TEKNOLOGI CITRASATELIT MODIS UNTUKPENGUKURAN...

9
permukaan pada zona beriklim sedang, hangat di musimpanas (NYBAKJ<EN, 1998). Kondisi perairan sangat dipengaruhi olehparameteroseanografiyaitusuhu,salinitas, pH, arus, gelombang dan pasang. Keseluruh parameter ini mempunyai peran yang saling terkait, khususnya terbadap kehidupan suatu spesies ikan dan umumnya terhadap sumberdaya laut (NONTTI,200S). Beberapa spesies ikan umumoya hidup, mencari makan, memijahdan melakukanaktivitas lainnyapada kisaran suhu yang sesuai dengan lingkungannya dan bersifatpolikilometrik(suhu tubuhdipengaruhi olehlingkungan), sebingga suhu merupakan salah satu faktor yang sangat penting dalam mengatur proseskehidupan dan penyebaranorganisme(NYBAKKEN,1998). I) UPT Loka Konservasi Biota Laut-LlPl, Ambon Suhumerupakansalah satufaktoryang sangat penting dalam mengatur proses kehidupan dan penyebaran organisme. Di samudera, suhu bervariasi secara horizontal sesuai dengan garis lintang, dan juga secara vertikal sesuai dengan kedalaman (NYBAKKEN, 1998). Perairan Indonesia memiliki kisaran suhu permukaan Iaut (SPL) antara 28-31"C.Untuk lokasi di mana terjadi upwelling dalam skala besar SPL dapat turun mencapai2S-26"C(NONTJL200S).Suhudalam lautan juga bervariasi sesuai dengan kedalaman. Massa air permukaan di wilayah tropis yang cenderung panas sepanjang tabun berkisar antara 20-30°C,sedangkan massa air PENDAHULUAN THE TECHNOLOGY OF MODIS SATELLITE IMAGE FOR SEA SURFACE TEMPERATURE MEASUREMENTS. Thedevelopment of technologyfor gathering data of Sea Surface Temperature data (SS1) has increased Significantly. At present, remote sensing satellite technology is being used to produces SST data from satellite images. One of satellitesfor measuring SST isAqua-Terra that has a MODIS sensor (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometerj. The MODIS sensor is used due to its advantages for having 36 bands sensor featuring resolutions of 250m, 500m, and IOOOmwith high temporal resolutions. Thispaper aims to discuss theprofile of MODIS technology especially for sea surface temperature (SS1) measurements is the research of oceanography. ABSTRACT Widbya Nugrobo SatrioajieJ) Oleb TEKNOLOGI CITRASATELIT MODIS UNTUK PENGUKURAN SURU PERMUKAAN LAUT ISSN 0216-1877 Oseana, Volume XXXVIl, Nomor 3, Tahun 2012: 1 - 9

Transcript of TEKNOLOGI CITRASATELIT MODIS UNTUKPENGUKURAN...

Page 1: TEKNOLOGI CITRASATELIT MODIS UNTUKPENGUKURAN …oseanografi.lipi.go.id/dokumen/os_xxxvii_3_2012-1.pdf · MODIS, adalah sebagai berikut : 1. Formatdata level1merupakan datamentah ...

permukaan pada zona beriklim sedang, hangatdimusimpanas(NYBAKJ<EN, 1998).

Kondisi perairan sangat dipengaruhiolehparameteroseanografiyaitusuhu, salinitas,pH, arus, gelombang dan pasang. Keseluruhparameter ini mempunyai peran yang salingterkait, khususnya terbadap kehidupan suatuspesies ikan dan umumnya terhadapsumberdaya laut (NONTTI, 200S). Beberapaspesies ikan umumoya hidup, mencari makan,memijah dan melakukanaktivitas lainnyapadakisaran suhu yang sesuai denganlingkungannyadan bersifatpolikilometrik(suhutubuh dipengaruhi oleh lingkungan), sebinggasuhumerupakan salah satu faktor yang sangatpenting dalammengatur proseskehidupan danpenyebaranorganisme(NYBAKKEN,1998).

I) UPT Loka Konservasi Biota Laut-LlPl, Ambon

Suhu merupakan salah satu faktor yangsangat penting dalam mengatur proseskehidupan dan penyebaran organisme. Disamudera, suhu bervariasi secara horizontalsesuai dengan garis lintang, dan juga secaravertikal sesuai dengan kedalaman(NYBAKKEN, 1998). Perairan Indonesiamemiliki kisaran suhu permukaan Iaut (SPL)antara 28-31"C. Untuk lokasi di mana terjadiupwelling dalam skala besar SPL dapat turunmencapai2S-26"C(NONTJL200S).Suhudalamlautan juga bervariasi sesuai dengankedalaman. Massa air permukaan di wilayahtropis yang cenderung panas sepanjang tabunberkisar antara 20-30°C,sedangkan massa air

PENDAHULUAN

THE TECHNOLOGY OF MODIS SATELLITE IMAGE FOR SEA SURFACETEMPERATUREMEASUREMENTS. Thedevelopment of technologyfor gathering data ofSea Surface Temperature data (SS1) has increased Significantly. At present, remote sensingsatellite technology is being used to produces SST data from satellite images. One ofsatellitesfor measuring SST isAqua-Terra that has a MODIS sensor (Moderate-resolutionImaging Spectroradiometerj. The MODIS sensor is used due to its advantages for having36 bands sensor featuring resolutions of 250m, 500m, and IOOOmwith high temporalresolutions. This paper aims to discuss the profile of MODIS technology especially for seasurface temperature (SS1) measurements is the research of oceanography.

ABSTRACT

Widbya Nugrobo SatrioajieJ)

Oleb

TEKNOLOGI CITRASATELIT MODISUNTUK PENGUKURAN SURU PERMUKAAN LAUT

ISSN 0216-1877Oseana, Volume XXXVIl, Nomor 3, Tahun 2012: 1 - 9

Page 2: TEKNOLOGI CITRASATELIT MODIS UNTUKPENGUKURAN …oseanografi.lipi.go.id/dokumen/os_xxxvii_3_2012-1.pdf · MODIS, adalah sebagai berikut : 1. Formatdata level1merupakan datamentah ...

2

Citra Satelit ModisMODIS mengorbit bumi secara polar

(arab utara-selatan) pada ketinggian 7051an, dansetiap hari melewati gar is khatulistiwa padapukuJ 10.30 waktu lokal. Lebar cakupan lahanpada permukaan bumi setiap putarannya sekitar2330 km. Pantulan gelombang elektromagnetikyang diterima sensor MODIS sebanyak 36bands (36 interval panjang gelombang), mulaidari O,405sampai14,385.tEm(I.tEm= 111.000.000meter). Data terkirim dari satelit dengankecepatan 11 Megabytes setiap detik denganresolusi radiometrik 12 bits. Artinya obyekdapat dideteksi dan dibedakan sampai 212(= 4,096) derajat keabuan (grey Levels).

Satu elemen eitranya (pixels, pictureelement) berukuran 250 m (band 1-2), 500 m(band 3-7) dan lOOOm(band8-36).Dalamduniapenginderaan jauh (remote sensing), hal inidikenal sebagai resolusi spasial. MODIS dapatmengamati tempat yang sarna di permukaanbumi setiap hari, untuk kawasan di atas lintang30, dan setiap dna hari, untuk kawasan dibawahlintang 30, termasuk Indonesia (http://modis.gsfc.nasa.gov, 2007).

Salah satu teknologi untuk memperolehdata suhu permukaan laut seeara kontinyuadalah dengan memanfaatkan data citrasatelit. Citra satelit merupakan salah satu hasildari teknologi penginderaan jauh. Salahsatu teknologi yang digunakan adalahMODIS (Moderate-resolution ImagingSpectroradiometer) yang merupakan salah satusensor milik EOS (Earth Observing System) dandibawa oleh dua wahana yang diproduksi olehNASA (National Aeronautics and SpaceAdministration) yaitu Terra dan Aqua (http://modis.gsfc.nasa.gov,2007).

Sensor MODIS merupakan turunan darisensor AVHRR (Advanced Very HighResolution Radiometer), SeaWlFS (Sea-viewingWide Field of View Sensor) dan mRS (HighResolution Imaging Spectrometer) yang dimilikiEOS yang sebelumnya telah mengorbit,sehingga dapat digunakan untuk mengukurparameter yang berada pada permukaan lauthingga ke atmosfer antara lain mengukur suhupermukaan taut, konsentrasi klorofil, kandungannap air dan fenomena-fenomena laut, sepertiterjadinya upwelling, thermal front dan Jain­lain (http://modis.gsfc.nasa.gov, 2007).

Gambar I. Distribusi suhu menurut kedalaman perairan laut (NONTJI, 2005)

uphmDilim

r-----------,.--Lapisau Pt'naW::.m

Lapisan T61nckb.n

300 10

1~~1:!.Ii•~:..:

1,-

Page 3: TEKNOLOGI CITRASATELIT MODIS UNTUKPENGUKURAN …oseanografi.lipi.go.id/dokumen/os_xxxvii_3_2012-1.pdf · MODIS, adalah sebagai berikut : 1. Formatdata level1merupakan datamentah ...

3

Selanjutnya, dilakukan perhitunganSPL pad a piksel-piksel yang bebas awanmenggunakan persamaan sebagai berikut:SPL ("C)= - 0,0014 +3,53 T -1,51Tn 11(MINNETT et al., 200 1).dengan SST dalam oC, T dan T adalah suhukecerahan kanal31 dan k~aI32. 32

2. A1goritma KeduaAlgoritma kedua mengikuti jalan pikiran

dari Pathfinder, yang disebut dengan istilahMiami pathfinder. Algoritma ini mengikutsertakan variabel sudut Zenith satelit, spektralinfra merah jauh (spectralfar-infrared) dengankisaran panjang gelombang 10 dan 12 urn (band31 dan 32) dengan a1asan emissivitas radiasi bumisebagai black body radiation yang akanmencapai nilai maximum pada temperatur 3000K(suatu pendekatan untuk rata-rata temperaturpermukaan bumi),

radiance level 1a dengan menerapkaokalibrasi sensor, koreksi atmosfer, danalgoritma bio-optik.

3. Level 3: merupakan data level 2 yangdikumpuJkan dan dipaketkan dalam periode] hari, 8 hari, 1bulan dan 1 tahun.

Untuk menentukan perhitungan suhupermukaan laut (SPL) dengan meoggunakandata MODIS dapat dilakukan, denganmenggunakanAlgoritma antara lain:1. A1goritma Pertama

Perhitungan SPL dilakukan hanya padapikseJ yang berawan. Langkah-Iangkah uotukmendeteksi awan dilakukan sebagai berikut:• Jika suhu kecerahan dari kanal 32 (TbJ lebih

kecil dari 2800K maka piksel tersebutberawan.

• Jika (kanal 2/kanal I) > 0,6, maka pikseltersebut berawan.

• Jika selisih antara suhu kecerahan kanal31(Th ) dan kanal32 (Tb ) lebihbesar dari 2,5OK, 3~aka pikseJ ters~but diindikasikanberawan.

Adapun format level data yang dihasilkan olehMODIS, adalah sebagai berikut :1. Format data level 1merupakan data mentah

ditambah deogan informasi tentang kalibrasisensor dan geolokasi yang terdiri dari:a Levella: mengandung informasi lebih

yang dibutuhkao pada set data. Levelladugunakan sebagai input untukgeolocation, calibration danprocessing.

b. Level lb: data yang telah mempunyaiterapannya, merupakan hasil dari aplikasisensor kalibrasi sensor pada level Ia.

2 Level 2 : dihasilkao dari prosespenggabungan data level la dan 1b. Datalevel 2 menetapkan nilai geofisik pada tiappiksel, yang berasal dari perhitungan raw

Dengan karakteristik di atas, MODISmemiliki beberapa kelebihan dibandingNOAA-AVHRR Kelebihan sensor MODISdibandingkan dengan sensor global laionyaadalab dalam hal resolusi spasial 250 m, 500 mdan 1 km. Kelebihannya dari MODIS adalahlebih ban yak memilild spektral panjanggelombang (resolusi radiometrik) dan lebih telitidalam cakupan laban (resolusi spasial), sertalebih kerapoya frekueosi pengamatan (resolusitemporal). Hingga saat ini sistem satelitLandratThematic Mapper yang bekerja pada resolusispasial 30 meter, masih gencar dipromosikanuntuk riset global. Landsat mengarnati 7 spektral,mulai interval biru (52.tEm) sampai thermal infra­merah (12,5jEm) (http://modis.gsfc.nasa.gov,2007).

Sensor MODIS terdiri dari 36 bandyangmencakup kanal-kaoal dari satelit NOAA(National Oceanic AtmosphireAdministration), SeaWtFS, HIRS dan satelitgloballainnya, sehiogga dapat digunakan untukmengukur parameter dari permukaan laut h inggake atmosfer, seperti mengukur suhu permukaanair laut, konsentrasi klorofil, kandungan uap airdan fenomena-fenomena laut. (http://modis.gsfc.nasa.gov,2oo7).

Page 4: TEKNOLOGI CITRASATELIT MODIS UNTUKPENGUKURAN …oseanografi.lipi.go.id/dokumen/os_xxxvii_3_2012-1.pdf · MODIS, adalah sebagai berikut : 1. Formatdata level1merupakan datamentah ...

4

17.78 em diam off-axis, afocal (collimated), withintermediate field stop1.0 x 1.6 x 1.0 m228.7 kg162.5 W (single orbit average)10.6 Mbps (peak daytime); 6.1 Mbps (orbital average)12 bits

250 m (bands 1-2); 500 m (bands 3-7);1000m (bands 8-36)

6 yearsDesign Life:

Spatial Resolution

Telescope:

Size:Weight:Power:Data Rate:Quantization:

705 km, 10:30 a.m, descending node (Terra) or 1:30 p.m,Orbit: ascending node (Aqua), sun-synchronous, near-polar,

circular

Scan Rate: 20.3 rpm, cross trackSwath Dimensions 2330 km (cross track) by 10 km (along track at nadir)

temperatur permukaan laut akan roenghasilkanakurasi yang lebih baik (MINNETT et al., 200 I).

Kerugian dari penggunaan spektral ketigadalam menentukan temperatur permukaan lautdikarenakan adanya refleksi sinar matahari olehgelombang permukaan laut di siang hari. Olehkarena itu, metode inibaik digunakan di malamhari. SST 4 didefinisikan sebagai berikut(MINNETT et al., 2001).MODIS_SPL_ 4 (DC)= Cl +C2*T22 + C3*(T22-T23) (MlNNETI et al., 2001).

dimana:T22 dan T23 secara berturut adaJah brightnesstemperature band22 dan 23.• Cl , C2 dan C3 ditentukan melalui model

transfer radiative.

Hasil dari model SPL_41ebih tinggi dari modelMODIS_SPL (SPL_4- Modis_SST < 0.8°C)(MlNNETT, 2001).

Adanya ketiga algoritma di atas, makadipelukan pengujian yang lebih seksama, yaitudengan tujuan untuk mendapatkan metode yangmendekati kondisi Indonesia.

Tabel1. Spesifikasi MODIS

Perhitungan SST didefinisikan berdasarkanalgoritma Miami Pathfinder, yaitu:SPL (OC) = Cl+C2T31 + C3*(T31T32)SST_ Guess +C4*(sec(q)-1)*(T31-T32)(PATHFINDER danPODESTA, 2001)dimana:• q: adalah sudut Zenith satelit• T31,T32: Brightness temperature dari band

31 dan band32

Sedangkankonstanta (Cl,C2,C3.C4) ditentukanmelalui analisis regresi simulasi radiativetransfer atau melalui match up database daribrightness temperature dan pengamatanradiometrik insitu (PATHFINDER danPODESTA, 2001).3. Algoritma Ketiga

Sesuai dengan nama orang yangmengusulkannya, maka algoritma ini disebutalgoritma Minnett Algoritma ini menggunakanspectral Mid-lnfrareddaJam (dalam 3,7 -4,1~),yang pada kisaran tersebut atmospheric windowlebih transparan dari pada 10- 12 urn (band31dan 32), sehingga memungkinkan perhitungan

Page 5: TEKNOLOGI CITRASATELIT MODIS UNTUKPENGUKURAN …oseanografi.lipi.go.id/dokumen/os_xxxvii_3_2012-1.pdf · MODIS, adalah sebagai berikut : 1. Formatdata level1merupakan datamentah ...

5

Tabel2. Spesifikasi BandMOnIS

Primary Use Band Bandwidth Spectral Radiance: Requir!d(om) (W/m2 -um-sr) SNR'

Land/Cloud/Aerosols 620 - 670 21.8 ]28Boundaries 2 841 - 876 24.7 201

Land/Cl (JudiAerosols 3 459 - 479 35.3 243Properties 4 545 - 565 29.0 228

5 1230 - 1250 5.4 746 1628 - 1652 7.3 2757 2105-2155 1.0 110

Ocean Color/ 8 405 - 420 44.9 880Phytoplankton/ 9 438 - 448 41.9 838Biogeochemistry 10 483 - 493 32.1 802

11 526 - 536 27.9 75412 546 - 556 21.0 75013 662 - 672 9.5 91014 673 - 683 8.7 L08715 743 - 753 10.2 58616 862 - 877 6.2 516

Atmospheric 17 890 - 920 10.0 167Water Vapor 18 931 - 941 3.6 57

19 915 - 965 )5.0 250Surface/CLoud 20 3.660 - 3.840 0.45(300K) 0.05Temperature 21 3.929 - 3.989 2.38(335K) 2.00

22 3.929 - 3.989 0.67(300K) 0.0723 4.020 - 4.080 0.79(300K) 0.07

Atmospheric 24 4.433 - 4.498 0.17(250K) 0.25Temperature 25 4.482 - 4.549 0.59(275K) 0.25Cirrus Clouds 26 1.360 - 1.390 6.00 150(SNR)Water Vapor 27 6.535 - 6.895 1.16(240K) 0.25

28 7.l75 -7.475 2. 18(250K) 0.25Cloud Properties 29 8.400 - 8.700 9.58(300K) 0.05

Ozone 30 9.580 - 9.880 3.69(250K) 0.25Surface/Cloud 31 10.780 - 11.280 9.55(300K) 0.05Temperature 32 11.770 - 12.270 8.94(300K) 0.05Cloud Top 33 13.185 - 13.485 4.52(260K) 0.25Altitude 34 13.485 - 13.785 3.76(250K) 0.25

35 13.785 - 14.085 3.1 1(240K) 0.2536 14.085 - 14.385 2.08(220K) 0.35

IBands I to ]9 are in run; Bands 20 to 36 are in urn: Spectral Radiance values are (W/m2 -um-sr)~SNR = Signal-to-noise ratio4 NE(delta)T = Noise - equivalent temperature differenceNote: Performance goat is 30-40% better than required

Page 6: TEKNOLOGI CITRASATELIT MODIS UNTUKPENGUKURAN …oseanografi.lipi.go.id/dokumen/os_xxxvii_3_2012-1.pdf · MODIS, adalah sebagai berikut : 1. Formatdata level1merupakan datamentah ...

6

SatelitTerra memiliki lima sensor yangdidesain untuk memonitoring lingkungan danperubahan iklim, kelima sensor tersebut adalah:1. ASTER (Advanced Spaceborne ThermalEmission and Reflection Radiometer)

2 CERES (Clouds and the Earth s RadiantEnergy System)

3. MISR (Multi-angle Imaging SpectroRadiometer)

4. MODIS (Moderate-resolution ImagingSpectroradiometer)

5. MOPIT (Measurements of Pollution in theTroposphere)

Gambar 3. Satelit Terra(sumber http://modis.gsfc.nasa.govlI'e"a.html)

Satelit TerraSatelit Terra Merupakan satelit

pendahulu Aqua, diluncurkan di VandenbergAir ForceBasepada tanggal18 Desember 1999dengan menggunakan ATLAS IIAS dan mulaiberoperasi pada 24 Februari 2000 (Gambar 3).

5. MODIS (Moderate Resolution ImagingSpectroradiometer)

6. CERES Clouds and the Earth s RadiantEnergy System

Aqua membawa enam jenis instrumen sensordi orbitnya, yaitu :1. AIRS (Atmospheric Infrared Sounder).2 AMSU-A (AdvancedMicrowave Sounding

Unit)3. HSBHumidity Sounderfor Brazil4. AMSR-E (AdvancedMicrowave Scanning

Radiometerfor EaS)

Gambar 2. Satelit Aqua(sumber http://modis.gsfc.nasa.govlI'erra.html)

SatelitAquaSatelit aqua Merupakan salah satu satelit

lingkungan yang dimiliki oleh NASA, yang inidi luncurkan pada 4 Mel 2005 di VandenbergAir Force Base, California, denganmenggunakan Boeing Delta 11rocket. Sesuaidengan namanya yang diambil dari bahasa latin,Aqua yang berarti air ditujukan untuk mengamatiproses yang terjadi akibat interaksi antaraatmosfer, lautan dan daratan.

Instrumen Aqua mampu mendapatkandatamengenai profil temperatur dan kelembabanatmosfer, awan, penguapan dan radiativebalance, terrestrial snow dan sea ice, suhupermukaan laut dan produktivitas perairan,kelembaban tanah, dan memanfaatkannya dalammemprediksi cuaca. Satelit Aqua memberikankonstribusi yang sangat besar dalammemonitoring dinamika daratan dan lautan(http://modis.gsfc.nasa.gov/Terra.html, 2010)(Gambar2).

Page 7: TEKNOLOGI CITRASATELIT MODIS UNTUKPENGUKURAN …oseanografi.lipi.go.id/dokumen/os_xxxvii_3_2012-1.pdf · MODIS, adalah sebagai berikut : 1. Formatdata level1merupakan datamentah ...

7

Gambar 4.

o.:plb

Lapisan suhu permukaan laut terbuka yang terdapat lapisan yang berhubungan dengan panas: a)

I hari bj si hari SST adalah suhu pengbubung SST, berada pada kedalaman 500).!m,ma am an; stang . mt • .<./n

SST berada pada kedalaman sekitar I mm dan SSTdo-"h (bulk SST) DONLON et 01. (200 I).5U!>-slot I

diuraikan pad a garnbar di bawah. Suhupengbubung SST yaitu SST ut" adalah suhupenghubung yang berada pada lapisan tipis airlaut. Suhu ini tidak dapat diukur denganmenggunakan teknologi saat sekarang.Permukaan SST, SST,kin' adalah suhu yangdiukur dengan suatu radiometer infrarnerahpada kcdalaman 50011 m tergantung padapanjang gelombang saar p.e~gukur~n:Sebenarnya suhu ini mcmpunyai nilai tersendiri,tetapi pcrbedaan hasil pengukuran denganradiometer inframerah sangat kecil (kurang dariO.OIOK). Oleh karena itu, perbedaan panjanggelombang SSTJHn diabaikan. Subskin S.ST,SSTsub..t.n' cukup mewakili SSTpada suhu lapisankulit laut dan pada biasanya dalam pengukuranmenggunakan gelombang mikro radiometerfrekuensi rendah (6-10 GH7). SST yang beradalebih dalam, SSTJ'P'h' (dikenal sebagai bulk ~ST)mewakili suhu yang berada pad a lapisancampuran bagian atas (surface mixed layer),yang berasal dari pergolakan air ya.ngdipengaruhi oleh angin (convectiveovertumingj (Gam bar 4).

PENGUKURAN SPL DENGAN CITRASATELIT MODIS

Suhu Permukaan Laut (SPL) dapat diukurmenggunakan gelombang mikro radiometer.Kedalarnan penetrasi gelombang mikro dapatJebih besar daripada gelombang inframerah.Untuk gelombang mikro frekuensi rendah (6-10GH), kedalaman penetrasi dapat mclebihi Imm (http://daac.gsfc.nasa.goy, 2007).

Kedalaman penerrasi gelombang mikrosensitif lerhadap kondisi yang tidak rata(bergelombang), dan permukaan yang berkadargaram, Frekuensi menggunakan instrumenAMSU (AdvancedMicrowaveSounding Unit),yang mempunyai besar frekuensi antara 23 GHzsampai 90 GH7, kedalaman penetrasi biasanyalebih kecil dari 1 rnm, dan radiasi permukaandengan sangat dipengaruhi oleh lcmperaturkulit (skill) pcrmukaan laut (htlp:lldaac.gsfc.nasa.goY,2007).

Menurut DONLON et al. (200 I), strukturvertikal mengenai lapisan Suhu Permukaan Laut(SPL)I Sea Surface Temperature(SST) dapat

Page 8: TEKNOLOGI CITRASATELIT MODIS UNTUKPENGUKURAN …oseanografi.lipi.go.id/dokumen/os_xxxvii_3_2012-1.pdf · MODIS, adalah sebagai berikut : 1. Formatdata level1merupakan datamentah ...

8

Citra satelit MODIS dapat menerimapantulan gelombang elektromagnetik yangditerima sensor sebanyak 36 bands. Terdapatbeberapa algoritma yang dapat digunakanuntuk rnemperoleh tingkat akurasi pengukuranSPL. namun diperlukan pengujian yang lebihseksama. dengan tujuan untuk mendapatkanhasil yang mendekati kondisi perairan Indonesia.

PfNlJIUP

SPL kaitannya dengan perbedaan suhu denganbulk-skin dapat menyebabkan kesalahan yangsignifikan dalam mempelajari iklim global(DONLON et 01.,200 I).

Data insitu reguler mengenai SPL sangatterbatas, sehingga cara untuk mendapatkannyaadalah dengan mengkalibrasi data MODISIAqua SST dengan data in situ bulk SST (SMITHet 01, 1996; MINNETTT dan EVANS. 1999;BARTON, et al., 2003). Kalibrasi mutlakdiperlukan, karena koreksi atmosferik denganpengukuran inframerah sangat scnsitif,sehingga dapat menyebabkan kesalahan yangsignifikan. Oengan demikian, data MODIS SSTmerupakan data dengan penyajian terbaikmengenai hulk SST yang berdasarkan padainstrumen spasial-ruang, terutama saat kondisiangin keneang (keeepatan angin 10 m/s di alaspermukaan laut atau > 6 m/s), sehingga tidakbisa memperolch data in situ (DONLON et al.,2001).

Di alas samudra tropis, algoritrnaMODIS telah dikalibrasi dengan pelarnpungTRITON (Triangle Trans-Ocean buoyNetwork) atau TAO (Tropical Atmosphere­Ocean) dcngan pcngukuran suhu permukaanlaut (SPL) pada kedalaman I m, akan tetupipcnggunaan pclampung pada pengukuran SPLteiap saja dapat menimbulkan kesalahan(wwwjamstec.go.jp, 2007).

Pada umumnya di dalam lapisaneampuran (surface mixed layer) mempunyaiketebalan antara 1m hingga 100m, bulk SSTmempunyai gradien vertikal yang sangat kecil,Sebenamya, kedalaman dari lapisan eampuran(surface mixed layer) sering didefinisikansebagai kedalaman yang suhunya mulai turundari lapisan bulk SST dengan kisaran nilai yangkecil (O,5°K atau IOK) (DONLON et 01.,2001).

Adakalanya, gradien vertikal SST beradapada lapisan campuran bagian atas. tetapigradicn vertikal dcngan eepat tereliminasi(terhapuskan) oleh pergolakan air bagian atasdalam waktu yang sangat pcndck. Suhu kulit(skin temperature) biasanya memiliki derajattingkar suhu lebih dingin dari rata-rata bulkternperatur (SCHLUESSEL et al., 1990).

Pcrbcdaan temperatur blllk-skiflll1emilikikisaran suhu IOK hingga kurang dari IOK,tergantung pada kondisi-kondisi permukaan danangin yang terus-rnenerus mengalami fluktuasi.Sebagai eontoh, ketika radiasi gelornbangpanjang dari bagian atas mcrniliki perbedaanhanya beberapa mikrometer dengan permukaansamudra yang menaik, temperatur kulit padabiasanya lebih dingin dibanding bulk SST(ROBINSON, 1985).

Kedalaman penetrasi dari infrarnerah danradiasi gelombang mikro, merupakan instrumcnsatelit dari sangat kecil, karena hanya dapatmengukur radiasi gelombang mikro ataugelombang panjang up welling dari lapisan kulitpermukaan (surface skin layer). Bagairnanapun,banyak ahli oseanografi yang tertarik denganbulk SST yang terdapat dalam pcrmukaanlapisan campuran {surface mixed layer), sebabpeugukur an rnasih sederhana denganmenggunakan kapal, pelampung dan icrmometeryang ditambatkan (diikat) (ROBINSON, 1985).

Variasi dari bulk SST melibatkanpertukaran panas yang dapat berdarnpak padaiklim burni. Kesalahan satelit dalam pengukuran

Page 9: TEKNOLOGI CITRASATELIT MODIS UNTUKPENGUKURAN …oseanografi.lipi.go.id/dokumen/os_xxxvii_3_2012-1.pdf · MODIS, adalah sebagai berikut : 1. Formatdata level1merupakan datamentah ...

9

Atmospheric Emitted RadianceInterferometer. MUBEX Workshop,Kyoto, Japan. November.

NONTn,A. 2005. Laut Nusantara. Djambatan.Jakarta, 356 hal.

NYBAKKEN, J.W. 1998. Biologi Laut. SuatuPendekatan Ekologis. PT Gramedia.Jakarta, 459 hal. (diterjemahkan olehEidmen et al., 1998).

PATIIFlNDER, K, G PODESTA 200 I. Overviewof the NOAA-AVHRR Pathfinder SeaSurface Temperature algorithm andmatchup database. J. Geophy, Res, 9179-9197.

ROBINSON,l.S. 1985. Satellite Oceanography.Ellis Horwood, Chichester, England, 455pp.

SCHLUESSEL,P.,W.J.EMERY,HGRASSL,andT. MAMMEN. 1990. On the bulk-skintemperature difference and its impact onsatellite remote sensing of sea surfacetemperature, 1. Geophys. Res., 95, C8,13341-13356D01:10.10291JC095iC08p13341

SMITH, W. L., R.O. KNUTESON, H.E.REVERCOMB, W. FELTZ, H.B.HOWELL, W.P.MENZEL, N. NALLI,O.B. BROWN, J. BROWN, P.MINNETTT, andW.MCKEOWN. 1996.Observations of the infrared radiativeproperties of the ocean=Implications forthe measurement of sea surfacetemperature via satellite remote sensing.Bulletin of the American MeteorologicalSociety,77(1), 41-51.

ANONIMOUS 2007. About MODIS. http://modis.gsfc.nasa.gov. Accessed on 13May 2007.

ANONIMOUS 2007. AIRS/AMSU/HSBValidation Report for Version 4.0 DataRelease. http://daac.gsfc.nasa.gov.Accessed on l3May 2007.

ANONIMOUS 2007. TRITON buoy database.http://www.jamstec.go.jp/jamstec/TRITON/real_time/php/top.php.Accessed on 20 Augusts 2007.

BARTON, 1. J., P. J.MINNETTT, C. 1.DONLON,S. J. HOOK, A. T. JESSUP, K. A.MAllLETandT. J.NIGIITINGALE.2003:The Miami 2001 infrared radiometercalibration and inter-comparison: Shipcomparisons. 1.Atm. Ocean. Tech. (6):333-349.

DONLON, C.J., P.J. MINNETTT, C.L.GENIEMANN, TJ.,NIGHrINGALE, 1.1.BARTON, B.WARD, and M.J. MURRY.2001: Toward Improved Validation ofSatellite Sea Surface Skin TemperatureMeasurements for Climate Research, J.Clim.,Vol. 15, (4). 353-369.

MINNETTP. J.,R H EVANS,O.BROWN,2001.Terra Sea Surface Temperature Thermal(SST) and Mid-Infrared (SST-4). http:/modarch.gsfc.nasa.govl MODIS!ATBDIatbd-MOD-25.pdf. Accessed on 20Augusts 2008.

MINNETT P.J., and R. H. EVANS. 1999.Comparison of Satellite Retrieved SeaSurface Temperature with the Marine

DAFfAR PUSfAKA