di segala cuaca.

Atmosfer

Atmosfer mempunyai peranan untuk menghambat dan mengganggu tenaga atau sinar matahari yang datang (bersifat selektif terhadap panjang gelombang). Tidak semua spektrum elektromagnetik mampu menembus lapisan atmosfer, hanya sebagian kecil saja yang mampu menembusnya. Hambatan pada atmosfer disebabkan oleh debu, uap air, dan gas. Hambatan atmosfer ini berupa serapan, pantulan, dan hamburan. Hamburan adalah pantulan ke segala arah yang disebabkan oleh benda-benda yang permukaannya kasar dan bentukannya tidak menentu, atau oleh benda-benda kecil lainnya yang berserakan. Bagian dari spektrum elektromagnetik yang mampu menembus atmosfer dan sampai ke permukaan bumi disebut jendela atmosfer. Jendela atmosfer yang paling banyak digunakan adalah spektrum tampak yang dibatasi oleh gelombang 0,4 mikrometer hingga 0,7 mikrometer.

Sensor

Sensor berfungsi untuk menerima dan merekam tenaga yang datang dari suatu objek. Kemampuan sensor dalam merekam objek terkecil disebut dengan resolusi spasial. Berdasarkan proses perekamannya, sensor dibedakan menjadi 2 sebagai berikut.

1) Sensor Fotografik

Sensor fotografik adalah sensor yang berupa kamera dengan menggunakan film sebagai detektornya yang bekerja pada spetrum tampak. Hasil dari penggunaan sensor fotografik adalah bentuk foto udara.

2) Sensor Elektronik

Sensor elektronik menggunakan tenaga elektrik dalam bentuk sinyal elektrik yang beroperasi pada spektrum yang lebih luas, yaitu dari sinar X sampai gelombang radio dengan pita magnetik sebagai detektornya. Keluaran dari penggunaan sensor elektrik ini adalah dalam bentuk citra.

Objek

Setiap objek mempunyai sifat tertentu dalam memantulkan atau memancarkan tenaga ke sensor. Objek yang banyak memantulkan atau memancarkan tenaga akan tampak lebih cerah, sedangkan objek yang pantulan atau pancarannya sedikit akan tampak gelap.

Interaksi antara tenaga dengan objek dibagi menjadi tiga variasi, yaitu:

• variasi spektral, mendasarkan pada pengenalan pertama suatu objek, misal cerah dan gelap,
• variasi spasial, mendasarkan pada perbedaan pola keruangannya, seperti bentuk, ukuran, tinggi, serta panjang, dan
• variasi temporal, mendasarkan pada perbedaan waktu perekaman dan umur objek.

Pengguna

Tingkat keberhasilan dari penerapan sistem pengindraan jauh ditentukan oleh pengguna data. Kemampuan pengguna data dalam menerapkan hasil pengindaraan jauh juga dipengaruhi oleh pengetahuan yang mendalam tentang disiplin ilmu masing-masing maupun cara pengumpulan data dari sistem pengindraan jauh. Data yang sama dapat digunakan untuk mencari info yang berbeda bagi pengguna (user) yang berbeda pula. Berdasarkan kerincian, keandalan, dan kesesuaian data dari sistem pengindaraan jauh akan menentukan dapat diterima atau tidaknya data pengindraan jauh oleh pengguna (user).

Jenis-jenis citra pengindraan jauh

Proses penginderaan jauh akan menghasilkan hasil keluaran atau yang dinamakan sebagai citra. Citra dapat kita bagi menjadi dua macam yakni Citra Foto dan Citra Nonfoto.

Citra Foto, merupakan gambaran suatu objek dari hasil proses pemotretan udara yang biasanya menggunakan pesawat udara. Hasil ini lebih sering kita sebut sebagai foto udara. Citra foto sendiri dapat kita bedakan menjadi beberapa macam, yakni:

Berdasarkan Spektrum Elektromagnetik yang Digunakan

• Foto Ultraviolet merupakan foto yang dicetak dengan menggunakan spektrum gelombang ultraviolet dengan panjang gelombang 0,29 mikrometer. Foto ini akan menghasilkan warna yang sangat kontras sehingga cocok untuk membedakan antara dua zat, misalnya untuk melihat tumpahan minyak di laut, mengetahui jaringan jalan aspal dll.
• Foto Ortokromatik merupakan foto yang dicetak dengan menggunakan spektrum gelombang tampak disekitar warna biru hingga sebagian warna hijau (sekitar 0,4 – 0,56 mikrometer). Dari sini banyak objek yang bisa nampak jelas dan bisa melihat objek di bawah permukaan air hingga kedalaman kurang lebih 20 meter. Foto ini sangat cocok untuk mempelajari daerah pantai.
• Foto Pankromatrik merupakan foto yang dicetak dengan menggunakan spektrum cahaya tampak sehingga kepekaan dalam menangkap objek akan sama dengan kepekaan mata. Foto pankromatik dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu pankromatik hitam-putih dan foto infra merah.
• Foto pankromatik hitam-putih akan menghasilkan warna objek sama seperti warna aslinya. Biasanya digunakan untuk memantau lalu lintas, sumber kebakaran hutan (titik api), perencanaan kota dll.
• Foto Infra Merah merupakan foto yang dicetak dengan menggunakan spektrum gelombang infra merah. Biasanya digunakan dalam dunia militer, pertanian atau perkebunan (untuk membedakan tumbuhan yang sehat dengan yang sakit).

Berdasarkan Arah Sumbu Kamera ke Permukaan Bumi

• Foto tegak merupakan foto yang diambil tegak lurus terhadap permukaan bumi atau sekita 0 sampai 10 derajat.
• Foto miring merupakan foto yang diambil dengan sudut minimal 10 derajat terhadap permukaan bumi. Nah, foto miring/condong ini dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu foto agak condong (cakrawala masih nampak) dan foto sangat condong (cakrawala tidak tampak).

Berdasarkan Jenis Kamera yang Digunakan

• Foto tunggal yaitu foto yang dibuat menggunakan kamera tunggal.
• Foto jamak yaitu foto yang dibuat lebih dari satu pada saat waktu yang sama di daerah lokasi yang sama.

Berdasarkan Warna yang Digunakan

• Foto bewarna semu akan menghasilkan warna yang berbeda dengan warna aslinya.
• Foto bewarna asli akan menghasilkan seperti warna objek aslinya.

Berdasarkan Wahana yang Digunakan

• Foto udara merupakan foto yang dibuat dari pesawat atau balon udara.
• Foto satelit atau foto orbital merupakan foto yang dibuat dari satelit.

Citra nonfoto merupakan citra yang diambil menggunakan sensor, biasanya menggunakan satelit. Dan istilah yang dikenal yaitu citra satelit. Citra nonfoto dapat kita bedakan menjadi tiga jenis yaitu:

Berdasarkan Spektrum Elektromagnetik

• Citra infra merah termal merupakan citra yang dibuat dengan spektrum infra merah thermal. Perbedaan warna disebabkan karena adanya perbedaan suhu antar objek.
• Citra radar dan citra gelombang mikro merupakan citra yang dibuat dengan spektrum gelombang mikro.

Berdasarkan Sensor yang Digunakan

• Citra tunggal merupakan citra yang dibuat dengan sensor tunggal.
• Citra multispektral merupakan citra yang dibuat dengan sensor jamak.

Berdasarkan Wahana yang Digunakan

• Citra dirgantara (Airborne image) merupakan citra yang dibuat dengan wahana yang beroperasi di udara (dirgantara).
• Citra satelit (Satellite/Spaceborne Image) merupakan citra yang dibuat dari antariksa atau angkasa luar.

Sumber: baca di sini

Resolusi Citra

Ada empat jenis resolusi citra antra lain:

Resolusi Spasial

Resolusi spasial adalah ukuran terkecil dari suatu bentuk (feature) permukaan bumi yang bisa dibedakan dengan bentuk permukaan di sekitarnya atau yang ukurannya bisa diukur. Pada potret udara, resolusi adalah fungsi dari ukuran grain film (jumlah pasangan garis yag bisa dibedakan per mm) dan skala. Skala adalah fungsi dari panjang fokus dan tinggi terbang. Garis film yang halus memberikan detail obyek lebih banyak (resolusi yang lebih tinggi) dibandingkan dengan grain yang kasar. Demikian pula, skala yang lebih besar memberikan resolusi yang lebih tinggi.

Resolusi spasial dari citra non-fotografik (yang tidak menggunakan film) ditentukan dengan beberapa cara. 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 semua obyek yang ada di dalam IFOV. Kecerahan adalah jumlah radiasi yang dipantulkan atau diemisikan dari permukaan bumi. Dengan kata lain, IFOV adalah suatu areal pada suatu permukaan bumi yang memiliki nilai campuran kecerahan yang dapat diukur. Nilai kecerahan suatu pixel diperoleh dari BV-nya IFOV, namun ukuran pixel bisa lebih kecil atau lebih besar dari ukuran IFOV, tergantung dari bagaimana BV tersebut disampel (direkam) sensor.

Perlu diperhatikan bahwa resolusi spasial dari suatu sistem cocok untuk suatu kepentingan tertentu sehingga obyek di permukaan bumi tidak hanya bisa dideteksi (detectable) tapi juga diidentifikasi (recognizable) dan dianalisis. Detectability adalah kemampuan dari sistem penginderaan jauh untuk merekam keberadaan suatu obyek atau feature dalam suatu bentang alam. Sebagai contoh, jalan aspal yang walaupun mempunyai ukuran lebih kecil dari resolusi spasialnya, tetapi dapat juga direkam oleh sensor karena memberikan kontras (BV) yang tinggi. Recognizability adalah kemampuan dari seorang interpreter untuk mengidentifikasi suatu obyek yang dideteksi oleh sensor.

Resolusi Spektral

Resolusi spektral diartikan sebagai dimensi dan jumlah daerah panjang gelombang yang dimiliki oleh sensor. Sebagai contoh, potret hitam-putih memiliki resolusi yang lebih rendah (0,4 mikro meter – 0,7 mikrometer) dibandingkan dengan Landsat TM band 3 (0,63 mikrometer – 0,69 mikrometer). Dengan jumlah band-band sempit yang banyak maka pemakai atau peneliti dapat memilih kombinasi yang terbaik sesuai dengan tujuan dari analisis untuk mendapatkan hasil yang optimal. TM mempunyai 7 band dengan lebar setiap band-nya yang sempit tetap rentang band yang digunakan lebar (mulai band biru sampai band termal), sedangkan SPOT 5 mempunyai 4 band dengan rentang dari band hijau sampai dengan inframerah sedang, ini berarti bahwa TM memiliki resolusi spektral yang lebih baik dibandingkan dengan SPOT.

Resolusi Radiometrik

Resolusi radiometrik adalah ukuran sensitivitas sensor untuk membedakan aliran radiasi yang dipantulkan atau diemisikan dari suatu obyek permukaan bumi. Sebagai contoh, radian pada panjang gelombang 0,6 – 0,7 mikrometer akan direkamoleh detektor MSS band 5 dalam bentuk voltage. Kemudian analog voltage ini disampel setiap interval waktu tertentu (contoh untuk MSS adalah 9,958E-6 detik) dan selanjutnya dikonversi menjadi nilai integer yang disebut bit. MSS band 4, 5, dan 7 dikonversi ke dalam 7 bit sehingga akan menghasilkan 128 nilai diskrit yang berkisar dari 0 sampai 127. MSS band 6 mempunyai resolusi radiometrik 6 it atau nilai integer diskrit antara 0 – 63. Generasi kedua data satelit seperti TM, SPOT, dan MESSR mempunyai resolusi radiometrik yang lebih tinggi akan memberikan variasi informasi yang lebih tinggi dibandingkan dengan citra yang mempunyai resolusi radiometrik yang lebih rendah.

Resolusi Temporal

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 siklus orbitnya. Resolusi temporal adalah frekuensi suatu sistem sensor merekam suatu areal yang sama. Sebagai contoh, Landsat TM mempunyai ulangan overpass 16 hari, SPOT 26 hari, JERS-1 44 hari, NOAA AVHHR 1 hari, dan IRS 22 hari.

Untuk areal yang luas dan interval waktu yang singkat, citra inderaja dapat memberikan informasi yang sangat berharga. Ini sangat bermanfaat dalam kegiatan pemonitoran jangka pendek maupun jangka panjang. Akan tetapi, beberapa satelit mempunyai kemampuan untuk melakukan perekaman dengan posisi di luar garis orbitnya dengan variasi waktu berkisar anatara satu sampai lima hari. Oleh karena itu, resolusi temporal yang aktual sangat bergantung pada jenis sensor, lebar overlap antar jalur rekam dan ketinggian satelit.