MATERI 2DASAR FISIKA PENGINDERAAN JAUHPerekaman obyek di dalam penginderaan jauh dilakukan dengan menggunakantenaga. Gambaran obyek maupun nilai spektral yang dihasilkan dari perekamantersebut tergantung pada besarnya tenaga yang dapat mencapai sensor. Olehkarena itu maka pengetahuan tentang tenaga yang digunakan di dalampenginderaan jauh sangat diperlukan, meskipun hanya terbatas pada tenaga yangmelandasi penginderaan jauh saja.Kuliah ini akan dilaksanakan sebanyak 2 x 100 menit. Setelah mengikuti kuliahini, mahasiswa diharapkan mampu menjelaskan tentang tenaga yang digunakan didalam penginderaan jauh, bagian-bagiannya, dan sifat-sifat pentingnya, sertaperjalanan tenaga dan interaksinya dengan atmosfer.Tenaga Untuk Penginderaan JauhPengumpulan data dalam penginderaan jauh dilakukan dari jarak jauh denganmenggunakan sensor buatan. Dengan melakukan analisis terhadap data yangterkumpul ini dapat diperoleh informasi tentang obyek, daerah, atau gejala yangdikaji. Karena pengumpulan data dilakukan dari jarak jauh, maka diperlukantenaga penghubung yang membawa data tentang obyek ke sensor.Data tersebut dapat dikumpulkan dan direkam dengan tiga cara berdasarkan padavariasi, yaitu:1. Distribusi daya (force)2. Distribusi gelombang bunyi3. Distribusi tenaga elektromagnetikObyek, daerah, atau gejala di permukaan bumi dapat dikenali pada hasilrekamannya karena masing-masing mempunyai karakteristik tersendiri dalaminteraksinya terhadap daya, gelombang bunyi, atau tenaga elektromagnetik. Misal:sensor berupa gravimeter dapat mengumpulkan data yang berupa variasi dayatarik bumi. Sedang magnetometer mengumpulkan data berupa variasi dayamagnetik. Sonar mengumpulkan data tentang distribusi gelombang bunyi.Tenaga ElektromagnetikElectromagnetic energy is a package of electricity and megnetism travelling at thespeed of light it a discrete frequency and wavelength, and carrying discreteamount of energy.Tenaga elektromagnetik adalah paket elektrisitas dan magnetisme yangbergerak dengan kecepatan sinar pada frekuensi dan panjang gelombangtertentu, dengan sejumlah tenaga tertentu (Chanlett, 1979).Dalam penginderaan jauh digunakan tenaga elektromagnetik. Mataharimerupakan sumber utama tenaga elektromagnetik ini. Di samping matahari adajuga sumber tenaga buatan lain, baik sumber tenaga alamiah maupun sumbertenaga buatan. Sumber tenaga alamiah digunakan dalam penginderaan jauh sistempasif, sedang sumber tenaga buatan digunakan dalam penginderaan jauh sistemaktif.Tenaga elektromagnetik tidak tampak oleh mata, ia dapat dilihat apabilaberinteraksi dengan obyek atau benda. Sinar hanya tampak apabila mengenaisebu, uap air, atau benda lain di atmosfer maupun di permukaan bumi. Mataharimemancarkan tenaganya ke segala arah, sebagian dari padanya mencapai bumi.Perjalanannya berlangsung dengan cara radiasi. Ia dapat melalui atmosfermaupun ruang hampa udara. Jadi bukan berlangsung dengan cara konveksi sepertiperjalanan panas pada air mendidih, bukan pula dengan cara konduksi sepertiperjalanan panas pada benda padat, bukan pula dengan cara transmisi sepertiperjalanan arus listrik melalui kabel atau benda pengantar lainnya.Tenaga elektromagnetik dapat dibedakan berdasarkan panjang gelombangmaupun berdasarkan frekuensinya. Panjang gelombang adalah jarak lurus daripuncak gelombang yang satu dengan puncak gelombang lain yang dekat.

Frekuensi adalah jumlah siklus gelombang yang melalui satu dalam satu detik.Panjang gelombang lebih banyak digunakan dalam penginderaan jauh, sedangfrekuensi lebih banyak digunakan dalam teknologi radio. Pembedaan yang palingumum digunakan untuk tenaga elektromagnetik dalam penginderaan jauh adalahdengan panjang gelombang (λ).

Spektrum ElektromagnetikTenaga elektromagnetik terdiri dari berkas atau spektrum yang sangat luas, yaitumeliputi spektra kosmik, gamma, ultraviolet, tampak, inframerah, gelombangmikro, dan radio. Jumlah seluruh spektrum ini disebut spektrum elektromagnetik.Untuk selanjutnya, maka istilah spektrum digunakan untuk menunjukkan bagiantertentu spektrum elektromagnetik seperti spektrum ultraviolet, spektrum tampak,spektrum inframerah.

Spektrum Elektromagnetik Untuk Penginderaan JauhJendela AtmosferMeskipun spektrum elektromagnetik merupakan spektrum yang sangat luas,hanya sebagian kesil yang dapat digunakan dalam penginderaan jauh. Sinarkosmik, sinar gamma, dan sinar X sulit mencapai bumi karena atmosfer sulitditembus olehnya. Pada sebagian spektrum inframerah demikian pula halnya.Bagian-bagian spektrum elektromagnetik yang dapat melalui atmosfer danmencapai permukaan bumi disebut jendela atmosfer.Jendela atmosfer yang paling dulu dikenal orang dan paling banyak digunakandalam penginderaan jauh hingga sekarang adalah spektrum tampak denganpanjang gelombang 0,4 – 0,7 μm. Spektrum ini dikatakan spektrum tampak karenamata manusia sebagai sensor alamiah dapat menggunakannya untuk melihatsesuatu dan hanya sebesar ini kepekaannya.Hambatan AtmosferTenaga elektromagnetik dalam jendela atmosfer tidak dapat mencapai permukaanbumi secara utuh, karena sebagian daripadanya mengalami hambatan olehatmosfer. Hambatan ini disebabkan oleh butir-butir yang ada di atmosfer, seperti:debu, uap air, dan gas. Proses hambatannya terjadi dalam bentuk serapan,pantulan dan hamburan.

Hamburan adalah pantulan ke arah serba beda yang disebabkan oleh benda yangpermukaannya kasar dan bentuknya tidak menentu, atau oleh benda-benda kecilyang terletak tidak menentu. Sebagian tenaga elektromagnetik yang dapatmencapai permukaan bumi diserap oleh obyek di permukaan bumi, sedangselebihnya dipantulkan hingga mencapai sensor yang dipasang pada pesawatterbang, satelit, atau wahana lainnya. Obyek yang banyak memantulkan tenagaelektromagnetik tampak cerah pada citra, sedang obyek yang banyak menyeraptenaga tampak gelap. Pengenalan obyek pada citra berdasarkan atas tingkatkegelapannya yang sering disebut dengan rona. Tiap obyek mempunyaikarakteristik tersendiri dalam menyerap dan memantulkan tenaga yang diterimaolehnya. Karakteristik ini disebut karakteristik spektral, pada umumnyadigambarkan dengan kurva pantulan normal obyek vegetasi, tanah, dan air. Untuklebih jelas dapat dilihat pada gambar 2.1. berikut:

Gambar di atas dapat dilihat bahwa pada saat menggunakan saluran biru (0,4-0,5μm) obyek berupa air tampak lebih cerah bila dibandingkan dengan obyek tanahdan vegetasi. Sementara pada saluran hijau (0,5-0,6 μm) obyek air, tanah, danvegetasi mempunyai rona yang hampir sama, karena memantulkan sinar hampirsama ke sensor. Pada saluran merah (0,6-0,7 μm) obyek tanah dan vegetasitampak lebih cerah bila dibandingkan dengan obyek air yang tampak lebih gelap.Akan tampak semakin cerah obyek tanah dan vegetasi apabila menggunakansaluran inframerah dan perluasannya.Daftar Pertanyaan1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan tenaga elektromagnetik ?2. Apa yang dimaksud dengan spektrum elektromagnetik, sebutkan ?3. Spektrum elektromagnetik apa saja yang digunakan dalam penginderaan jauh ?4. Buatlah kurva pantulan obyek normal vegetasi, tanah, dan air, jelaskan ?

Daftar PustakaChanlett, E.T., 1979, Environmental Protection, McGraw-Hill Book Company,Inc., New York.Everett, and Simonett, 1976, Principles, Concepts, and Philosophical Problems inRemote Sensing, In: Remote Sensing of Environment, Lintz, andSimonett: Addison-Wesley Publishing Company, London.Ford, K., 1979, Remote Sensing for Planners, Center for Urban Policy Research,State University of New Jersey, New Jersey.Lillesand and Kiefer, 1979, Remote Sensing and Image Interpretation, JohnWiley and Sons, New York.Paine, D., 1981, Aerial Photography and Image Interpretation for ResourceManagement, John Wiley and Sons, New York.Sutanto, 1986, Penginderaan Jauh Jilid 1, Gadjah Mada University Press,Yogyakarta.