Penginderaan Jauh Untuk Geologi by Copyright@2013 by Djauhari Noor

6. Penginderaan Jauh 2013

252 Copyright@2013 by Djauhari Noor

66

Penginderaan Jauh

6.1 Pendahuluan

Teknologi penginderaan jauh (remote sensing) berkembang dengan pesat sejak eksplorasi

antariksa berlangsung sekitar tahun 1960-an dengan mengorbitnya satelit-satelit Gemini, Apollo,

Sputnik, Solyus. Kamera yang mengambil gambar permukaan bumi dari satelit memberikan

informasi berbagai gejala dipermukaan bumi seperti geologi, kehutanan, kelautan dan sebagainya.

Teknologi pemotretan udara yang berkembang bersamaan dengan era eksplorasi antariksa seperti

sistim kamera majemuk, multispectral scanner, vidicon, radiometer, spectrometer diikut sertakan

dalam misi antariksa tersebut pada tahap berikutnya.

Pada tahun 1972 satelit ERTS-1 (sekarang dikenal dengan Landsat) untuk pertama kali

diorbitkan Amerika Serikat. Satelit ini dikenal dengan satelit sumber alam karena fungsinya adalah

untuk memetakan potensi sumber alam dan memantau kondisi lingkungan. Para praktisi dari

berbagai bidang ilmu mencoba memanfaatkan data Landsat untuk menunjang program pemetaan,

dalam waktu singkat disimpulkan bahwa data satelit tersebut potensial untuk menunjang program

pemetaan dalam lingkup sangat luas. Sejak itu berbagai satelit sejenis diorbitkan oleh negara-

negara maju lain, seperti SPOT oleh Perancis, IRS oleh India, MOSS dan Adeos oleh Jepang, ERS-1

oleh MEE (Masyarakat Ekonomi Eropa) dan Radarsat oleh Kanada.

Pada sekitar tahun 2000 sensor berketelitian tinggi yang semula merupakan jenis sensor

untuk mata-mata/intellegence telah pula dipakai untuk keperluan sipil dan diorbitkan melalui

satelit-satelit Quickbird, Ikonos, Orbimage-3, sehingga obyek kecil di permukaan bumi dapat pula

direkam. Penggunaan data satelit penginderaan jauh di bidang kebumian telah banyak dilakukan di

negara maju untuk keperluan pemetaan geologi, eksplorasi mineral dan energi, bencana alam dan

sebagainya. Di Indonesia penggunaan dalam bidang kebumian belum sebanyak di luar negeri

karena berbagai kendala, diantaranya data satelit cukup mahal, memerlukan software khusus dan

paling utama adalah ketersediaan sumberdaya manusia yang terampil sangat terbatas. Dalam

pembahasan ini akan lebih ditekankan pada pengenalan informasi geologi dan kondisi lingkungan

geologi yang dalam beberapa hal berkaitan dengan penggunaan data satelit penginderaan jauh.

6.2 Prinsip Dasar

Penginderaan jauh didefinisikan sebagai suatu metoda untuk mengenal dan menentukan

obyek dipermukaan bumi tanpa melalui kontak langsung dengan obyek tersebut. Banyak pakar

memberi batasan, penginderaan jauh hanya mencakup pemanfaatan gelombang elektromaknetik

saja, sedangkan penginderaan yang memanfaatkan sifat fisik bumi seperti kemaknitan, gaya berat

dan seismik tidak termasuk dalam klasifikasi ini. Namun sebagian pakar memasukkan pengukuran

sifat fisik bumi ke dalam lingkup penginderaan jauh. Di bawah ini akan disinggung secara singkat



mengenai gelombang elektromaknit, pembagian dalam selang panjang gelombang (spectral range),

mengapa dipakai dalam sistim perekaman citra dan bagaimana responnya terhadap benda di

permukaan bumi.

6.2.1 Komponen Dasar

Empat komponen dasar dari sistem Penginderaan Jauh adalah target, sumber energi, alur

transmisi, dan sensor (gambar 6-1). Komponen dalam sistem ini berkerja bersama untuk mengukur

dan mencatat informasi mengenai target tanpa menyentuh obyek tersebut. Sumber energi yang

menyinari atau memancarkan energi elektromagnetik pada target mutlak diperlukan. Energi

berinteraksi dengan target dan sekaligus berfungsi sebagai media untuk meneruskan informasi dari

target kepada sensor. Sensor adalah sebuah alat yang mengumpulkan dan mencatat radiasi

elektromagnetik. Setelah dicatat, data akan dikirimkan ke stasiun penerima dan diproses menjadi

format yang siap pakai, diantaranya berupa citra. Citra ini kemudian diinterpretasi untuk

menyarikan informasi mengenai target. Proses interpretasi biasanya berupa gabungan antara

visual dan automatic dengan bantuan computer dan perangkat lunak pengolah citra.

Gambar 6-1. Komponen Penginderaan Jauh: (1). Sumber Energi

(matahari); (2). Target (obyek di permukaan bumi); (3). Atmosfir

(media transmisi); dan (4). Sensor (alat perekam).

6.2.2 Teknologi Penginderaan Jauh

Sebuah platform Penginderaan Jauh dirancang sesuai dengan beberapa tujuan khusus. Tipe

sensor dan kemampuannya, platform, penerima data, pengiriman dan pemrosesan harus dipilih

dan dirancang sesuai dengan tujuan tersebut dan beberapa faktor lain seperti biaya, waktu dan

sebagainya.

1. Resolusi sensor

Rancangan dan penempatan sebuah sensor terutama ditentukan oleh karakteristik khusus

dari obyek yang ingin dipelajari dan informasi yang diinginkan dari obyek tersebut. Setiap aplikasi

Penginderaan Jauh mempunyai kebutuhan khusus mengenai luas cakupan area, frekuensi

pengukuran dam tipe energi yang akan dideteksi. Oleh karena itu, sebuah sensor harus mampu

memberikan resolusi spasial, spectral dan temporal yang sesuai dengan kebutuhan aplikasi.



Resolusi spasial menunjukkan tingkat kerincian/ketelitian suatu obyek yang ditangkap oleh sensor. Semakin rinci suatu obyek maka akan semakin tinggi pula resolusi spasial yang

diperlukan. Sebagai contoh, pemetaan penggunaan lahan memerlukan resolusi spasial

lebih tinggi daripada sistem pengamatan cuaca berskala besar.

Resolusi spektral menunjukkan lebar kisaran dari masing-masing band spektral yang diukur oleh sensor. Untuk mendeteksi kerusakan tanaman dibutuhkan sensor dengan

kisaran band yang sempit pada bagian merah.

Resolusi temporal menunjukkan interval waktu antar dua pengukuran yang berurutan. Untuk memonitor perkembangan kebakaran hutan maka diperlukan pengukuran setiap

jam, sedangkan untuk memonitor produksi tanaman membutuhkan pengukuran setiap

musim, sedangkan pemetaan geologi hanya membutuhkan sekali pengukuran.

2. Platform

Ground-Based Platforms: sensor diletakkan di atas permukaan bumi dan tidak berpindah-pindah. Sensornya biasanya sudah baku seperti pengukur suhu, angin, pH air, intensitas

gempa dll. Biasanya sensor ini diletakkan di atas bangunan tinggi seperti menara.

Aerial platforms: biasanya diletakkan pada pesawat terbang, meskipun platform airborne lain seperti balon udara, helikopter dan roket juga bisa digunakan. Digunakan untuk

mengumpulkan citra yang sangat detail dari permukaan bumi dan hanya ditargetkan ke

lokasi tertentu. Dimulai sejak awal 1900-an.

Satellite Platforms: sejak awal 1960 an sensor mulai diletakkan pada satelit yang diposisikan pada orbit bumi dan teknologinya berkembang pesat sampai sekarang. Banyak

studi yang dulunya tidak mungkin menjadi mungkin.

3. Komunikasi dan pengumpulan data

Pengiriman data yang dikumpulkan dari sebuah sistem Penginderaan Jauh kepada pemakai

kadang-kadang harus dilakukan dengan sangat cepat. Oleh karena itu, pengiriman, penerimaan,

pemrosesan dan penyebaran data dari sebuah sensor satelit harus dirancang dengan teliti untuk

memenuhi kebutuhan pemakai. Pada ground-based platforms, pengiriman menggunakan sistem

komunikasi ground-based seperti radio, transmisi microwave atau computer network. Bisa juga

data disimpan pada platform untuk kemudian diambil secara manual.

Pada aerial Platforms, data biasanya disimpan on board dan diambil setelah pesawat

mendarat. Dalam hal satellite Platforms, data dikirim ke bumi yaitu kepada sebuah stasiun

penerima. Berbagai cara transmisi yang dilakukan: (1). langsung kepada stasiun penerima yang ada

dalam jangkauan; (2). disimpan on board dan dikirimkan pada saat stasiun penerima ada dalam

jangkauan, terus menerus, yaitu pengiriman ke stasiun penerima melalui komunikasi satelit

berantai pada orbit bumi, atau (3). kombinasi dari cara-cara tersebut.

Data diterima oleh stasiun penerima dalam bentuk format digital mentah. Kemudian data

tersebut akan diproses untuk pengkoreksian sistematik, geometrik dan atmosferik dan dikonversi

menjadi format standard. Data kemudian disimpan dalam tape, disk atau CD. Data biasanya



disimpan di stasiun penerima dan pemproses, sedangkan perpustakaan lengkap dari data biasanya

dikelola oleh pemerintah ataupun perusahaan komersial yang berkepentingan.

4. Radiasi Elektromagnetik

Berangkat dari bahasan kita di atas mengenai komponen sistem Penginderaan Jauh, energi

elektromagnetik adalah sebuah komponen utama dari kebanyakan sistem Penginderaan Jauh

untuk lingkungan hidup, yaitu sebagai medium untuk pengiriman informasi dari target kepada

sensor. Energi elektromagnetik merambat dalam gelombang dengan beberapa karakter yang bisa

diukur, yaitu: panjang gelombang/wavelength, frekuensi, amplitudo, kecepatan. Amplitudo adalah

tinggi gelombang, sedangkan panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak. Frekuensi adalah

jumlah gelombang yang melalui suatu titik dalam satu satuan waktu. Frekuensi tergantung dari

kecepatan merambatnya gelombang.

Karena kecepatan energi elektromagnetik adalah konstan (kecepatan cahaya), panjang

gelombang dan frekuensi berbanding terbalik. Semakin panjang suatu gelombang, semakin rendah

frekuensinya, dan semakin pendek suatu gelombang semakin tinggi frekuensinya. Energi

elektromagnetik dipancarkan, atau dilepaskan, oleh semua masa di alam semesta pada level yang

berbedabeda. Semakin tinggi level energi dalam suatu sumber energi, semakin rendah panjang

gelombang dari energi yang dihasilkan, dan semakin tinggi frekuensinya. Perbedaan karakteristik

energi gelombang digunakan untuk mengelompokkan energi elektromagnetik.

5. Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromaknit adalah gelombang yang merambat secara kontinyu dalam gerak yang

harmonis. Sumber dari gelombang ini secara alami adalah sinar matahari, selain dapat pula dibuat

secara artifisial seperti pada penginderaan dengan gelombang radar (gelombang mikro). Selang

panjang gelombang elektromaknit mulai dari sekitar 0.3 nm sampai orde meter yang meliputi

gelombang ultra ungu sampai radio (gambar 6-2).

Gambar 6-2. Selang panjang gelombang elektromaknit, Jendela Atmosfir dan Sistem

Penginderaan Jauh (Film berwarna, Film Infra Merah, Landsat MSS, Landsat TM, SPOT,

NOAA AVHRR, ERS SAR)



Tidak semua gelombang elektromaknit dapat dipakai dalam sistim perekaman data karena

sebagian dari selang panjang gelombang tersebut tidak dapat diteruskan (ditrasmit) ke permukaan

bumi. Penghalang yang membendung jalannya gelombang tersebut di antaranya adalah massa gas

yang terdapat di atmosfir seperti O2, H2O, CO2. Oleh karena itu ada celah-celah dimana transmisi

gelombang berjalan penuh. Celah tersebut dikenal sebagai jendela atmosfir (atmospheric window)

seperti dapat dilihat pada gambar 6-2. dan gambar 6-3.

Gambar 6-3. Jendela atmosfir dimana transmisi gelombang berjalan penuh

Berdasarkan distribusi jendela atmosfir tersebut sistim penginderaan jauh dipilih dan

ditentukan secara operasional. Susunan semua bentuk gelombang elektromagnetik berdasarkan

panjang gelombang dan frekuensinya disebut spektrum elektromagnetik. Gambar spektrum

elektroagetik di Haah disusu Herdasarka pajag geloHag diukur dala satua mencakup kisaran energi yang sangat rendah, dengan panjang gelombang tinggi dan frekuensi

rendah, seperti gelombang radio sampai ke energi yang sangat tinggi, dengan panjang gelombang

rendah dan frekuensi tinggi seperti radiasi X-ray dan Gamma Ray.

Radio : Radio energi adalah bentuk level energi elektromagnetik terendah, dengan kisaran panjang gelombang dari ribuan kilometer sampai kurang dari satu meter. Penggunaan

paling banyak adalah komunikasi, untuk meneliti luar angkasa dan sistem radar. Radar

berguna untuk mempelajari pola cuaca, badai, membuat peta 3D permukaan bumi,

mengukur curah hujan, pergerakan es di daerah kutub dan memonitor lingkungan. Panjang

gelombang radar berkisar antara 0.8 100 cm.

Microwave : Panjang gelombang radiasi microwave berkisar antara 0.3 300 cm. Penggunaannya terutama dalam bidang komunikasi dan pengiriman informasi melalui

ruang terbuka, memasak, dan sistem Penginderaan Jauh aktif. Pada sistem Penginderaan

Jauh aktif, pulsa microwave ditembakkan kepada sebuah target dan refleksinya diukur

untuk mempelajari karakteristik target. Sebagai contoh aplikasi adalah Tropical Rainfall

Measurig Missios TMM MiIroae Iager TMI, yag egukur radiasi iIroae yang dipancarkan dari atmosfer bumi untuk mengukur penguapan, kandungan air di awan

dan intensitas hujan.

Infrared : Radiasi infrared (IR) bisa dipancarkan dari sebuah obyek ataupun dipantulkan dari sebuah permukaan. Pancaran infrared dideteksi sebagai energi panas dan disebut

thermal infrared. Energi yang dipantulkan hampir sama dengan energi sinar nampak dan

disebut dengan reflected IR atau near IR karena posisinya pada spektrum elektromagnetik

berada di dekat sinar nampak. Panjang gelombang radiasi infrared berkisar antara 0.7 , dega spesifikasi: ear I atau refleIted I: .7 , da theral I: Untuk aplikasi Penginderaan Jauh untuk lingkungan hidup menggunakan citra Landsat,



Reflected IR pada band 4 (near IR), band 5, 7 (Mid IR) dan thermal IR pada band 6,

merupakan karakteristik utama untuk interpretasi citra.

Visible : Posisi sinar nampak pada spektrum elektromagnetik adalah di tengah. Tipe energi ini bisa dideteksi oleh mata manusia, film dan detektor elektronik. Panjang gelombang

Herkisar atara . to .7 . PerHedaa pajag geloHag dala kisara ii dideteksi oleh mata manusia dan oleh otak diterjemahkan menjadi warna.

Ultraviolet, X-Ray, Gamma Ray: Radiasi ultraviolet, X-Ray dan Gamma Ray berada dalam urutan paling kiri pada spektrum elektromagnetik. Tipe radiasinya berasosiasi dengan

energi tinggi, seperti pembentukan bintang, reaksi nuklir, ledakan bintang. Radiasi UV bisa

dideteksi oleh film dan detektor elektronik, sedangkan X-ray dan Gamma-ray diserap

sepenuhnya oleh atmosfer, sehingga tidak bisa diukur dengan Penginderaan Jauh.

6.2.3 Sistim Penginderaan Jauh

Sistim penginderaan jauh mencakup beberapa komponen utama yaitu: (1). Sumber energi;

(2). Sensor sebagai alat perekam data; (3). Stasiun bumi sebagai pengendali dan penyimpan data;

(4). Fasilitas pemrosesan data; (5). Pengguna data. Secara diagramatik diperlihatkan pada gambar

6-5. Sumber energi yang umum dipergunakan dalam sistim penginderaan jauh yang operasional

saat ii adalah dari atahari yag dikeal seHagai passie sesig seHalikya sisti aItie sesig dipakai dala sisti iagig radar.

Sensor yang dapat digunakan untuk perekam data dapat berupa multispectral scanner,

vidicon atau multispectral camera. Rekaman data pada umumnya disimpan sementara di dalam

alat perekam yang ditempatkan di satelit kemudian dikirimkan secara telemetri ke stasiun

penerima bumi sebagai data mentah (raw data). Di stasiun bumi data mengalami pemrosesan awal

(pre-processing) seperti proses kalibrasi radiometri, koreksi geometri sebelum dikemas dalam

bentuk format baku yang siap untuk dipakai pengguna (users). Pengguna data pada umumnya

adalah masyarakat umum dengan tidak ada pengecualian apakah militer, sipil, instansi pemerintah

atau swasta. Pemesanan dapat dilakukan langsung kepada stasiun penerima (user services) atau

melalui agen/distributor lain.

Gambar 6-4. Diagram sistim penginderaan jauh pada umumnya



6.2.4 Data Penginderaan Jauh

Data penginderaan jauh pada umumnya berbentuk data digital yang merekam unit terkecil

di dalam sistim perekam data. Unit terkecil ini dikenal dangan nama pixel (picture element) yang

berupa koordinat 3 dimensi (x,y,z). Koordinat x,y menunjukkan lokasi unit tersebut dalam

koordinat geografi dan y menunjukkan nilai intensitas pantul dari unit dalam tiap selang panjang

gelombang yang dipakai. Nilai intensitas pantul berkisar antara 0 255 dimana 0 merupakan intensitas terrendah (hitam) dan 255 intensitas tertinggi (putih). Ukuran pixel berbeda tergantung

pada sistim yang dipakai, menunjukkan ketajaman/ketelitian dari data penginderaan jauh, atau

yang dikenal dengan resolusi spasial. Makin besar nilai resolusi spasial suatu data makin kurang

detail data tersebut dihasilkan, sebaliknya makin kecil nilai resolusi spasial makin detail data

tersebut dihasilkan seperti dapat dilihat pada gambar 6-5.

Gambar 6-5. Gambaran perbedaan nilai resolusi spasial data penginderaan jauh.

Selain resolusi spasial data penginderaan jauh mengenal suatu istilah lain yaitu resolusi spektral.

Data pegideraa jauh yag egguaka satu Had pada sesorya haya aka eHerika satu data intensitas pantul pada tiap pixel. Apabila sensor menggunakan 5 band maka data pada

tiap pixel akan menghasilkan 5 nilai intensitas yang berbeda. Dengan menggunakan banyak band

(multiband) maka pemisahan suatu obyek dapat dilakukan lebih akurat berdasarkan nilai intensitas

yang khas dari masing-masing band yang dipakai. Sebagai ilustrasi resolusi spektral diperlihatkan

pada gambar 6-6.

Gambar 6-6. Diagram yang menunjukkan resolusi spektral dari

data penginderaan jauh multispectral.



6.2.5 Pemrosesan Data

Karena data penginderaan jauh berupa data digital maka penggunaan data memerlukan

suatu perangkat keras dan lunak khusus untuk pemrosesannya. Komputer PC dan berbagai

software seperti ERMapper, ILWIS, IDRISI, ERDAS, PCI, ENVI dsb dapat dipergunakan sebagai

pilihan. Untuk keperluan analisis dan interpretasi dapat dilakukan dengan dua cara: (1).

Pemrosesan dan analisis digital dan (2). Analisis dan interpretasi visual. Kedua metoda ini

mempunyai keunggulan dan kekurangan, seyogyanya kedua metoda dipergunakan bersama-sama

untuk saling melengkapi.

Pemrosesan digital berfungsi untuk membaca data, menampilkan data, memodifikasi dan

memproses, ekstraksi data secara otomatik, menyimpan, mendesain format peta dan mencetak.

Sedangkan analisis dan interpretasi visual dipergunakan apabila pemrosesan data secara digital

tidak dapat dilakukan dan kurang berfungsi baik. Pemrosesan secara digital lain sangat bervariasi

seperti misalnya deteksi tepi (edge enhancements), filtering, histogram transformations, band

ratioing, Principle Component Analysis (PCA), Classifications, penggunaan formula dan sebagainya.

Disamping pemrosesan digital suatu metoda lain yang tidak dapat dikesampingkan adalah

pemrosesan, interpretasi dan analisis secara visual. Cara seperti ini dilakukan seperti halnya

diterapkan dalam interpretasi potret udara konvensional yang telah lama dilakukan sebelum era

citra satelit diperkenalkan.

Parameter interpretasi seperti pengenalan obyek berdasarkan bentuk, ukuran, pola dan

tekstur topografi, struktur, rona warna dan sebagainya dipergunakan dalam mengenal dan

membedakan obyek / benda antara satu dengan yang lain. Dalam bidang geologi interpretasi visual

memegang peran sangat penting karena obyek-oyek geologi sukar sekali dipisahkan melalui

pemrosesan secara digital.

6.2.6 Interaksi Energi

Gelombang elektromagnetik (EM) yang dihasilkan matahari dipancarkan (radiated) dan

masuk ke dalam atmosfer bumi. Interaksi antara radiasi dengan partikel atmosfer bisa berupa

penyerapan (absorption), pemencaran (scattering) atau pemantulan kembali (reflectance).

Sebagian besar radiasi dengan energi tinggi diserap oleh atmosfer dan tidak pernah mencapai

perukaa Hui. Bagia eergi yag Hisa eeHus atosfer adalah yag transmitted. eua masa dengan suhu lebih tinggi dari 0 Kelvin (-273 C) mengeluarkan (emit) radiasi EM. Radiometer

adalah alat pengukur level energi dalam kisaran panjang gelombang tertentu, yang disebut

channel.

Penginderaan Jauh multispectral menggunakan sebuah radiometer yang berupa deretan dari

banyak sensor, yang masing masing peka terhadap sebuah channel atau band dari panjang

gelombang tertentu. Data spektral yang dihasilkan dari suatu target berada dalam kisaran level

energi yang ditentukan. Radiometer yang dibawa oleh pesawat terbang atau satelit mengamati

bumi dan mengukur level radiasi yang dipantulkan atau dipancarkan dari benda-benda yang ada di

permukaan bumi atau pada atmosfer. Karena masing masing jenis permukaan bumi dan tipe

partikel pada atmosfer mempunyai karakteristik spectral yang khusus (atau spectral signature)

maka data ini bisa dipakai untuk menyediakan informasi mengenai sifat target.



Pada permukaan yang rata, hampir semua energi dipantulkan dari permukaan pada suatu

arah, sedangkan pada permukaan kasar, energi dipantulkan hampir merata ke semua arah. Pada

umumnya permukaan bumi berkisar diantara ke dua ekstrim tersebut, tergantung pada kekasaran

permukaan. Contoh yang lebih spesifik adalah pemantulan radiasi EM dari daun dan air. Sifat

klorofil adalah menyerap sebagian besar radiasi dengan panjang gelombang merah dan biru dan

memantulkan panjang gelombang hijau dan near IR. Sedangkan air menyerap radiasi dengan

panjang gelombang nampak tinggi dan near IR lebih banyak daripada radiasi nampak dengan

panjang gelombang pendek (biru). Pengetahuan mengenai perbedaan spectral signature dari

berbagai bentuk di permukaan bumi memungkinkan kita untuk menginterpretasi citra.

Ada dua tipe deteksi yang dilakukan oleh sensor: deteksi pasif dan aktif. Banyak bentuk

Penginderaan Jauh yang menggunakan deteksi pasif, dimana sensor mengukur level energi yang

secara alami dipancarkan, dipantulkan, atau dikirimkan oleh target. Sensor ini hanya bisa bekerja

apabila terdapat sumber energi yang alami, pada umumnya sumber radiasi adalah matahari,

sedangkan pada malam hari atau apabila permukaan bumi tertutup awan, debu, asap dan partikel

atmosfer lain, pengambilan data dengan cara deteksi pasif tidak bisa dilakukan dengan baik.

Contoh sensor pasif yang paling dikenal adalah sensor utama pada satelit Landsat, Thematic

Mapper, yang mempunyai 7 band atau 7 channel. Sedangkan pada deteksi aktif, Penginderaan

Jauh menyediakan sendiri sumber energi untuk menyinari target dan menggunakan sensor untuk

mengukur refleksi energi oleh target dengan menghitung sudut refleksi atau waktu yang

diperlukan untuk mengembalikan energi. Keuntungan menggunakan deteksi pasif adalah

pengukuran bisa dilakukan kapan saja. Akan tetapi sistem aktif ini memerlukan energi yang cukup

besar untuk menyinari target. Sebagai contoh adalah radar Dopler, sebuah sistem ground-based,

radar presipitasi pada satellite Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM), yang merupakan

spaceborne pertama yang menghasilkan peta 3-D dari struktur badai.

6.3 Penafsiran Geologi Dari Citra Penginderaan Jauh

Penggunaan data penginderaan jauh dalam bidang kebumian pada dasarnya adalah

mengenal dan memetakan obyek dan parameter kebumian yang spesifik, menafsirkan proses

pembentukannya dan menafsirkan kaitannya dengan aspek lain. Data penginderaan jauh dicirikan

oleh data yang dikumpulkan dari suatu daerah yang sangat luas dalam waktu yang sangat singkat.

Data yang diperoleh adalah data hasil radiasi dan emisi energi elektromagnetik yang berasal dari

semua obyek yang ada dipermukaan bumi dan direkam diatas pita magnetik.

Penafsiran geologi melalui citra satelit merupakan suatu pekerjaan analisa yang didasarkan

kepada gambar permukaan bumi yang terekam oleh citra satelit, sedangkan informasi geologi

dapat diketahui berdasarkan hubungan antara geologi dengan obyek gambar yang tidak lain adalah

hasil radiasi dan emisi energi elektromagnetik. Penafsiran citra adalah suatu teknik membaca

sejumlah informasi serta melakukan analisa geologi diatas selembar citra. Hal yang terpenting

dalam mengenal obyek-obyek geologi sebagai kunci adalah menentukan mana informasi yang

bersifat pasti dan mana yang diperkirakan. Hal ini diperlukan karena setiap permasalahan yang

timbul dari hasil analisa, maka prosedur yang harus ditempuh adalah kembali lagi ke sumber data



aslinya sehingga dapat dilakukan analisa ulang. Unsur unsur dasar penafsiran citra secara visual

dapat dilihat pada Tabel 6-1.

Proses identifikasi, pemetaan, korelasi dan penafsiran geologi dari citra adalah suatu

pekerjaan yang sangat rumit dan komplek. Dan pekerjaan ini membutuhkan kesabaran dalam

membuat keputusan, dan kemampuan melakukan evaluasi yang bermakna dari berbagai jenis

informasi yang berbeda beda. Dengan demikian, penafsiran geologi dari citra harus didekati secara

integral dimana penafsiran geologi hanya dapat dicapai jika seluruh perhatian dicurahkan pada

kenampakan dan penyebaran singkapan, struktur geologi detail, bentangalam, drainase, vegetasi,

soil, dan kadangkala mempertimbangkan juga kenampakan areal pemukiman, tataguna lahan

maupun sebaran dari populasi penduduk. Dan seorang ahli geologi bidang penginderaan jauh

minimal harus mempunyai pengetahuan mengenai ilmu pedologi, botani maupun geografi.

Tabel 6-1 Unsur Unsur Dasar Penafsiran Citra Secara Visual

Unsur unsur dasar

Tona Hitam dan Putih (Black and White Tone)

Warna (Color)

Stereoscopic Parallax

Sebaran spasial tona dan warna

Ukuran (Size)

Bentuk (Shape)

Tekstur (Texture)

Pola (Pattern)

Berdasarkan analisa unsur-unsur

utama

Tinggi (Height)

Bayangan (Shadow)

Unsur-unsur kontekstual Lokasi (Location)

Asosiasi (Association)

Data geologi sekunder Peta Geologi

Data Geologi

Pada umumnya dalam sebuah foto/citra terdapat beberapa inter-relasi yang sangat erat

antara sejumlah faktor dan unsur-unsurnya. Hal ini mengharuskan seorang ahli geologi bidang

penginderaan jauh dapat memilah-milah unsur-unsur yang cukup banyak, meng-identifikasi

masing-masing unsur, dan mengetahui hubungan diantara unsur tersebut, mengkompilasi seluruh

data yang terkumpul untuk membuat peta, dan penafsirkannya kedalam geologi. Selama proses

mengenal dan menafsir unsur-unsur kenampakan geologi sudah tentu akan melibatkan kelompok

subyek yang berbeda. Sedapat mungkin pertimbangan harus dilakukan sebelum pemisahan

ditentukan dan setiap waktu akan menjadi satu catatan tersendiri bahwa akan terjadi beberapa

unsur yang berasosiasi sangat erat dan saling tumpang tindih (overlap). Hal ini juga menjadi jalan

keluar bahwa kehadiran dari kenampakan unsur-unsur geologi secara relatif tidak mengindikasikan

sesuatu yang penting pada setiap unsur geologi yang teramati pada citra.

Dalam beberapa kasus, struktur geologi direfleksikan oleh penyesuaian topografi terhadap

jenis batuan dan struktur. Beberapa contoh yang sering dijumpai adalah antara lain: punggungan

bukit dari jurus perlapisan batuan, perbukitan antiklin dan kubah, sinklin dan cekungan depresi

(low lands) atau lembah, gawir sesar, dataran pantai, bukit intrusi dike, cinder cone (kerucut

gunungapi), plateau lava. Secara umum untuk mengenali dan menafsirkan kenampakan tersebut

pada citra tidak begitu sulit. Analisa dan identifikasi detail dan satuan pemetaan geomorfologi,

berdasarkan pada bentuk alam darat, litologi, struktur dan proses.



Perbedaan citra dari peta topografi tentu terletak pada kualitas dan kejelasa feature ala yang diamati. Kelurusan akan tampak lebih jelas dan lebih detail bahkan pada daerah yang

kelihatan mulus pada peta topografi. Begitu pula sungai-sungai lebih tampak jelas, mana yang

berair mana yang berupa lembah kering. Selain itu pola kontur pada peta topografi akan tampak

lebih bervariasi dan lebih detail pada citra, yang selain akan berupa variasi litologi juga berupa

tutupan vegetasi, lingkungan binaan manusia, dan lainnya. Dalam interpretasi citra (dalam bentuk

cetakan/paper print), hal yang paling penting adalah mengamati karakter-karakter citra yang

muncul pada hasil cetakan (fotomorfik), yaitu rona warna, pola, tekstur, bentuk, ukuran, bayangan,

dan situasi geografi.

a. Rona Warna (Tone) adalah suatu ukuran dari jumlah relatif sinar yang dipantulkan oleh suatu

obyek dan direkam oleh citra. Umumnya berupa warna palsu (false color composite); misalnya

daerah hutan yang seharusnya berwarna hijau, pada citra warna akan tampak berwarna

merah atau lainnya (tergantung pada band gelombang yang dipilih). Warna adalah suatu

pengenalan unsur yang mungkin dapat sangat bermanfaat, jika tidak bermanfaat, untuk

keperluan dalam kriteria penafsiran Cetakan foto/citra yang berbeda kemungkinan dapat juga

memberikan warna atau rona yang berbeda walau pada objek yang sama.

b. Bentuk (Shape) adalah salah satu unsur/elemen didalam penafsiran geologi, terutama dalam

arti yang lebih luas sangat berarti, karena ekspresi topografi atau relief topografi akan

memberikan pandangan yang lebih luas dalam hubungan masing-masing bentuk dalam kontek

ilmu geologi. Dalam hal ini bentuk sangat penting untuk mengenal bentuk bentangalam

konstruksional seperti kerucut gunungapi, kubah, teras sungai, meander sungai. Bentuk juga

sangat penting untuk membedakan satuan batuan seperti misalnya formasi batuan yang

berbentuk pungggung yang terjal dengan formasi batuan yang berbentuk bukit yang landai.

Pada umumnya banyak kenampakan geologi dapat diidentifikasi terutama dari bentuknya

saja. Beberapa contoh seperti struktur kubah yang tererosi, Cinder cones, sand dunes, kipas

aluvial, dan lipatan yang menunjam. Bentuk kipas aluvial yang tersusun dari endapan yang

tidak terkonsolidasi relatif mudah dikenal dari bentuknya yang menyerupai kipas. Pada

umumnya bentuk asli dari endapan kipas aluvial masih belum lapuk dan belum mengalami

kerusakan oleh proses tererosi atau ditutupi oleh endapan lainnya. Perbedaan erosi dapat

dipertimbangkan sebagai kunci dalam mengenal dan mengidentifikasi lapisan batuan. Secara

umum batuan yang resisten terhadap erosi akan membentuk bentangalam yang lebih

menonjol atau topografi yang lebih tinggi dibandingkan dengan batuan yang kurang resisten

terhadap erosi dan biasanya membentuk lembah (topografi yang lebih rendah). Contoh

batupasir yang berbentuk bukit dan serpih yang berbentuk lembah.

Apabila korelasi antara litologi dan topografi tidak mencerminkan kondisi resistensi batuan,

seperti misalnya pergeseran yang disebabkan oleh suatu patahan dimana batuan yang kurang

resisten membentuk topografi yang tinggi (bukit) dan batuan yang resisten disebelahnya

membentuk topografi yang lebih rendah. Jika batuan dapat diidetifikasi dengan kriteria lain,

maka hubungan antara keberadaan topografi terbalik (reverse topography) dan litologi dapat

diidentifikasi.



Suatu lipatan yang menunjam yang melibatkan beberapa perlapisan yang resistensi batuannya

berbeda seringkali diperlihatkan oleh bukit dan lembah yang berbentuk zig zag. Apabila

lipatan tidak menunjukkan menunjaman maka lembah dan bukit akan berbentuk sejajar atau

paralel. Jenjang gunungapi (volcanic neck) adalah satu contoh batuan yang sangat resisten

yang berada pada bagian inti (pipa gunungapi) yang tersisa karena badan gunungapinya telah

sepenuhnya tererosi. Di beberapa tempat dibumi sering dijumpai kenampakan suatu bukit

yang terisolasi yang berdiri sendiri dan disekelilingnya terdapat endapan material hasil

peneplenisasi. Bentuk sisa bukit yang terisolasi seperti ini disebut dengan monadnocks.

Intrusi batuan beku dapat berbentuk seperti dinding tembok yang berbentuk bukit dan

biasanya melintang dan memotong daerah sekitarnya. Zona patahan seringkali diekspresikan

dalam bentuk topografi positif sehingga seringkali membingungkan dengan kenampakan dyke.

Topografi yang relatif lebih tinggi pada suatu zona patahan seringkali dapat dijelaskan oleh

bukti bahwa disepanjang zona patahan mengalami silisifikasi karena adanya pengendapan air

bawah tanah dimana konsentrasi silika lebih resisten terhadap erosi dibandingkan dengan

batuan yang ada diselilingnya.

Bentangalam juga sangat penting di dalam mengenal dan memetakan sejumlah struktur

geologi. Sebagai contoh adalah serangkaian perbukitan dan lembah yang terbentuk oleh

perselingan antara satuan batuan yang resisten dan yang tidak resisten mungkin akan berakhir

secara tiba-tiba disepanjang suatu garis linear. Garis semacam ini seringkali ditafsirkan sebagai

jejak dari suatu patahan.

c. Pola (Pattern) adalah susunan ruang beberapa objek alam dalam urutan dan susunan

tertentu, misalnya pola belang-belang selang-seling antara punggungan pasir di pantai dengan

rawa belakang, pola perkebunan karet yang lurus dan teratur, pola aliran sungai, pola

lingkungan binaan manusia, dan sebagainya.

d. Texture (Tekstur) didefinisikan oleh Colwell (1952, p.358) sebagai frekuensi perubahan rona

warna di dalam gambar / citra dan dihasilkan dari satu agregat dari satu satuan kenampakan

obyek yang masing-masing individunya sulit untuk dipisahkan di atas foto. Tekstur (Textures)

adalah kekasaran suatu objek pada hasil cetakan. Misalnya daerah padang rumput akan

tampak halus dibandingkan dengan hutan heterogen, atau daerah batu lempung akan tampak

lebih halus dibandingkan dengan daerah endapan volkanik, walaupun mungkin mempunyai

rona yang sama.

e. Ukuran (Size) adalah dimensi volume objek yang diamati dalam tiga dimensional. Secara

praktis dapat diperkirakan dengan membandingkan terhadap objek yang telah dikenal; atau

dengan membandingkan terhadap peta topografi daerah yang sama (jika tersedia).

6.3.1 Mengenal dan menafsir obyek obyek geologi pada citra

Kondisi geologi suatu daerah biasanya sangat komplek, oleh karena itu untuk memperoleh

hasil penafsiran yang maksimal diperlukan suatu penafsiran yang sifatnya analisis. Berikut ini

beberapa obyek geologi yang yang bisa dikenal dan ditafsirkan diatas selembar citra.



A. Struktur patahan (sesar)

Seringkali suatu patahan dicirikan oleh suatu kelurusan yang dikenal sebagai lineament. Pada

dasarnya lineament itu sendiri tidak selalu berbentuk garis lurus (linear). Suatu patahan yang besar

dapat memberikan bentuk yang linear dan sangat tipis, terutama apabila patahan itu terjadi di

daerah yang morfologinya berbukit bukit atau berupa dataran aluvial.

Kelurusan itu sendiri tidak selalu berkaitan dengan patahan dan tidak dapat dipakai sebagai

bukti adanya patahan. Jadi hanya kelurusan-kelurusan yang diakibatkan oleh pergerakan tektonik

saja yang dapat menunjukan suatu kenampakan tertentu yang bisa dipakai sebagai indikator suatu

patahan atau sesar.

1. Penafsiran patahan berdasarkan jejak-jejak lapisan.

Adanya perbedaan jejak-jejak lapisan dapat dikembangkan untuk mengenal suatu patahan,

yaitu:

a. Pergeseran suatu jejak lapisan (displaced structural pattern of bedding trace).

Bergesernya suatu lapisan dapat membentuk beberapa lipatan kecil yang terputus pada

suatu zona. Adanya bentuk bentuk pola yang tidak harmonis ini dipakai sebagai dasar

untuk menentukan suatu patahan.

b. Jejak perlapisan yang terputus (bedding trace off set).

Jejak perlapisan yang terputus. Hilangnya atau terputusnya suatu jejak perlapisan disuatu

tempat oleh suatu kelurusan (lineament) atau oleh suatu zona yang linear.

c. Jejak perlapisan yang membentuk sudut lancip (acute angel of bedding trace).

Jejak lapisan membentuk sudut Lancip. Pertemuan jejak lapisan yang membentuk sudut

lancip dapat dipakai sebagai petunjuk untuk menentukan suatu sesar naik atau lipatan

rebah.

d. Pola jejak perlapisan yang berbeda (different pattern of bedding trace).

Jejak lapisan membentuk sudut Lancip. Pertemuan jejak lapisan yang membentuk sudut

lancip dapat dipakai sebagai petunjuk untuk menentukan suatu sesar naik atau lipatan

rebah.

e. Jejak perlapapisan yang menghilang pada satu sisi (no pattern on one side of bedding

trace).

Pola jejak-jejak lapisan yang berbeda.Pola perlapisan yang berbeda kenampakannya pada

salah satu sisi lineament. Adanya perbedaan pola lapisan juga dapat sebagai petunjuk

adanya suatu ketidak selarasan (unconformity).



Gambar 6-7 Penafsiran patahan berdasarkan pola jejak-jejak perlapisan

(bedding trace pattern)



Contoh mengenal dan menafsir patahan pada citraberdasarkan pola jejak jejak perlapisan:

Gambar 6-8. Patahan / sesar (F) yang ditafsirkan atas dasar tidak menerusnya

jejak-jejak lapisan dan adanya pergeseran jejak-jejak lapisan (succession of

break and displaced of structural pattern).

Gambar 6-9. Penafsiran patahan/sesar F1 didasarkan oleh jejak-jejak lapisan

yang hilang pada salah satu sisi lineament (no pattern on one side); patahan

F2 dan F3 ditafsirkan oleh adanya pergeseran jejak-jejak lapisan (displeced

structural pattern).



Gambar 6-10. Patahan (F2) ditafsirkan atas dasar jejak-jejak lapisan yang

terputus atau tidak menerusnya jejak lapisan oleh suatu kelurusan

(succession of breaks of bedding trace).

2. Penafsiran patahan berdasarkan arah kemiringan dan inklinasi

Perbedaan arah kemiringan dan inklinasi pada daerah yang berdampingan dapat dipakai

petunjuk adanya suatu patahan (sesar) diantara kedua daerah tersebut.

Gambar 6-11. Penafsiran patahan (sesar) berdasarkan arah kemiringan

sama, inklinasi berbeda.



Gambar 6-12. Penafsiran patahan (sesar) berdasarkan arah kemiringan

yang berbeda.

Gambar 6-13. Penafsiran patahan berdasarkan kemiringan lapisan

(inklinasi) yang berbeda.

3. Penafsiran patahan berdasarkan perbedaan warna

Untuk mendeliniasi jenis batuan adalah dengan cara melihat penyebaran warna yang ada

pada citra, akan tetapi umumnya citra mempunya probalitasnya warna yang sangat bervariasi.

Adanya pergeseran yang terjadi pada batuan dasar dapat juga dipakai sebagai pengenal

perkembangan dari suatu patahan / sesar.

Inklinasi besar

Inklinasi kecil



Gambar 6-14. Penafsiran patahan didasarkan informasi spektral.

(Gambar 6-14A. Pergeseran dari zona warna yang homogen; Gambar 6-14B. Perbedaan warna

pada kedua sisi lineament).

B. Struktur Perlipatan

Kenampakan suatu lapisan batuan pada citra merupakan informasi kunci yang sangat

penting untuk mengetahui suatu bentuk lipatan. Analisa jenis lipatan akan menjadi lebih akurat

lagi, terutama pada satuan batuan yang homogen sudut kemiringan lapisannya tampak jelas di

kedua sayapnya.

1. Penafsiran struktur lipatan berdasarkan suksesi dan kemiringan lapisan

Ada 2 pola perlapisan, yaitu pola perlapisan yang berbentuk oval dan yang berbentuk

paralel, seperti yang diperlihatkan pada gambar 6-15. Pola perlapisan yang berbentuk cekung

dapat dipakai sebagai petunjuk bahwa lipatannya berbentuk asimetri. Metoda superimpose dari

peta topografi dan citra satelit dapat juga dipakai untuk menentukan jurus dan kemiringan lapisan,

metoda ini adalah metoda yang konvensional.

2. Penafsiraan struktur perlipatan berdasarkan suksesi lapisan

Kasus ini seringkali dijumpai pada citra, penelusuran perlapisan tidak melibatkan gawir-gawir

lapisan tertentu. Pada daerah yang relatif agak datar, seperti perbukitan dengan daerah dataran

aluvial umumnya sering dijumpai. Kedua lipatan baik sinklin maupun antiklin dapat diketahui dari

citra (gambar 6-16).

A. Pergeseran warna yang seragam pada kedua sisi

lineament

B. Perbedaan warna dikedua

sisi lineament

Napal

Batupasir

Batugamping

Konglomerat

Lempung



Gambar 6-15. Kenampakan pola perlapisan yang berbentuk oval atau berbentuk

sepatu (shoeshape) menjadi ciri dari struktur lipatan.

Gambar 6-16. Kenampakan pola perlapisan yang berbentuk oval yang mencirikan

pola struktur antiklin disertai dengan kubah garam /saltdome (bagian

kiri citra) dan bagian tengah adalah struktur sinklin berdasarkan

suksesi lapisan dimana punggungan bukit dengan daerah dataran

aluvial, bagian kanan struktur antiklin dengan pola punggungan

punggungan bukit paralel.



C. Identifikasi Litologi dan Deliniasi Sebaran Batuan

Identifikasi obyek dan parameter jenis-jenis batuan (kelompok batuan) dan penyebaran

satuan batuan pada citra dilakukan secara fotomorfik artinya mengandalkan apa yang nampak

pada citra, dengan menggunakan unsur-unsur dasar penafsiran citra yaitu rona warna, tekstur,

bentuk, pola, ukuran, dan asosiasi.

Warna/rona merupakan unsur yang paling dominan digunakan untuk mengenali persebaran

batuan atau mendeliniasi dalam penafsiran visual ini. Tampilan citra yang komposit akan lebih

mempermudah untuk mengenali satuan batuan. Citra komposit merupakan citra yang mampu

memperlihatkan perbedaan informasi geologi maupun geografi yang sangat jelas dan citra

komposit ini telah dibuktikan sebagai citra yang paling baik untuk pemetaan fenomena geologi.

Penarikan (deliniasi) batas sebaran batuan (litologi) atau satuan batuan pada citra dapat

dilakukan dengan mendasarkan sifat-sifat dari fotomorfik citra, yaitu antara lain mendasarkan pada

kenampakan rona warna yang sama, tekstur yang sama, pola atau bentuk yang sama, atau

berdasarkan hubungan diantara asosiasi rona warna, tekstur dan bentuk obyek geologi di dalam

citra. Berikut ini beberapa contoh penarikan (deliniasi) batas persebaran batuan atau satuan

batuan yang tampak pada suatu citra, yaitu :

1. Penarikan batas litologi (batuan) berdasarkan rona warna dan tekstur

Gambar 6-17. Penarikan batas dan sebaran batuan berdasar kepada

rona warna dan tekstur.



Litologi

Identifikasi Citra

A = Breksi Rona warna coklat bertekstur sedang agak kasar dengan pola yang tidak teratur.

B = Batugamping Rona warna coklat tua, bertekstur kasar dan topografi kasar yang

memperlihatkan bentuk morfologi karst.

C = Batupasir Rona warna coklat muda merah bata, setempat setempat berwarna kehijauan, bertekstur kasar dan topografi berupa punggungan punggungan

bukit.

D = Lanau s/s Lempung Rona warna coklat muda, bertekstur halus sedang dan relief topografi relatif datar.

2. Penarikan batas dan penyebaran batuan berdasarkan rona warna dan tekstur

Gambar 6-18. Penarikan batas dan sebaran batuan berdasar pada rona

warna dan tekstur.

Litologi

Identifikasi Citra

A = Aluvium

Rona warna biru tua dan warna merah tersebar secara acah (spotted),

tekstur halus, meyebar dari barat timur. Rona warna pada citra dipengaruhi oleh lahan buatan (landuse) berupa ladang. sawah, dan

pemukiman.

B = Batugamping

Rona warna didominasi oleh warna biru muda dan warna merah

tersebar secara acak (spotted), tekstur kasar dengan topografi yang

memperlihatkan bentuk morfologi karst.

C = Batupasir ssp Lempung Rona warna merah diselingi oleh warna abu-abu kebiruan, bertekstur

sedang kasar, dicirikan oleh jejak-jejak lapisan yang berarah barat timur.

D = Batupasir s/s Lempung

Rona warna abu-abu kebiru-biruan diselingi oleh warna merah,

bertekstur sedang dan dicirikan oleh jejak jejak lapisan yang berarah

barat timur.



3. Penarikan batas dan penyebaran satuan batuan berdasarkan rona warna, tekstur, dan

jejak-jejak lapisan.

Gambar 6-19. Penarikan batas dan sebaran batuan berdasar kepada

rona warna dan tekstur.

Litologi

Identifikasi Citra

A = Batupasir Rona warna coklat coklat tua, bertekstur kasar dan dicirikan oleh jejak-jejak perlapisan berbentuk segitiga-segitiga (flat iron) yang merupakan ciri khas dari

batupasir, relief berupa punggungan punggungan bukit.

B = Batulanau Rona warna coklat muda kemerahan, tekstur halus sedang relief topografi landai.

C = Batulempung Rona warna coklat kemerah-merahan, tekstur halus, dengan relief topografi

datar.

D = Batugamping Rona warna biru kehijauan, tekstur sedang kasar, dan relief topografi yang khas dari morfologi karst.

E = Napal s/s Lanau

Rona warna coklat kemerahan, tekstur halus sedang, relief topografi datar dan dicirikan oleh adanya jejak-jejak lapisan yang ditafsirkan sebagai

perselingan lanau, gamping, dan napal.



Gambar 6-20. Penarikan (deliniasi) batas dan sebaran batuan berdasar kepada

tekstur yang tampak pada citra SRTM. Satuan batuan A berbeda dengan satuan

batuan B dan C. Perbedaan ini didasarkan pada kenampakan citra dimana batuan A

bertekstur kasar, batuan B tampak bertekstur sedang, sedangkan batuan C

memperlihatkan tekstur citra yang sangat kasar. Batas A , B dan C juga dapat ditafsir

sebagai batas sesar dengan indikasi kemiringan (inklinasi) lapisan yang berbeda.

Gambar 6-21. Penarikan batas dan sebaran batuan berdasar kepada tekstur dan rona

warna. Pada citra hanya ada 2 rona warna yang dapat kita identifikasi, yaitu warna

hijau daun dan hijau tosca, sedangkan berdasarkan kenampakan teksturnya dapat

dibagi menjadi 3 satuan batuan. yaitu batuan A memperlihatkan tekstur yang halus,

batuan B bertekstur sedang dan batuan C bertekstur kasar.



6.3.2 Metoda Penafsiran Citra

Metoda penafsiran dapat dibagi menjadi beberapa tahap atau tingkatan dari suatu proses

pekerjaan. Ada beberapa perbedaan teknis yang terdapat dalam penafsiran citra, misalnya dalam

mengidentifikasi bentuk topografi atau mengenal struktur patahan atau sumbu lipatan di atas

selembar citra. Untuk yang pertama dapat dilakukan oleh orang yang dilatih dalam kurun waktu

tertentu, sedangkan untuk yang kedua, hanya dapat dilakukan oleh orang yang mempunyai latar

belakang geologi.

Gambar 6-22 adalah diagram alir proses penafsiran citra untuk pemetaan geologi secara

visual, yang diawali dengan tahap penafsiran awal yang didukung oleh data geologi sekunder dan

pengecekan lapangan untuk beberapa lokasi terpilih. Tahap analisis dilakukan setelah tahap awal

selesai yang didukung oleh data lapangan. Validasi data lapangan dilakukan dari hasil analisa

laboratorium.

Gambar 6-22. Diagram alir proses penafsiran citra satelit untuk pemetaan geologi

Proses penafsiran dapat dibagi menjadi 2 bagian, yaitu bagian pertama adalah tahap dasar

dan kedua adalah tahap analisis. Pada tahap pertama diperlukan kesepakatan terlebih dahulu oleh

semua penafsir mengenai informasi kunci yang ada di dalam citra sebagai suatu fakta yang

dibuktikan di lapangan dan dipakai sebagai bukti untuk analisa geologi pada tahap analisis.

Pada tahap analisis, kemampuan penafsir sangat besar dibandingkan pada tahap pertama.

Sebagai contoh, sumbu lipatan biasanya tidak terlihat di dalam citra, namun demikian seorang

penafsir harus mengetahui keberadaan dari sumbu lipatan tersebut dan dapat menentukan

dimana lokasi sumbu lipatan tersebut berada, yaitu dengan melihat sejumlah tanda dari perlapisan

batuan secara sintetik.

Citra Satelit

Tahap Penafsiran Awal

Tahap Analisis

Validasi Data

Peta Geologi

Analisa Laboratorium

Tahap Pengecekan Lapangan Data Geologi Sekunder



Pengetahuan yang memadai serta pengalaman geologi lapangan sangat membantu untuk

mendapatkan hasil yang memuaskan. Sebagai contoh hasil dari setiap penafsiran dapat dilihat

pada gambar 6-23, 6-24, 6-25, 6-26 dan 6-27. Gambar tersebut merupakan gambar hasil penafsiran

citra SPOT di daerah Pamekasan Madura.

Tabel 6-2 Prosedur Penafsiran Citra

TAHAP AWAL (DASAR)

Step Pertama Mencari bukti-bukti dan fakta-fakta geologi

Step Kedua Mencari bentuk-bentuk kenampakan geologi sebagai informasi kunci

TAHAP ANALISA

Step Pertama Mencari penyebaran batuan dan struktur geologi (peta struktur hasil

penafsiran dan peta penyebaran batuan hasil penafsiran)

Step Kedua Menyiapkan peta penyebaran batuan dan penampang geologi

Tahap Awal / Tahap Dasar

Step Pertama : Pada tahap ini hanya fakta-fakta yang berhubungan dengan geologi saja yang

dipilih dan diambil sebagai bukti yang terlihat pada citra, sebagai contoh adalah seperti yang

diperlihatkan pada gambar 6-23. Bukti-bukti inilah yang kemudian oleh penafsir dipakai untuk

menganalisa struktur geologi serta penyebaran batuan. Titik-titik kunci ini harus terlebih dahulu di

cek di lapangan untuk lebih meyakinkan dalam melakukan penafsiran.

Step Kedua : Semua kenampakan pada citra yang mempunyai hubungan dengan geologi harus

diambil dan data datanya boleh dimasukan meskipun kenampakan geologinya kurang baik. Hal

yang terpenting pada tahap ini adalah menghubungkan bidang-bidang perlapisan yang sama yang

pada akhirnya akan menghasilkan suatu gambaran dari bentuk-bentuk struktur geologi maupun

penyebaran batuan dalam citra (gambar 6-24)

Tahap Analisis

Step Pertama : Pada tahap ini penyebaran batuan dan struktur geologi di analisa. Data yang

dipakai adalah data yang berasal dari hasil penafsiran tahap awal, sedangkan yang menjadi pokok

permasalahan adalah struktur geologi dan batuan (stratigrafi). Proses penafsiran struktur geologi

diperlihatkan pada gambar 6-25 dimana patahan dapat diketahui dari bentuk pola penyebaran

lapisan batuan yang tidak menerus. Adanya kelurusan (lineament) dapat juga dipakai sebagai

indikator suatu patahan yaitu apabila jejak-jejak perlapisan (bedding trace) pada kedua sisi

lineament tersebut membentuk suatu anomali. Perlipatan dapat dikenali dari bentuk-bentuk pola

perlapisannya, misalnya pola perlapisan yang berbentuk oval (shoe shape) biasanya merupakan ciri

dari suatu struktur lipatan yang menunjam. Arah kemiringan lapisan pada salah satu sayap lipatan

dapat dipakai sebagai bukti untuk mengetahui apakah lipatan tersebut berupa sinklin atau antiklin.

Informasi mengenai jenis atau macam batuan dapat diketahui berdasarkan warna yang terlihat

pada citra. Sebagaimana diketahui bahwa gambar spektral yang ada pada citra satelit sangat

dipengaruhi oleh kondisi permukaan bumi sehingga ada hubungan antara kondisi permukaan bumi



dengan jenis batuan. Dengan demikian batuan dapat dikenali dan ditelusuri berdasarkan

penyebaran warna yang terlihat di dalam citra dan hal ini dikenal sebagai salah satu metoda analisa

dalam penginderaan jauh.

Gambar 6-27 memperlihatkan proses penafsiran batuan. Pada citra, tanah yang tidak bervegetasi

(bare soil) akan terlihat berwarna kuning keputihan dan batuan berwarna hijau sedangkan hutan

berwarna merah. Susunan warna yang ada pada citra umumnya dipengaruhi oleh warna yang

berasal dari penggunaan lahan buatan (landuse), sehingga dalam melakukan penafsiran harus

diperhatikan dengan seksama unsur unsur geologi yang dapat diamati pada citra.

Step Kedua : Pada tahap ini akan dihasilkan suatu peta geologi sementara. Informasi tatanan

batuan (stratigrafi) yang bisa di dapat dari citra sangat terbatas sekali, sehingga data yang berasal

dari peta geologi atau data hasil studi geologi regional dapat dipakai sebagai acuan. Batas batuan

yang terlihat dalam citra harus dibandingkan dengan stratigrafi yang ada pada peta geologi. Nama

Formasi atau kelompok batuan yang berasal dari lokasi tipe sangat dibutuhkan pada proses

penafsiran.

Tujuan utama pada tahap analisa adalah melakukan suatu analisa yang baru atau meningkatkan

arti data yang berasal dari citra. Survei lapangan pada daerah yang belum diteliti akan memakan

waktu yang lebih lama, namun demikian metoda pemetaan yang menggunakan teknik

penginderaan jauh akan lebih cepat dan keakuratan hasil penafsiran tetap terjaga.

Gambar 6-23. Citra SPOT HRV, Band 3,2,1 (R,G,B) Daerah Pamekasan

Madura, Jawa Timur



Gambar 6-24. Unsur-unsur yang ditafsirkan disini adalah unsur-unsur yang terlihat dalam citra dan

yang dipakai sebagai dasar dalam geologi. Dari data citra SPOT HRV Band 1,2,3 = B, R, G terlihat

dengan jelas bentuk dan pola penyebaran batuan, sehingga dapat dideliniasi penyebaran.

Gambar 6-25. Unsur-unsur geologi yang terpilih pada step pertama sedapat mungkin dihubungkan

dengan bentuk-bentuk yang mempunyai pola yang sama. Pola pola yang terbentuk dari hasil

korelasi jejak lapisan ini sangat penting untuk analisa struktur geologi

Gambar 6-26. Patahan / sesar dianalisa berdasarkan perbedaan jejak lapisan. Adanya beberapa

jenis batuan dapat diketahui berdasarkan kenampakan spektral yang berbeda. Penentuan adanya

patahan didasarkan atas warna yang berbeda atau jejak lapisan yang tidak menerus. Struktur

lipatan diketahui berdasarkan pola dari jejak-jejak lapisan dan besarnya arah penunjaman

ditentukan oleh bentuk struktur antiklin dan struktur sinklin.

Gambar 6-27. Satuan batuan yang homogen ditentukan berdasarkan kenampakan rona warna

(spektral) yang ada dalam citra. Informasi struktur geologi secara sintetik dapat untuk menentukan

batas batuan.

Gambar 6-24. Penafsiran Tahap Dasar / Awal.



Gambar 6-25. Penafsiran Tahap Dasar / Awal.

Gambar 6-26. Tahap Analisis (Permasalahan Struktur Geologi).



Gambar 6-27. Tahap Analisis (Permasalahan Litologi/Sebaran Batuan).

Gambar 6-28. Citra SRTM Daerah Pamekasan Madura, Jawa Timur



6.3.3 Daerah Tektonik (Tectonic Landforms)

Morfologi yang dibentuk oleh tumbukan lempeng pada citra satelit dapat dilihat melalui

bentuk(shape), tekstur, dan polanya yang secara visual terekspresikan pada citra. Pada gambar 6-

24 sampai dengan gambar 6-29 disajikan ekspresi dari pola dan bentuk yang mewakili batuan-

batuannya, sedangkan lineament-lineament (kelurusan-kelurusan) pada citra mewakili struktur-

struktur sesar dan umumnya merupakan batas antar batuan.

Gambar 6-29 Peta Geologi Daerah Tumbukan Lempeng (Subduction Zone)

Gambar 6-30. Citra wilayah pegunungan Alpen, Itali yang memperlihatkan

kenampakan bentangalam tektonik (relief orde-2) yang

diekspresikan oleh bentuk, tekstur dan rona warna dari

pegunungan Alpine.



Gambar 6-31. Citra wilayah Jazirah Arab yang memperlihatkan

kenampakan bentangalam tektonik (relief orde-2) yang diekspresikan oleh

bentuk, tekstur, rona warna dan lineament produk Tumbukan Lempeng.

Pada gambar 6-29 hingga gambar 6-31 memperlihatkan bentangalam tektonik (morfologi

perlipatan dan patahan) yang merupakan tipe yang umum dari deformasi tektonik. Pada umumnya

bentangalam tektonik diekpresikan oleh adanya perbedaan relief yang cukup signifikan sehingga

memungkinkan adanya perbedaan ekosistem.

Sebagai contoh, pegunungan yang berada pada iklim semi-arid akan tampak pada citra

vegetasi yang lebat (bertona gelap pada citra band sinar tampak) dan pada cekungan yang

berdekatan memperlihatkan tona yang terang. Dengan demikian kekontrasan akan tampak jelas

pada citra hitam-putih. Terrain pegunungan terlihat dengan jelas pada Landsat, HCMM, dan citra

Radar melalui bayangannya yang disebabkan oleh variasi tona yang berhubungan dengan

kelerengan / posisi matahari.

Gambar 6-32 (kiri) adalah orfologi hogHag yag erupaka Hagia dari Hetagala tektonik yang terdapat di pegunungan Rocky Colorado, USA. Gambar tersebut diambil dari udara

melaui kockpit pesawat. Pada gambar tampak orfologi hogHag diIirika oleh perHukita berbentuk linear dengan kemiringan lapisan batuannya yang curam. Pada gambar tampak juga

adanya pergeseran bukit (offset) yang menandai adanya patahan/sesar. Gambar 10-32 (kanan)

adalah kenampakan morfologi tektonik yang diambil dari satelit diaa orfologi hogHag erupaka Hagia dari jalur peguuga lipata oIky Moutais.



Gambar 6-32 Kenampakan morfologi perlipatan dan patahan yang terbentuk oleh tumbukan lempeng

Gambar 6-33 adalah morfologi tektonik yang terdapat di pegunungan Zagros, Iran yang

tersusun dari perlipatan batuan sedimen berupa sinklin-antiklin. Pola perlipatan tampak dengan

jelas melalui bentuk dan pola lipata sikli da atikliya yag HerHetuk shoe shape. Keiriga lapisa Hatuaya dapat dikeali elalui Hetuk flat iro Hetuk-bentuk segitriga).

Gambar 6-33 Kenampakan morfologi tektonik yang terdapat di

pegunungan Zagros, Iran, yang tersusun dari perbukitan lipatan sinklin -

antiklin.

Adapun tipe perlipatannya berbentuk lipatan sungkup, dengan pola sebaran berbentuk

ellipsoide. Gambar 6-34 adalah citra yang memperlihatkan jalur pegunungan Appalachian dengan

segmen yang cukup luas. Pada citra tampak beberapa bentuk perbukitan lipatan yang saling

menutup dengan skala yang lebih kecil. Sebagaimana diketahui bahwa pegunungan Appalachian

merupakan pegunungan yang terkenal dan terbentuk sebagai hasil orogenesa.



Gambar 6-34. Citra yang memperlihatkan suatu jalur pegunungan Appalachian

dengan segmen yang cukup luas, pada citra tampak beberapa bentuk perbukitan

lipatan yang saling menutup dengan skala yang lebih kecil. Sebagaimana

diketahui bahwa pegunungan Appalachian merupakan pegunungan yang terkenal

dan terbentuk sebagai hasil orogenesa.

Gambar 6-35 Citra Landsat yang memperlihatkan sebagian dari sayap pegunungan di bagian

barat Pakistan yang merupakan pegunungan lipatan hasil tumbukan yang kuat antara sub-kontinen

India dan Asia Selatan. Pada citra diperlihatkan jalur pegunungan lipatan Sulaiman yang berupa

offset antiklin (beberapa tertutup), menghasilkan perbukitan (lembah mendatar ditempati

perulangan sinklin). Sesar Kingri memotong pada bagian tengah citra (terlihat dengan adanya garis

yang tidak kontinu). Blok kearah barat (kiri) bergerak relative ke arah utara terhadap blok dibagian

timur.



Gambar 6-35. Citra Landsat yang memperlihatkan sebagian dari sayap pegunungan di

bagian barat Pakistan yang merupakan pegunungan lipatan hasil tumbukan yang kuat

antara sub-kontinen India dan Asia Selatan. Pada citra diperlihatkan jalur pegunungan

lipatan Sulaiman yang berupa offset antiklin (beberapa tertutup), menghasilkan

perbukitan (lembah mendatar ditempati perulangan sinklin). Sesar Kingri memotong

pada bagian tengah citra (terlihat dengan adanya garis yang tidak kontinu). Blok kearah

barat (kiri) bergerak relative ke arah utara terhadap blok dibagian timur.

6.3.4. Daerah Pantai dan Pesisir

Pemetaan pada daerah pantai dan pesisir sulit dilakukan karena sukarnya diperoleh

singkapan batuan, asesibilitas sukar (rawa pantai) dan mahal karena sebagian besar harus

dilakukan melalui survei bawah permukaan (geofisika dan pemboran). Sebaliknya daerah pantai

dan pesisir merupakan wilayah ekonomi yang potensial sebagai lahan pemukiman, prasarana

perhubungan, jasa industri dan sebagainya. Kepincangan dari kedua masalah tersebut perlu

dipecahkan secara cermat.

Dengan bantuan citra satelit maka pemetaan pada daerah pantai dan pesisir akan menjadi

mudah, dikarenakan citra satelit dapat meliput area yang cukup luas, sehingga kenampakan

bentangalam dapat dipetakan dengan baik. Dengan menggunakan berbagai kombinasi band yang

ada, kita dapat juga memetakan batas pesisir maupun kedalaman (batimetri) air laut disekitar



pesisir. Secara umum wilayah pantai dan pesisir dapat digolongkan menjadi beberapa kelompok

dalam kaitannya dengan proses pembentukannya. Pengelompokan secara garis besar dapat

dilakukan sebagai berikut:

a. Proses endogenik: pantai gunungapi, pantai terangkat (uplifted) dan tilted (miring);

b. Proses eksogenik: aktivitas laut (oseanografi), proses sedimentasi dari darat dan laut dan

gabungan keduanya;

c. Proses biogenik: pembentukan terumbu karang dan hutan bakau. Kenampakan pada citra

Landsat seperti terlihat pada gambar 6-40 dan 6-41.

terraces

Old river channelsOld river channels

Gambar 6-36. Morfologi undak pantai (beach terraces) di

Pulau Larat, Maluku

Gambar 6-37. Morfologi endapan kipas aluvial

S.Jeneberang, Makassar dan alur

sungai purba

Beach ridge and swale

Beach ridges caused by alternating currents

Gambar 6-38. Morfologi punggung pematang pantai

(beach ridges) pantai selatan Jawa

Tengah

Gambar 6-39 Morfologi perselingan pematang pantai

(beach ridge) di Lokseumawe, Nangroe

Aceh Darussalam.



Gambar 6-40 Morfologi rawa pantai di Utara Jawa

Gambar 6-41 Morfologi hutan bakau di Timor

6.3.5 Pola Pengaliran Sungai dan Sumberdaya air

Pola pengaliran sungai dan sumberdaya air yang menyangkut bentuk tubuh air di permukaan

bumi (air permukaan) dan air bawah tanah merupakan aspek geologi yang sangat rawan akibat

perubahan kondisi lingkungan, khususnya dalam bentuk pencemaran kimia dan fisika. Pencemaran

fisika air, khususnya pengaruh sedimentasi paling nyata teridentifikasi pada citra inderaja pada

kombinasi band visible (pada citra Landsat band 1, 2 dan 3). Pencemaran kimia sampai saat ini

masih belum dapat ditentukan dari band yang tersedia. Penggunaan sensor hiperspektral (misalnya

pada CASI) pencemaran kimia dilaporkan telah dapat diketahui, meskipun sistim ini masih belum

meluas penggunaannya.

Informasi sumberdaya air yang dapat dipetakan dari citra inderaja secara umum di

antaranya:

a. Pola aliran sungai dengan bentuk dan sebaran DAS dan subDAS;

b. Jenis sungai dalam kelangsungan kandungan air (intermitten dan perenial streams);

c. Bentuk dan jenis massa air genangan (danau, bendungan, rawa, rawa pantai, kelembanan

tanah permanen);

d. Sedimentasi di dalam massa air (danau, bendungan, pantai);

e. Banjir;

f. Sebaran mataair dan airtanah bebas/dangkal;

g. Kemungkinan airtanah dalam.

Pada citra inderaja kesemua bentuk hidrologi tersebut di atas hanya dapat terlihat pada

kombinasi band tertentu. Sebagai contoh, sedimentasi di dalam massa air misalnya hanya dapat

diidentifikasi pada kombinasi band visible sedangkan pada kombinasi band infra merah tidak

terlihat. Kelembaban tanah tampak jelas pada kombinasi band infra merah, tidak pada visible. Air

di dalam lembah sungai umumnya tidak dapat dilihat karena ukurannya yang lebih kecil dari nilai

resolusi spasialnya, kecuali air pada sungai-sungai utama yang besar. Meskipun demikian



keberadaan air dapat ditafsirkan diri kenampakan lembah sungainya. Beberapa kenampakan

bentuk hidrologi pada citra inderja diperlihatkan pada gambar 6-42 sampai dengan 6-46.

Gambar 6-42. Pola aliran sungai yang

mengikuti pola Sesar Sumatera. Tampak

lineament lineament (kelurusan kelurus

an) dari sesar yang juga merupakan

saluran-saluran sungai.

Gambar 6-43. Pola aliran sungai Luwuk,

Sulawesi Tengah.

Gambar 6-44 Genangan banjir (rona warna:

hijau muda biru), disepanjang aliran sungai. Terletak di Pantai Barat Nangroe

Aceh Darussalam.



Gambar 6-45. Pencemaran waduk

Saguling oleh enceng gondok (rona

warna : merah) dibagian hulu dari

reservoir bendungan Saguling, Jawa

Barat.

Bagian selatan (kiri bawah, rona warna

merah kecoklatan) merupakan morfologi

berbukitan, bertekstur kasar dengan

ekspresi topografi berupa bukit berelief

tinggi yang ditempati oleh batu breksi.

Rona warna coklat kekuningan, tersebar

secara spoted, ditafsirkan sebagai

morfolog intrusi. Rona warna biru

kehijauan dengan ekspresi topografi

landai- datar, merupakan batuan sedimen

lunak (lempung?).

Gambar 6-46. Kenampakan pola aliran

sungai dendritik pada citra Landsat

daerah Dirty Bend, Utah.

Gambar 6-47. Kenampakan pola aliran

sungai dendritik pada citra Landsat

daerah Peru.



6.3.6 Morfologi Karst

Bentangalam yang berasal dari hasil pelarutan batuan karbonat banyak kita jumpai

diberbagai tempat di dunia. Berbagai bentuk bentangalam topografi karst, seperti lembah lembah

hasil pelarutan, sinkhole, gua-gua karbonat dan tower tower batuan karbonat yang terbentuk

akibat reaksi kimiawi pada batugamping. Pelarutan seringkali dimulai dari bagian rekahan yang ada

pada batugamping. Pelarutan yang terjadi pada rekahan rekahan batugamping kemudian akan

meluas hingga membentuk lembah lembah yang semakin lama semakin bertambah luas. Gambar

6-48 adalah contoh kenampakan bentangalam karst yang terdapat di pegunungan Alpen di Croatia

(Dinaric Alps of Croatia), merupakan batugamping berumur Mesozoik yang terbentuk akibat

pelarutan batugamping.

Gambar 6-48 Kenampakan bentangalam karst yang terdapat di

pegunungan Alpen di Croatia (Dinaric Alps of Croatia), merupakan

batugamping berumur Mesozoik yang terbentuk akibat pelarutan

batugamping.



RINGKASAN

Penginderaan jauh didefinisikan sebagai suatu metoda untuk mengenal dan menentukan obyek dipermukaan bumi tanpa melalui kontak langsung dengan obyek tersebut.

Komponen Penginderaan Jauh: 1. Sumber energi yang menyinari atau memancarkan energi elektromagnetik pada target yang

berinteraksi dengan target dan sekaligus berfungsi sebagai media untuk meneruskan informasi

dari target kepada sensor.

2. Sensor adalah alat yang mengumpulkan dan mencatat radiasi elektromagnetik. 3. Target adalah semua obyek yang ada diatas permukaan bumi. 4. Media Transmisi (Atmosfir) bertindak sebagai media yang mentransmisikan energi

elektromaknetik dari sumber energi ke sensor.

Sistim penginderaan jauh mencakup beberapa komponen utama yaitu: (1). Sumber energi; (2). Sensor sebagai alat perekam data; (3). Stasiun bumi sebagai pengendali dan penyimpan data; (4).

Fasilitas pemrosesan data; (5). Pengguna data.

Data penginderaan jauh pada umumnya berbentuk data digital yang merekam unit terkecil di dalam sistim perekam data. Unit terkecil ini dikenal dangan nama pixel (picture element) yang berupa

koordinat 3 dimensi (x,y,z). Koordinat x,y menunjukkan lokasi unit tersebut dalam koordinat geografi

dan y menunjukkan nilai intensitas pantul dari unit dalam tiap selang panjang gelombang yang

dipakai.

Nilai intensitas pantul berkisar antara 0 255 dimana 0 merupakan intensitas terrendah (hitam) dan 255 intensitas tertinggi (putih). Ukuran pixel berbeda tergantung pada sistim yang dipakai,

menunjukkan ketajaman/ketelitian dari data penginderaan jauh, atau yang dikenal dengan resolusi

spasial.

Karakteristik Citra: 1. Unsur Gambar (Pixel): bagian terkecil dari obyek yang terekam dalam citra

2. Resolusi Citra: a). Resolusi Spasial, b). Resolusi Spektral; dan c). Resolusi Temporal

PERTANYAAN ULANGAN

1. Sebutkan komponen-komponen utama penginderaan jauh ?

2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :

Resolusi: spasial Resolusi spektral Resolusi temporal

3. Sebutkan unsur-unsur citra yang menjadi dasar dalam penafsiran ?

Penginderaan Jauh Untuk Geologi by Copyright@2013 by Djauhari Noor

Documents

Transcript of Penginderaan Jauh Untuk Geologi by Copyright@2013 by Djauhari Noor