PENGINDERAAN JAUH

Penginderaan jauh (atau disingkat inderaja) adalah pengukuran atau

akuisisi data dari sebuah objek atau fenomena oleh sebuah alat yang tidak secara

fisik melakukan kontak dengan objek tersebut atau pengukuran atau akuisisi data

dari sebuah objek atau fenomena oleh sebuah alat dari jarak jauh, (misalnya

dari pesawat, pesawat luar angkasa, satelit, kapal atau alat lain. Contoh dari

penginderaan jauh antara lain satelit pengamatan bumi,satelit cuaca,

memonitor janin dengan ultrasonik dan wahana luar angkasa yang memantau

planet dari orbit. Berikut pengertian penginderaan jauh menurut para ahli :

Lillesand dan Kiefer (1979) , penginderaan jauh adalah ilmu dan seni untuk

memperoleh informasi tentang obyek, daerah, atau gejala dengan jalan

menganalisis data yang diperoleh dengan menggunakan alat tanpa kontak

langsung terhadap obyek, daerah, atau gejala yang dikaji.

Colwell (1984) , penginderaan jauh yaitu suatu pengukuran atau perolehan

data pada objek di permukaan bumi dari satelit atau instrument lain di atas

atau jauh dari objek yang diindera.

Curran (1985) , penginderaan jauh yaitu penggunaan sensor radiasi

elektromagnetik untuk erekam gambar lingkungan bumi yang dapat

diinterpretasikan sehingga menghasilkan informasi yang berguna.

Lindgren (1985) , penginderaan jauh yaitu berbagai teknik yang

dikembangkan untuk perolehan dan analisis informasi tentang bumi.

Komponen Pengindraan Jauh

Secara garis besar komponen dan interaksi antarkomponen dalam sistem

penginderaan jauh dapat diuraikan secara singkat sebagai berikut:

1. Sumber Tenaga

Gambaran objek permukaan bumi merupakan hasil interaksi antara tenaga

dan objek yang direkam. Sumber tenaga yang utama dalam penginderaan jauh

adalah radiasi sinar Matahari, tetapi jika perekaman tersebut dilakukan pada malam

hari maka dibuat tenaga buatan yang dikenal sebagai tenaga pulsar.

Proses penginderaan jauh dengan menggunakan sumber tenaga radiasi

Matahari pada siang hari disebut sistem pasif, sedangkan proses penginderaan jauh

dengan menggunakan sumber tenaga buatan yang dilakukan pada malam hari

disebut sistem aktif. Hal ini dikarenakan perekaman objek pada malam hari

diperlukan bantuan sumber tenaga yang diaktifkan oleh manusia.

Proses perekaman objek melalui pancaran tenaga buatan yang disebut tenaga

pulsar harus berkecepatan tinggi karena pada saat pesawat bergerak tenaga pulsar

yang dipantulkan oleh objek direkam oleh alat sensor. Pantulan pulsar yang tegak

lurus menghasilkan tenaga yang besar sehingga rona yang terbentuk akan berwarna

gelap. Adapun jika tenaga pantulan pulsar kecil, rona yang terbentuk akan cerah.

Radiasi Matahari yang terpancar ke segala arah terurai menjadi berbagai

panjang gelombang , mulai dari panjang gelombang dengan unit terkecil

(pikometer) sampai dengan unit terbesar (kilometer). Tenaga ini mengenai objek di

permukaan bumi yang kemudian dipantulkan ke sensor. Jumlah tenaga Matahari

yang mencapai Bumi (radiasi) dipengaruhi oleh waktu, lokasi, dan kondisi cuaca.

Jumlah tenaga yang diterima pada siang hari lebih banyak apabila dibandingkan

dengan jumlah tenaga pada pagi atau sore hari.

2. Atmosfer

Atmosfer bersifat selektif terhadap panjang gelombang sehingga hanya

sebagian kecil tenaga elektromagnetik dari radiasi sinar Matahari yang dapat

mencapai permukaan bumi dan dimanfaatkan untuk penginderaan jauh. Bagian

spektrum elektromagnetik yang mampu melalui atmosfer dan dapat mencapai

permukaan bumi disebut jendela atmosfer (atmospheric window). Kisaran panjang

gelombang yang paling banyak digunakan dalam penginderaan jauh adalah sebagai

berikut.

a. Spektrum Gelombang Cahaya Tampak (Visible), yaitu spektrum

gelombang cahaya yang memiliki panjang gelombang antara 0,4μm–0,7μm.

Cahaya tampak yang paling panjang adalah merah, sedangkan yang paling

pendek adalah violet.

b. Spektrum Gelombang Cahaya Inframerah (Infrared), yaitu spektrum

gelombang cahaya yang memiliki panjang gelombang antara 0,7μm–1,0μm.

c. Spektrum Gelombang Mikro, yaitu spektrum gelombang yang memiliki

panjang gelombang antara 1,0μm–1,0m. Tenaga berupa gelombang

elektromagnetik dari radiasi Matahari tidak dapat mencapai permukaan bumi

secara utuh. Gelombang elektromagnetik mengalami hambatan oleh

atmosfer. Hambatan ini terutama disebabkan penyerapan, pantulan, dan

hamburan oleh butir-butir yang ada di atmosfer, seperti debu, uap air, gas

karbon dioksida, dan ozon.

3. Interaksi antara Tenaga dan Objek di Permukaan Bumi

Interaksi antara tenaga atau radiasi dengan objek yang terdapat di

permukaan Bumi dapat dikelompokkan menjadi tiga bentuk, yaitu sebagai berikut.

a. Absorption (A), yaitu proses diserapnya tenaga oleh objek.

b. Transmission (T), yaitu proses diteruskannya tenaga oleh objek.

c. Reflection (R), yaitu proses dipantulkannya tenaga oleh objek.

Interaksi antara tenaga atau energi dengan objek-objek di permukaan Bumi

akan menghasilkan pancaran sinyal dan pantulan yang bersifat sangat selektif. Jika

karakteristik objek di permukaan bumi bertekstur halus, permukaan objek akan

bersifat seperti cermin sehingga hampir semua energi dipantulkan dengan arah

yang sama atau disebut specular reflection. Adapun jika permukaan objek

memiliki tekstur kasar, maka hampir semua tenaga dipantulkan ke berbagai arah

atau disebut diffuse reflection.

4. Sensor atau Alat Pengindera

Pengumpulan data dalam penginderaan jauh dilakukan dari jarak jauh

dengan menggunakan sensor. Oleh karena itu, diperlukan tenaga penghubung yang

membawa data tentang suatu objek di permukaan bumi ke sensor. Data tersebut

dikumpulkan dan direkam oleh sensor dengan tiga cara, yaitu sebagai berikut.

a. Distribusi Daya (force) direkam dengan Gravitometer, yaitu alat yang

digunakan untuk mengumpulkan data yang berkaitan dengan gaya tarik

Bumi.

b. Distribusi Gelombang Bunyi direkam dengan sonar yang digunakan untuk

mengumpulkan data gelombang suara dalam air.

c. Distribusi Gelombang Elektromagnetik direkam dengan kamera untuk

mengumpulkan data yang berkaitan dengan pantulan sinar.

Sensor adalah alat yang digunakan untuk melacak, mendeteksi, dan

merekam suatu objek dalam daerah jangkauan tertentu. Tiap sensor memiliki

kepekaan tersendiri terhadap bagian spektrum elektromagnetik. Kemampuan

sensor untuk merekam gambar terkecil disebut resolusi spasial. Semakin kecil

objek yang dapat direkam oleh sensor, semakin baik kualitas sensor itu dan

semakin baik resolusi spasial dari citra yang dihasilkan. Berdasarkan proses

perekamannya sensor dibedakan menjadi dua, yaitu sensor fotografi dan sensor

elektrik.

a. Sensor Fotografi

Proses perekaman ini berlangsung secara kimiawi. Tenaga

elektromagnetik diterima dan direkam pada emulsi film yang apabila

diproses akan menghasilkan foto. Apabila pemotretan dilakukan dari

pesawat udara atau balon udara, fotonya disebut foto udara. Apabila

pemotretan dilakukan dari antariksa, fotonya disebut foto

orbitalatau foto satelit.

b. Sensor Elektrik

Sensor ini menggunakan tenaga elektrik dalam bentuk sinyal elektrik.

Alat penerima dan perekamannya berupa pita magnetik. Sinyal

elektrik yang direkam pada pita magnetik kemudian diproses menjadi

data visual maupun menjadi data digital yang siap diolah.

Pemrosesannya menjadi citra dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu

sebagai berikut.

Dengan memotret data yang direkam dengan pita magnetik

yang diwujudkan secara visual pada layar monitor.

Dengan menggunakan film perekam khusus hasilnya berupa

foto yang disebut citra penginderaan jauh.

Kendaraan yang membawa sensor atau alat pemantau dinamakan wahana.

Berdasarkan ketinggian peredaran wahana, tempat pemantauan atau pemotretan

dari angkasa ini dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok wahana, yaitu

sebagai berikut.

a. Pesawat terbang rendah sampai medium dengan ketinggian antara

1.000 meter sampai 9.000 meter dari permukaan Bumi. Citra yang

dihasilkan adalah citra foto (foto udara).

b. Pesawat terbang tinggi dengan ketinggian sekitar 18.000 meter dari

permukaan Bumi. Citra yang dihasilkan ialah foto udara

dan Multispectral Scanner Data.

c. Satelit dengan ketinggian antara 400 km sampai 900 km dari

permukaan bumi. Citra yang dihasilkan adalah citra satelit.

5. Perolehan Data

Perolehan data dapat dilakukan dengan cara manual, yaitu dengan inter

pretasi secara visual. Dapat pula dengan cara numerik atau cara digital, yaitu

dengan menggunakan komputer. Foto udara pada umumnya diinterpretasi secara

manual, sedangkan data hasil penginderaan jauh secara elektronik dapat

diinterpretasi secara manual maupun secara digital atau numerik.

6. Pengguna Data

Pengguna data (perorangan, kelompok, badan, atau pemerintah) merupakan

komponen paling penting dalam penginderaan jauh. Para penggunalah yang dapat

menentukan diterima atau tidaknya hasil penginderaan jauh tersebut. Data yang

dihasilkan antara lain mencakup wilayah dan sumber daya alam suatu negara yang

merupakan data yang sangat penting untuk kepentingan orang banyak.

Contoh Pemanfaatan Citra Penginderaan Jauh

Pemanfaatan citra penginderaan jauh tergantung pada manusia sebagai

pengguna yang mengolah data dari citra, baik citra foto maupun nonfoto yang

dihasilkan dan tujuan pengolahan datanya.

1. Citra Foto

Foto Pankromatik Hitam Putih

Film pankromatik peka terhadap panjang gelombang 0,36 µm – 0,72

µm), kepekaannya hamper sama dengan mata manusiakarena kesan ronanya sama

dengan mata yang memandang obyek aslinya. Keunggulan foto pankromatik hitam

putih menurut Cowell dan Lo (1976), adalah:

1) Kesan rona obyek serupa dengankesan mata yang memandang

2) Resolusi spasialnya halus, sehingga memungkinkan pengenalan obyek yang

berukuran kecil dikarenakan tenaga kuantum yang besarpada panjang

gelombangnya.

3) Stabilitas dimensionalnya tinggi, karena pemotretannya dilakukan dengan

menggunakan kamera metric

4) Film pankromatik hitam putih telah lama dikembangkan sehingga orang

telah terbiasa menggunakannya. Penggunaan foto pankromatik hitam putih,

antara lain:

Foto udara skala 1:15.000-1:40.000 sebagai dasar pemetaan tanah di

AS.

Di bidang kehutanan foto udara pankromatik banyak digunakan untuk

identifikasi spesies pohon, perkiraan kayu, dan luas perkembangan

hutan, pada foto udara skala 1:600, hamper semua spesies dapat

diikenali berdasarkan karakteristik morfologinya.

Terapannya untuk sumberdaya air antara lain untuk mendeteksi

pencemaran air, evaluasi kerusakan oleh banjir, agihan air

permukaan,dll.

Terapannya dalam perencanaan kota dan wilayah, foto udara

digunakan untuk penafsiran jumlah dan agihan penduduk, studi

lalulintas, studi kualitas permukiman, jalur transportasi, dan pemilihan

letak bangunan penting.

2. Citra Nonfoto

Contoh penggunaan Citra satelit berdasarkan karakteristiknya:

a. Landsat

Landsat 5, diluncurkan pada 1 Maret 1984, sekarang ini masih

beroperasi pada orbit polar, membawa sensor TM (Thematic Mapper),

yang mempunyai resolusi spasial 30 x 30 m pada band 1, 2, 3, 4, 5

dan 7.  Sensor Thematic Mapper mengamati obyek-obyek di

permukaan bumi dalam 7 band spektral, yaitu band 1, 2 dan 3 adalah

sinar tampak (visible), band 4, 5 dan 7 adalah infra merah dekat, infra

merah menengah, dan band 6 adalah infra merah termal yang

mempunyai resolusi spasial 120 x 120 m.  Luas liputan satuan citra

adalah 175 x 185 km pada permukaan bumi.  Landsat 5 mempunyai

kemampuan untuk meliput daerah yang sama pada permukaan bumi

pada setiap 16 hari, pada ketinggian orbit 705 km (Sitanggang, 1999

dalam Ratnasari, 2000).

Sistem Landsat merupakan milik Amerika Serikat yang

mempunyai tiga instrument pencitraan, yaitu RBV (Return Beam

Vidicon), MSS (multispectral Scanner) dan TM (Thematic Mapper).

(Jaya, 2002)

RBV merupakan instrumen semacam televisi yang mengambil

citra  ìsnapshotî dari permukaan bumi sepanjang track lapangan

satelit pada setiap selang waktu tertentu.

MSS merupakan suatu alat scanning mekanik yang merekam

data dengan cara men-scanning permukaan bumi dalam jalur

atau baris tertentu

TM juga merupakan alat scanning mekanis yang mempunyai

resolusi spectral, spatial dan radiometric. Terdapat banyak

aplikasi dari data Landsat TM yaitu pemetaan penutupan lahan,

pemetaan penggunaan lahan, pemetaan tanah, pemetaan

geologi, pemetaan suhu permukaan laut dan lain-lain. Untuk

pemetaan penutupan dan penggunaan lahan data Landsat TM

lebih dipilih daripada data SPOT multispektral karena terdapat

band infra merah menengah.  Landsat TM adalah satu-satunya

satelit non-meteorologi yang mempunyai band inframerah

termal. 

Data termal diperlukan untuk studi proses-proses energi pada

permukaan bumi seperti variabilitas suhu tanaman dalam areal

yang diirigasi.

b. IKONOS

Sejak diluncurkan pada September 1999, Citra Satelit Bumi

Space Imagingís IKONOS menyediakan data citra yang akurat,

dimana menjadi standar untuk produk-produk data satelit komersoal

yang beresolusi tinggi.  IKONOS memproduksi citra 1-meter hitam

dan putih (pankromatik) dan citra 4-meter multispektral (red, blue,

green dan near-infrared) yang dapat dikombinasikan dengan berbagai

cara untuk mengakomodasikan secara luas aplikasi citra beresolusi

tinggi (Space Imaging, 2004)

Diluncurkan pada September 1999, IKONOS dimiliki  dan

dioperasikan oleh Space Imaging. Disamping mempunyai

kemampuan merekam citra multispetral pada resolusi 4 meter,

IKONOS dapat juga merekam obyek-obyek sekecil satu meter pada

hitam dan putih.  Dengan kombinasi sifat-sifat multispektral pada citra

4-meter dengan detail-detail data pada 1-meter, Citra IKONOS

diproses untuk menghasilkan 1-meter produk-produk berwarna.

IKONOS adalah satelit komersial beresolusi tinggi pertama

yang ditempatkan di ruang angkasa.  IKONOS dimiliki oleh Sapce

Imaging, sebuah perusahaan Observasi Bumi Amerika Serikat.  Satelit

komersial  beresolusi tinggi lainnya yang diketahui: Orbview-3

(OrbImage), Quickbird (EarthWatch) dan EROS-A1 (West Indian

Space).  IKONOS diluncurkan pada September 1999 dan

pengumpulan data secara regular dilakukan sejak Maret 2000.

Data IKONOS dapat digunakan untuk pemetaan topografi dari

skala kecil hingga menengah, tidak hanya menghasilkan peta baru,

tetapi juga memperbaharui peta topografi yang sudah ada.Penggunaan

potensial lain IKONOS adalah ëprecision agricultureí; hal ini

digambarkan pada pengaturan band multispektra, dimana mencakup

band infra merah dekat (near-infrared).  Selain itu, citra Ikonos baik

untuk perencanaan wilayah karena resolusi spasialnya mencapai 1

meter.

c. Quickbird

Setelah kegagalan EarlyBird, satelit Quickbird diluncurkan

tahun 2000 oleh DigitalGlobe.Namun, kembali gagal. Akhirnya

Quickbird-2 berhasil diluncurkan 2002 dan dengan resolusi spasial

lebih tinggi, yaitu 2,4 meter (multispektral) dan 60 sentimeter

(pankromatik). Citra Quickbird beresolusi spasial paling tinggi

dibanding citra satelit komersial lain.

Selain resolusi spasial sangat tinggi, keempat sistem pencitraan

satelit memiliki kemiripan cara merekam, ukuran luas liputan, wilayah

saluran spektral yang digunakan, serta lisensi pemanfaatan yang ketat.

Keempat sistem menggunakan linear array CCD-biasa disebut

pushbroom scanner.Scanner ini berupa CCD yang disusun linier dan

bergerak maju seiring gerakan orbit satelit.

Jangkauan liputan satelit resolusi tinggi seperti Quickbird

sempit (kurang dari 20 km) karena beresolusi tinggi dan posisi

orbitnya rendah, 400-600 km di atas Bumi. Berdasarkan pengalaman

penulis, dengan luas liputan 16,5 x 16,5 km², data Quickbird untuk 4

saluran ditambah 1 saluran pankromatik telah menghabiskan tempat

1,8 gigabyte. Data sebesar ini disimpan dalam 1 file tanpa kompresi

pada resolusi radiometrik 16 bit per pixel.

Semua sistem menghasilkan dua macam data: multispektral

pada empat saluran spektral (biru, hijau, merah, dan inframerah dekat

atau B, H, M, dan IMD), serta pankromatik (PAN) yang beroperasi di

wilayah gelombang tampak mata dan perluasannya. Semua saluran

pankromatik, karena lebar spektrumnya mampu menghasilkan

resolusi spasial jauh lebih tinggi daripada saluran-saluran

multispektral.

Resolusi spasial tinggi ditujukan untuk mendukung aplikasi

kekotaan, seperti pengenalan pola permukiman, perkembangan dan

perluasan daerah terbangun. Saluran-saluran spektral B, H, M, IMD,

dan PAN cenderung dipilih, karena telah terbukti efektif dalam

menyajikan variasi fenomena yang terkait dengan kota. Kondisi

vegetasi tampak jelas pada komposisi warna semu (false color), yang

tersusun atas saluran-saluran B, H, IMD ataupun H, M, IMD yang

masing-masing ditandai dengan urutan warna biru, hijau, dan

merah.Pada citra komposit warna ini, vegetasi dengan berbagai

tingkat kerapatan tampak bergradasi kemerahan.

Kehadiran Quickbird dan Ikonos telah melahirkan íeforia baruí

pada praktisi inderaja yang jenuh dengan penggunaan metode baku

analisis citra berbasis Landsat dan SPOT. Klasifikasi multispektral

standar berdasarkan resolusi spasial sekitar 20-30 meter seringkali

dianggap kurang halus untuk kajian wilayah pertanian dan urban di

Jawa. Model-model dengan knowledge-based techniques (KBT) yang

berbasis Landsat dan SPOT umumnya tidak tersedia dalam menu

baku di perangkat lunak komersial, dan lebih sulit dioperasikan.

Quickbird menjawab kebutuhan itu. Resolusi 60 cm bila

dipadukan dengan saluran multispektralnya akan menghasilkan pan-

sharped image, yang mampu menonjolkan variasi obyek hingga

marka jalan dan tembok penjara. Citra ini mudah sekali diinterpretasi

secara visual.Meski demikian, para pakar inderaja saat ini masih

bergulat dengan pengembangan metode ekstraksi informasi otomatis

berbasis citra resolusi tinggi seperti Quickbird.Resolusi spasial yang

sangat tinggi pada Quickbird telah melahirkan masalah baru dalam

inderaja digital, di mana respons spektral obyek tidak berhubungan

langsung dengan karakter obyek secara utuh, melainkan bagian-

bagiannya.   Bayangkan citra multispektral SPOT-5 beresolusi 10

meter, maka dengan relatif mudah jaringan jalan dapat kita klasifikasi

secara otomatis ke dalam kategori-kategori íjalan aspalí, íjalan betoní,

dan íjalan tanahí, karena jalan-jalan selebar sekitar 5 hingga 12 meter

akan dikenali sebagai piksel-piksel dengan nilai tertentu. Namun, pada

resolusi 60 cm, jalan selebar 15 meter akan terisi dengan pedagang

kakilima, marka jalan, pengendara motor, dan bahkan koran yang

tergeletak di tengah jalan. (Danoedoro, 2004)

d. NOAA

Data AVHRR terutama digunakan peramalan cuaca harian

dimana memberikan data yang lebih detail daripada Meteosat.  Selain

itu, juga dapat diterapkan secara luas pada banyak lahan dan perairan. 

Data AVHRR data digunakan untuk membuat Peta Suhu Permukaan

Laut (Sea Surface Temperature maps/SST Maps), dimana dapat

digunakan pada monitoring iklim, studi El Nino, deteksi badai, deteksi

arus laut untuk memandu kapal-kapal pada dasar laut dengan ikan

berlimpah, dan lain-lain.

Peta Tutupan Awan (Cloud Cover Maps) yang berasal dari data

AVHRR, digunakan untuk edtimasi curah hujan, dimana dapat

menjadi input dalam model pertumbuhan tanaman.  Selain itu, hasil

pengolahan lain dari data AVHRR adalah  Normalized Difference

Vegetation Index Maps (NDVI).  Peta ini memberikan indikasi

tentang kuantitas biomassa (tons/ha).  Data NDVI, digunakan oleh

FAO untuk Sistem Peringatan Dini Keamanan Pangan (Food Security

Early Warning System (FEWS).  Data AVHRR sangat tepat untuk

memetakan dan memonitor penggunaan lahan regional dan

memperkirakan keseimbangan energi (energy balance) pada areal

pertanian (Janssen dan Hurneeman, 2001).

DAFTAR PUSTAKA http://geoenviron.blogspot.com/2012/04/penginderaan-jauh.html

http://geo-smancis.blogspot.com/p/penginderaan-jauh-pengertian-dan-

macam.html

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

http://inderaja.blogspot.com/2007/11/pengertian-penginderaan-jauh-menurut_17.html

http://budisma.web.id/komponen-pengindraan-jauh.html

Lillesland, Thomas. M dan Ralph W. Kiefer. 2007. Penginderaan Jauh dan Interpretasi Citra. Yogyakarta. Gadjah Mada University Press.

Sutanto. 1979. Pengetahuan Dasar Interpretasi Citra. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press

PENGINDERAAN JAUH TUGAS PENGINDERAAN JAUH

Sinta Dewi Yanti

270110120101

Geologi A

Kelompok 2

Nama NPM

Sinta Dewi Yanti 270110120101

Guntara Denovan 270110120002

Benhard Joshua 270110120126

M. Ridho Yonas 270110120

GEOLOGI A

FAKULTAS TEKNIK GEOLOGI

UNIVERSITAS PADJAJARAN

2013

TA. 2013/2014