PENGINDERAAN JAUH

Pengenalan

Oleh :Dadang Arifin

Definisi Penginderaan Jauh :

Penginderaan Jauh adalah ilmu dan teknologi untuk memperoleh informasi tentang objek, wilayah atau fenomena dengan menggunakan suatu alat tanpa melakukan kontak langsung dengan objek, wilayah atau gejala yang dikaji

( Lillesand dan Kiefer, 1994)

RADIASI ELEKTROMAGNETIK

Karakteristik radiasielektromagnetikmerupakan hal yang sangatpenting untuk memahamiPenginderaan jauh, yaitu :- Panjang Gelombang- Frekuensi

Panjang Gelombang (),merupakan panjang satusiklus , dan Frekuensi () Merupakan jumlah siklus panjang gelombangyang melalui titik tertentu perunit waktu, dengan satuan hertz

SPEKTRUM ELEKTROMAGNETIK

SPEKTRUM ELEKTROMAGNETIK

INTERAKSI DENGAN ATMOSFIR

Perambatan gelombang elektromagnetikdari matahari ke bumi mengalami penyebaran(scattering), yang disebabkan oleh partikel-partikel dalam atmosfir.

Perhatikan pada siang hari langit menjadibiru dan pada matahari terbit atau tenggelam, langit menjadi kemerahan. Hal ini disebabkanadanya scattering yang disebabkan oleh partikel-partikel dalam atmosfir

INTERAKSI DENGAN TARGET

Energi yang tidak terserap dan tersebarpada atmosfir dapat mencapai permukaanbumi

Energi yang mencapai target (I) akan terbagilagi menjadi energi yang ditransmisikan (T)diserap target (A)) dan energi yang dipantulkan (R).

Energi yang dipantulkan merupakan perhatian yang utamadalam remote sensing

Pantulan Sempurna(Specular)

Pantulan segala arahDiffuse)

0,3 1 3 10

SOIL

VEGETATION

WATER

m

Sifat Pantulan Dari Permukaan BumiSifat Pantulan Dari Permukaan Bumi

SUMBER ENERGI GELOMBANG EM

1. Penginderaan Jauh Pasif

Menggunanakan matahari sebagai sumber gelombang EM

2. Penginderaan Jauh Aktif

Mempunyai sumber energi sendiri untuk menghasilkan gelombang EM

PEREKAMAN GELOMBANG EM

1. Sensor Fotografik

Perekaman berlangsung seperti kamera foto biasaatau yang kita kenal sebagai proses kimiawi.Citra yang dihasilkan dibentuk dari titik-titik yang sangat halus

2. Sensor Elektronik

Sensor yang bekerja secara elektrik, data yang direkam berupa data dijital/numerik.Citra dibentuk dari pixel (picture element)

Sumber Energi

Sensor

Statsiun

PenerimaPengolahan

Objek / Target

Sistem Penginderaan Jauh

Data Citra

Pasif

Pengindraan Jauh Aktif

WAHANA PENGINDERAAN JAUH

RocketRocket

SatelliteSatellite

BalloonBalloon

Aero planeAero plane

HelicopterHelicopter

CraneCrane

1000 Km1000 Km

100100

1010

11

0 Km0 Km

DATA PENGINDERAAN JAUH

FOTO UDARA

1. Lebih sederhana sistem operasionalnya

3. Resolusi spasial lebih baik

2. Tingkat kedetilan dapat disesuaikan dengan kebutuhan

2. CITRA SATELIT

Landsat (Amerika Serikat)Ikonos (Amerika Serikat +Jepang)Quickbird (Amerika Serikat)SPOT (Perancis )NOAA (Amerika Serikat )IRS (India)Aster (Amerika Serikat ), dll.

1. Biaya relatif lebih murah2. Kontinyu3. Mudah didapat

3. RADAR

1. Mempunyai Sumber Energi Sendiri

2. Tidak Tergantung Waktu

3. Tembus Awan

CONTOH PRODUK FOTO UDARA

PANCHROMATIC HITAM PUTIH

1 : 50.000

TAHUN 1994

1 :15.000

TAHUN 1990

1 :30.000

TAHUN 1994

1 : 7000

TAHUN 1996

Citra Landsat

CITRA SPOT

QUICKBIRD

Citra NOAA AVHRR,dengan resolusi spasial4 km x 4 km

RADAR

Karakteristik Citra SatelitKarakteristik Citra Satelit

Resolusi SpasialResolusi Spasial Resolusi SpektralResolusi Spektral Resolusi TemporalResolusi Temporal

Resolusi SpasialResolusi Spasial

Kemampuan sensor dalam mendefinisikan objek di permukaan bumi yang diwakili oleh pixel (picture element)

Satu pixel mewakili30 meter x 30 meter (Landsat)2,5 meter x 2,5 meter (SPOT)1 meter x 1 meter (Ikonos)0,6 meter X 0,6 meter (Quickbird)

30 x 30 meter

4 x 4 meter

1 x 1 meter

Resolusi SpektralResolusi Spektral

Resolusi spektral mendefinisikan kemampuan sensor untuk mendefinisikan kehalusan interval panjang gelombang yang bisa direkam

Landsat ETM : 9 saluran

Ikonos : 4 saluran

Quickbird : 5 saluran

Aster : 14 saluran

Landsat-TM Band-342

Landsat-TM Band-247 Landsat-TM Band-432

Kombinasi Band Landsat 7

Landsat-TM Band-521

Resolusi TemporalResolusi Temporal

Lamanya satelit kembali lagi pada suatu lokasi atau wilayah yang sama

Landsat : 16 hari

SPOT : 26 hari

Ikonos : + 3 hari

Quikbird : 1 – 3,5 hari

NOAA : 24 jam Sampai lokasi yang samapada x hari

LUAS CAKUPAN / SAPUAN

Landsat (185 X 185 km)Landsat (185 X 185 km) Ikonos (11,3 x 11,3 km)Ikonos (11,3 x 11,3 km) Quickbird (16,5 x 16,5 km)Quickbird (16,5 x 16,5 km) SPOT (60 x 60 km)SPOT (60 x 60 km) NOAA (400 x 400 km)NOAA (400 x 400 km) ASTER (40 x 40 km)ASTER (40 x 40 km)

SatelitSatelit Resolusi SpasialResolusi Spasial Resolusi Resolusi

SpektralSpektralResolusi Resolusi TemporalTemporal

CakupanCakupan

Landsat Landsat

TM 7TM 7Non Termal 30 mNon Termal 30 m

Thermal 120 Thermal 120 mm

9 saluran9 saluran 16 hari16 hari 185x185 km185x185 km

SPOTSPOT Multi Spektral 10 Multi Spektral 10 mm

Panchromatic 2,5 Panchromatic 2,5 4 saluran4 saluran 26 hari26 hari 60 x 60 km60 x 60 km

IkonosIkonos Multi Spektral 4 Multi Spektral 4 mm

Panchromatic 1 Panchromatic 1 mm

4 saluran4 saluran ++ 3 hari 3 hari 11,3 x 11,3 11,3 x 11,3 kmkm

QuickbirdQuickbird Multi Spektral 2.4 mMulti Spektral 2.4 m

Panchromatic 0.6 Panchromatic 0.6 mm

5 saluran5 saluran 1 – 3,5 hari1 – 3,5 hari 16,5 x 16,5 16,5 x 16,5 kmkm

NOAANOAA Multispektral 1,1 Multispektral 1,1 kmkm 4 saluran4 saluran

24 jam24 jam

400x400 km400x400 km

KARAKTERISTIK CITRA SATELIT

INTERPRETASI DATA INDERAJA

Untuk dapat memanfaatkan data penginderaan jauh, kita harusmampu mengekstrak informasi dari citra. Langkah ekstraksiinformasi ini disebut dengan interpretasi.

.Tahapan Kegiatan Interpretasi

1. Deteksi

3. Analisis

2. Identifikasi

INTERPRETASI VISUAL VS DIJITAL

Analisis manual dan analisis dijital, mempunyai kelebihan dan kekurangan.Dalam analisis manual, biasanya terbatas pada satu band atau satu image,artinya tidak dapat melakukan analisis beberapa image secara bersamaan.Sedangkan dalam analisis dijital dapat dilakukan secara bersamaan

Dalam analisis manual, biasanya kurang konsisten hasilnya karena bersifat subyektif, yakni sangat tergantung pada interpreter.

Sedangkan dalam analisis dijital lebih konsisten, karena analisisnya didasarkan pada nilai dijital (digital number) dalam komputer, sehingga lebih obyektif.

Meskipun demikian, untuk menentukan tingkat validitas dan akurasi dari analisis dijital adalah sangat sulit. Kenapa ?

INTERPRETASI SECARA VISUAL

Pengenalan target atau obyek merupakan kunci interpretasi dan ekstraksi informasi.

Kunci Interpretasi

• tone/rona• bentuk• ukuran• pola• tekstur• bayangan• asosiasi

1. TONE / RONA

TONE/RONA:Tone/rona mengacu pada kecerahan atau warna relatif suatu obyek dalam image. Secara umum, rona merupakan elemenyang mendasar dalam pembedaan target.

Rona akan lebih mudahdiinterpretasikan bila bervariasidengan elemen bentuk, tekstur,dan pola obyek

Tanaman tua

Tanaman muda

2. BENTUK

Bentuk, mengacu pada strukturdan outline obyek individu

BENTUK :

?

3. UKURAN

UKURAN :

Ukuran obyek dalam imagemerupakan fungsi skala.

Contoh :Ukuran antara bangunan sebagaitempat tinggal dengan bangunansebagai bangunan komersial.

??

4. POLA

Pola, mengacu pada susunankenampakan spasial obyek.

Pola perkebunan yang dikembangkanOleh perusahaan akan terlihatteratur dibandingkan dengan polapertanian yang alami

?

?

5. TEKSTUR

TEKSTUR :

Tekstur, mengacu pada susunandan frekuensi rona suatu obyek,yang nampak pada kenampakan kasar atau halusnya permukaanobyek.

Contoh yang jelas adalah dalammembedakan hutan alam denganhutan tanaman industri, yang relatifpunya keseragaman dalam kanopi.

?

?

6. BAYANGAN

BAYANGAN/SHADOW :Bayangan memberikan ide dalammembedakan profil atau ketinggian suatuobyek

tanpa bayangan

dengan bayangan

7. ASOSIASI

ASOSIASI :

Asosiasi berkaitan dengan hubunganantara obyek terhadap obyek yang lain.

Sebagai misal daerah pantai dimanadi situ terdapat vegetasi pada wilayahmuara sungai, mungkin dapat diaso-siasikan dengan mangrove

mangrove

KLASIFIKASI DIJITALKLASIFIKASI DIJITAL• Citra dijital adalah penyajian obyek dalam format dijital.

. Citra dijital terdiri dari pixel atau picture element

9558

106

767675

56 62 82

• Digital Number (DN) digunakan untuk menandai pixel

• Nilai DN menyatakan pantulan energi yang diterima oleh sensor

Citra diperbesar Citra Asli

CITRA DIJITALCITRA DIJITAL

• Citra Multispektral merupakan data inderaja dengan dua atau lebih saluran spektral

• Masing masing band dihasilkan oleh sensor dengan resolusi spasial tertentu

• Landsat-TM Image mempunyai 7 Bands

Band-1

Band-2Band-3

Band-4

Band-5Band-6

Band-7

CITRA DIJITALCITRA DIJITAL

DISPLAY CITRA DIJITALDISPLAY CITRA DIJITAL

Band-1Band-2

Band-3Band-4

Band-5Band-6

Band-7

BAND 444

BAND 542

BAND 432

M U L T I S P E C T R A L I M A G EC O M P U T E R G U NC O L O R S

Red

Green

Blue

D I S P L A Y

O N M O N I T O R

PENGOLAHAN CITRA

Preprocessing :Radiometri Correction/Koreksi Radiometrik Geometri Correction/Koreksi Geometrik

Display dan Enhancement/Penajaman :Diplay (B/W dan Color CompositeContrast Enhancement (Stretching)Spatial Enhancement (Filtering)

Classification/Klasifikasi :Unsupervised Classification Supervised Classification

Integration ke GIS:GeneralisasiKonversi Raster ke Vektor Konversi Vektor ke Raster

Metoda dalam klasifikasi multispektral :

1. UNSUPERVISED2. SUPERVISED

KLASIFIKASI CITRA

Unsupervised Classification/Tak Terselia :

-Klasifikasi tanpa memerlukan/membangun sampel

- Operasi dibangun berdasarkan pengelompokan pixel secara natural

- Pengenalan pola menggunakan proses komputer

KLASIFIKASI CITRA

KLASIFIKASI TERSELIA/SUPERVISED

• Klasifikasi multispektral dengan sampel terpilih yang homogen

• Prosedur ini memerlukan pengetahuan tentang obyek

• Klasifikasi menggunakan karakteristik spektral (minimum, maximum, mean/average, variance, covariance, correlation, dll.) tentang training/sample area untuk menggambarkan algoritma klasifikasi keseluruhan

APLIKASI PENGINDERAAN JAUH

Hutan Bakau

Tegalan

Tambak

Sawah

Penutup Lahan

GEOLOGI

28 Januari 2008 4 FEBRUARI 2008

17 FEBRUARI 2008 25 FEBRUARI 2008

PRAKIRAAN CUACA

Pemetaan Terumbu Karang

Citra LandsatHasil Analisis

Warna Biru Terumbu Karang Hidup

Kandungan Klorofil LautTemperatur Laut

Zona

Penangkapan Ikan

KEBAKARAN HUTAN

TUMPAHAN MINYAK

Penanganan Bencana Alam

Penanganan Bencana Alam

PRAKIRAAN PAJAK