Remote Sensing

43
REMOTE SENSING Hadiyani AR – 125090700111026 Ririn Irmaningsih – 125090701111001 Hana Dwi S – 125090701111003 Reditha AR – 125090701111004 Anyelin MG - 125090701111006

description

geofisika

Transcript of Remote Sensing

Slide 1

REMOTE SENSINGHadiyani AR 125090700111026Ririn Irmaningsih 125090701111001Hana Dwi S 125090701111003Reditha AR 125090701111004Anyelin MG - 125090701111006

Introduction to Remote SensingHadiyani Afina Rafika125090700111026Remote SensingPemindaian bumi dengan satelit atau pesawat terbang tinggi untuk mendapatkan informasi tentang bumi.Remote Sensing dapat digunakan untuk membantu eksplorasi prospek panas bumi melalui peta distribusi termal. Kemudian anomali suhu dapat dideteksi dari peta ini.Dalam penginderaan jauh, sensor tidak bersentuhan langsung dengan objek atau peristiwa yang diamati. Informasi membutuhkan pembawa fisik untuk berjalan dari objek / peristiwa ke sensor melalui media intervensi. Radiasi elektromagnetik biasanya digunakan sebagai pembawa informasi dalam penginderaan jauh.Output dari sistem penginderaan jauh biasanya gambar yang mewakili peristiwa yang sedang diamati. Sebuah langkah lebih lanjut dari analisis citra dan interpretasi yang diperlukan dalam rangka untuk mengekstrak informasi yang berguna dari gambar.Empat jenis utama dari informasi dalam gambar optik :1.) Radiometrik Informasi (brightness, intensits, tone),2.) Spektral Informasi (color, hue),3.) Informasi tekstur,4.) Geometris dan Informasi Kontekstual.

Remote Sensing pada GeothermalSuhu tergantung pada beberapa faktor, yakni:- emisivitas, - konduktivitas, - kapasitas termal, - inersia termal dan - difusivitas.Parameter fisis yang mempengaruhisuhu permukaan- Albedo (brightness), kemiringan, pemadatan dan koherensi (tanah vs batuan) serta sejarah insolasi baru-baru ini.- Permukaan berwarna terang akan memantulkan lebih banyak sinar matahari dan karenanya menjadi lebih dingin di siang hari (yang lebih gelap lebih hangat).- Sebuah lereng menghadap matahari menerima lebih banyak energi matahari langsung per satuan luas dan karenanya juga lebih hangat.- Pemadatan tanah dan koherensi batu digabungkan menjadi sebuah properti fisik yang dikenal sebagai inersia atau tahan panas untuk mengubah suhu.Mengapa menggunakan Remote Sensing pada eksplorasi panasbumi?Kumpulan dan distribusi mineral permukaan sering memberikan kunci informasi tentang asal-usul dan sifat aktif dan fosil suatu sistem hidrotermal. Remote Sensing pada eksplorasi panasbumi diharapkan dapat memberikan gambaran yang lebih jelas dari bidang panas bumi dan dapat mengidentifikasi daerah-daerah yang mungkin memiliki sumber daya panas bumi untuk membantu keperluan eksplorasi lebih lanjut.Mineralogi, perubahan terutama hidrotermal, dikenal sulit untuk dipetakan. Spektroskopi menyediakan alat yang teliti untuk identifikasi mineral.Spektrometri SWIR (Short-wave Infrared) telah jelas menunjukkan kemampuan untuk mengidentifikasi mineral berdasarkan fisis molekul.LWIR (Long-wave Infrared) spektrometri memiliki kemampuan khusus berdasarkan pada getaran molekul dasar.

INSTRUMENT AND METODOLOGY REMOTE SENSINGHana Dwi Sussena (125090701111003)

INSTRUMENTRemote sensing dalam geothermal menggunakan kombinasi optik, dekat-inframerah termal dan citra inframerah yang menyediakan pendekatan multifaset untuk mengidentifikasi sumber daya panas bumi dan memetakan struktur geologi berdasarkan ekspresi permukaan mereka.Airborne dan Sensor Pesawat Ruang Angkasa

MultispektralHiperspektralASTER menawarkan resolusi spasial yang terlihat lebih baik dan spektral lebih dekat-inframerah pada Landsat12

ASTER

AVIRIS

HyMapPrinsip Kerja Remote Sensing

Prinsipnya sama seperti mata melihat benda14Kumpulan data ini sensitif terhadap mineralogi permukaan dan litologi serta suhu permukaan. 15METODOLOGY

Identifikasi Anomali SuhuSuhu permukaan tergantung pada berbagai parameter fisik. Ini termasuk:Albedo (brightness),Kemiringan, Pemadatan dan koherensi (tanah vs rock) serta Sejarah insolation baru-baru iniJumlah insolation surya yang mencapai ke permukaan Transportasi konvektif ke atmosfer (angin)Mineral MappingOptik dan spektroskopi inframerah telah digunakan selama lebih dari 40 tahun untuk mengidentifikasi batuan dan mineral. Dalam inframerah termal penyerapan mendasar dari tetrahedra SiO4 juga menyebabkan fitur penyerapan yang bervariasi dengan kristalografi koordinasi mineral.Kumpulan data spectral terkecil telah berhasil digunakan untuk mengidentifikasi dan memetakan berbagai spesies mineral yang menarik dalam eksplorasi panas bumi termasuk Sinter, karbonat, sulfat, dan sulfur asli.Sinter, karbonat dan ubahan hidrotermal mineral, seperti tanah liat dan sulfat, diidentifikasi oleh tanda spektral mereka yang unik terlihat dari panjang gelombang inframerah.

Sifat tampak dan inframerah spektral mineral panas bumi yang umum (dari atas ke bawah dalam plot): karbonat (kalsit), sulfat (alunit), tanah liat (montmorillonite) dan sinter (opal). Posisi Band pusat, bentuk pita, dan lebar adalah diagnostik mineral tertentu dan dapat dipetakan dalam set data hyperspectral.20Contoh Hasil Remote SensingDaerah pengamatan dalam studi kasus ini adalah Mt. Patuha 10 x 10 km.Manifestasi permukaan daerah panas bumi adalah solfatar, fumarol, tanah beruap panas, silika sinter dan ubahan hidrotermal.Air panas mengandung Na-HCO3-SO4-Cl

Menggunakan satelit pencitraan Landsat ETM21Derah pengamanatan Mammoth Mt.

Gambar 1 Lokasi peta kaldera Long Valley. Cahaya persegi panjang menunjukkan batas perkiraan September 7, 1999 perolehan. Persegi panjang gelap adalah subset dibahas dalam penelitian ini. 22

A

Bmenunjukkan berbasis spektral pemetaan pada subset kecil dari citra HyMap dari sayap barat daya Mammoth Gunung, sebuah stratovolcano kecil yang terletak di tepi barat daya kaldera (lokasi pada Gambar. 1).

Gambar A adalah skala abu-abu (2.2um) bagian dengan distribusi perubahan overlayed.Gambar B menunjukkan distribusi ini dengan lebih jelas. Juga diplot pada gambar kanan adalah kesalahan yang bertepatan dengan ini mineral perubahan didistribusikan secara linear.

Temperatur tertinggi pada alunit23Metodologi dan Pengolahan DataRirin irmaningsih125090701111001Metodologi

Pengolahan dataPengolahan citra dilakukan untuk memperoleh suhu permukaan. Pengolahan citra ini digunakan agar memperoleh pengolahan gambar koordinat dalam sistem koordinat tertentu dan memperoleh suhu permukaan di daerah penelitian.Koreksi geometrikImage cropping dan cloud eliminationProcessing temperatureKoreksi geometriBertujuan untuk meningkatkan kesalahan hasil gambar/citra yang disebabkan karena adanya perubahan skala pada orbit, adanya perubahan posisi pesawat luar angkasa, pengaruh rotasi bumi, dan pengaruh kelengkungan bumi (Lukman, 2010).Image cropping dan cloud eliminationPemotongan gambar dilakukan sesuai dengan batas kawasan studi. Hasil citra/ gambar tersebut ditutupi oleh adanya awan, sehingga perlu dilakukan cloud elimination untuk menghilangkan efek awan dan bayangan awannya dengan cara digitasi manual pada gambar.Pengolahan suhuIdentifikasi anomali panas dilakukan dengan menganalisis temperatur permukaan berdasar pada tampilan alami. Ada 2 band termal : band termal tinggi (bands 6H/High gain)band termal rendah (bands 6L/low gain)Suhu maksimum 6L= 347.5K dan 6H = 322 K. band 6H sering digunakan karena umumnya lebih sensitiv terhadap target darat umumnya vegetasi.Pengolahan suhuSebelum mengetahui suhu permukaannya dari citra landsat, pertama dihitung terlebih dahulu radian dari gambar termal.

Dengan :L :Spectral radiance watts/(m*m * ster * m) DN :Digital Number LMIN :Spectral radiance which is correlate with DNMIN watts/(m*m * ster * m) LMAX :Spectral radiance which is correlate with DNMAX watts/(m*m * ster * m)DNMIN :inimum value of DN (1 (LPGS Product) or 0 (NLAPS Product)) DNMAX: Maximum value of DN = 255

L Spectral radiance watts/(m*m * ster * m) DN Digital Number LMIN Spectral radiance which is correlate with DNMIN watts/(m*m * ster * m) LMAX Spectral radiance which is correlate with DNMAX watts/(m*m * ster * m) DNMIN Minimum value of DN (1 (LPGS Product) or 0 (NLAPS Product)) DNMAX Maximum value of DN = 255

30Pengolahan suhuSetelah nilai radian (L ) diketahui, kemudian dapat dilakukan invers dari fungsi planck untuk menghitung suhu permukaan. Sehingga persamaan suhu di permukaan yakni :

Dengan :Tlandsat : Effective temperature (Celsius) L : Spectral radiance watts/(m*m * ster * m K1, K2 : calibration constants (example : Landsat ETM +; K1 = 666.09, K2 = 1282.71) : emissivity

L Spectral radiance watts/(m*m * ster * m) DN Digital Number LMIN Spectral radiance which is correlate with DNMIN watts/(m*m * ster * m) LMAX Spectral radiance which is correlate with DNMAX watts/(m*m * ster * m) DNMIN Minimum value of DN (1 (LPGS Product) or 0 (NLAPS Product)) DNMAX Maximum value of DN = 255

31Koreksi Atmosferkoreksi atmosfer untuk menghilangkan efek lapisan atmosfer .Prosessingnya menggunakan persamaan :

DEM (Digital Elevation Model)Data DEM adalah data elevasi yang akan disajikan dalam bentuk model secara sekuensial dalam bentuk sel-sel pixel dan disimpan dalam format grid. Data yang dapat dibangun dalam DEM adalah antara lain peta kelas ketinggian (kontur ketinggian), kemiringan lereng, arah aliran air. Untuk pengolahan data DEM dan analisis kondisi topografi wilayah Analisis NDVI (Normalized Different Vegetation Index )Analisis NDVI dilakukan untuk menganalisis tutupan vegetasi pada lahan yang diamati dengan menggunakan persamaan :

Citra satelit hasil analisis NDVI yang menujukkan kerapatan vegetasi penutup lahan di Gunung Lamongan dan sekitarnya. Di sebelah utara, terutama, meruapakan daerah permukiman padat yang dicirikan oleh tutupan vegetasi jarang.

Hasil dan AnalisaReditha A.R / 125090701111004Anyelin M.G / 125090701111006Unsur interpretasi pada citra (Sutanto, 1994)Rona dan warnaBentukUkuranTeksturPolaBayanganSitusAsosiasi

interpretasi citra terdiri :(1) Rona dan WarnaRona ialah tingkat kegelapan atau tingkat kecerahan obyek pada citra, sedangkan warna ialah wujud yang tampak oleh mata dengan menggunakan spektrum sempit, lebih sempit dari spektrum tampak.

(2) BentukMerupakan variabel kud ddalitatif yang memberikan konfigurasi atau kerangka suatu obyek. Kita bisa adanya objek stadion sepakbola pada suatu foto udara dari adanya bentuk persegi panjang. demikian pula kita bisa mengenali gunung api dari bentuknya yang cembung.(3) UkuranAtribut obyek yang antara lain berupa jarak, luas, tinggi, lereng, dan volume. Ukuran meliputi dimensi panjang, luas, tinggi, kemirigan, dan volume suatu objek..(4) TeksturFrekuensi perubahan rona pada citra atau pengulangan rona kelompok obyek yang terlalu kecil untuk dibedakan secara individual. Untuk lebih memahami, berikut akan digambarkan perbedaan tekstur berbagai benda.(5) PolaPola atau susunan keruagan merupakan ciri yang menandai bagi banyak obyek bentukan manusia dan bagi beberapa obyek alamiah.(6) BayanganBayangan sering menjadi kuci pengenalan yang penting bagi beberapa obyek dengan karakteristik tertentu, seperti cerobong asap, menara, tangki minyak, dan lain-lain. Jika objek menara disamping diambil tegak lurus tepat dari atas, kita tidak bisa langsung mengidentifikasi objek tersebut. Maka untuk mengenali bahwa objek tersebut berupa menara adalah dengan melihat banyangannya.(7) SitusMenurut Estes dan Simonett, Situs adalah letak suatu obyek terhadap obyek lain di sekitarnya. Situs juga diartikan sebagai letak obyek terhadap bentang darat, seperti situs suatu obyek di rawa, di puncak bukit yang kering, dan sebagainya. Itulah sebabnya, site dapat untuk melakukan penarikan kesimpulan (deduksi) terhadap spesies dari vegetasi di sekitarnya. Banyak tumbuhan yang secara karekteristik terikat dengan site tertentu tersebut. Misalnya hutan bakau ditandai dengan rona yang telap, atau lokasinya yang berada di tepi pantai. Kebun kopi ditandai dengan jarak tanamannya, atau lokasinya yaitu ditanam di daerah bergradien miring/pegunungan.(8) AsosiasiKeterkaitan antara obyek yang satu dengan obyek yang lain. Karena adanya keterkaitan ini maka terlihatnya suatu obyek pada citra sering merupakan petunjuk bagi adanya obyek lain. Misalnya fasilitas listrik yang besar sering menjadi petunjuk bagi jenis pabrik alumunium. gedung sekolah berbeda dengan rumah ibadah, rumah sakit, dan sebagainya karena sekolah biasanya ditandai dengan adanya lapangan olah raga.Dalam mengenali obyek pada foto udara atau pada citra lainnya, dianjurkan untuk tidak hanya menggunakan satu unsur interpretasi citra. Semakin ditambah jumlah unsur interpretasi citra yang digunakan, maka semakin menciut lingkupnya ke arahtitik simpul tertentu. Pengenalan obyek dengan cara ini disebutkonvergensi bukti(cerverging evidence/convergence of evidence).

sumber : Sutanto, 1992

Dalam melakukan interpretasi citra, digunakan berbagai alat yang meliputi alat pengamat, alat pengukur obyek pada citra, alat pemindahan data intrepretasi Citra, serta alat Analisis digital.Alat pengamat pada citra meliputi alat pengamat nonstereoskopik (lensa pembesar, meja sinar, serta istrumen pengamat optik dan elektronik) dan Alat pengamat stereoskopik. Stereoskop merupakan piranti optik binokuler untuk membantu pengamat guna mengamati pasangan foto atau diagram yang diorientasikan dengan benar untuk memperoleh kesan mental sebuah model tiga dimensional.Alat pengukur obyek pada citra meliputi pengukur arah, pengukur jarak, pengukur luas, pengukur tinggi, serta pengukur lereng.

Kegunaan citra penginderaan jauh antra lain sebagai berikut :1. Sebagai alat bantu dalam menyusun teoriTeori adalah serangkaian peryataan tentang hubungan antara dua gejala atau lebih yang dibuat dengan tingkat kepercayaan tertentu. Teori tersebut disusun berdasarkan penelitian yang dibuat dengan tingkat kepercayaan antara teori dan fakta.2. Sebagai atau untuk menemukan faktaCitra yang menyajikan gambaran lengkap merupakan sumber data yang dapat diinterpretasi secara cepat.3. Sebagai alat penelitianCitra yang menyajikan gambaran sinoptik merupakan alat yang baik dalam memberikan rekaman objek, gejala, atau daearah.4. Sebagai dasar penjelasanCitra yang menyajikan gambaran lengkap dengan ujud dan letak yang mirip wujud dan letak sebenarnya merupkan alat yang baik sekali untuk memahami letak dan susunan gejala di muka bumi.5. Sebagai alat dalam prediksi pengendalian.Citra merupakan alat bantu secara visual yang bermanfaat di dalam prediksi dan pengendalian, yaitu sebagai abstraksi kondisi masa yang akan datang dan sebagai peta kerja.Gambar di atas adalah animasi yang dibuat oleh seorang ahli untuk menggambarkan penyebaran lumpur sidoarjo ke selat madura. Animasi ini dibuat berdasarkan data satelit yang diperoleh secara periodik. Dari data citra tersebut, seorang ahli bisa memprediksi dampak penyebaran lumpur beberapa tahun yang akan datang.

Penginderaan jauh bisa dimanfaatkan oleh para ahli dalam bidangnya masing-masing. Diantaranya sebagai berikut :- Hidrologi : pengukuran curahan, memonitor dalamnya salju dan es yang menutup permukaan, pengawasan banjir, manajemen transport ari, agrikultur, kehutanan.- Meteorologi : Memonitoring badai, curahan, awan dan gerakannya, angin serta turbulensi, insolasi.- Ekologi dan Polusi : memonitor biologi, polusi thermal, polusi udara dan air.- Geografi dan geologi : pemetaan tanah dan lapangan, peta geologi, mendeteksi endapan mineral.- Oceanografi : memonitor gelombang, arus, temperatur, salinitas, turbidit (kekeruhan air)- MiliterKEUNGGULAN PENGINDERAAN JAUHMenurut Sutanto(1994:18-23), penggunaan penginderaan jauh baik diukur dari jumlah bidang penggunaannya maupun dari frekuensi penggunaannya pada tiap bidang mengalami pengingkatan dengan pesat. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor antara lain :(1) Citra menggambarkan obyek, daerah, dan gejala di permukaan bumi dengan; wujud dan letak obyek yang mirip ujud dan letak di permukaan bumi, relatif lengkap, meliputi daerah yang luas, serta bersifat permanen.(2) Dari jenis citra tertentu dapat ditimbulkan gambaran tiga dimensional apabila pengamatannya dilakukan dengan alat yang disebut stereoskop.(3) Karaktersitik obyek yang tidak tampak dapat diwujudkan dalam bentukcitra sehingga dimungkinkan pengenalan obyeknya.(4) Citra dapat dibuat secara cepat meskipun untuk daerah yang sulit dijelajahi secara terestrial.(5) Merupakan satu-satunya cara untuk pemetaan daerah bencana.(6) Citra sering dibuat dengan periode ulang yang pendek.Posted by Hendrik Boby Hertanto Reactions:

37Temperature map 2000-2003

Map Temperature with surface appearance

Bagian Timur Laut : warna kuning merata, bukan potensi geothermal, pemukiman, anomali suhu karena pemantulan dari atap (seng)Potensi geothermal : barat laut ke tenggara, kontras suhu, anomali40Rata-rata manifestasi suhu kawah putih diperoleh berdasarkan data suhu seperti berikut:

Lokasi akuisisi terletak di daerah dengan musim kemarau sehingga suhu cukup tidak stabil. Hal ini terkait dengan kadar air dari air yang dimiliki oleh suatu daerah. Ketika kelembaban rendah, suhu yang dihasilkan akan lebih tinggi, dan sebaliknya.

KesimpulanAnomaly temperatur, manifestasi panas dan kenampakan lain di permukaan dalam penelitian ini menunjukkan kemungkinan potensi panas bumi di daerah Patuha yang ditandai dengan kesamaan jenis batuan di daerah penelitian dengan temperatur yang berbeda.Dengan tersedianya gambar inframerah dari Landsat ETM + maka suhu permukaan dapat diperoleh. Jadi, gambar termal di Landsat ETM + dapat digunakan untuk mendeteksi suhu permukaan yang pada gilirannya dapat menjadi indikator untuk ketersediaan energi panas bumi. Dan dengan membandingkan peta geologi, SRTM dan peta geomorfologi kita dapat menyimpulkan bahwa Daerah Patuha memiliki potensi panas bumi dari barat laut ke daerah tenggara. Penggunaan penginderaan jauh tidak dapat dipisahkan dari aspek-aspek lain dari ilmu (geologi, geokimia, dan geofisika). Oleh karena itu, data ini dapat digunakan sebagai data pembanding untuk melakukan survei lebih rinci dalam eksplorasi panas bumi