PENGINDERAAN JAUH

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pengambilan data citra penginderaan jauh melalui media wahana antariksa maupun pesawat terbang, semakin mudah dikerjakan dengan cepat dan akurat. Metoda yang dikembangkan untuk mendukung pembangunan di berbagai sektor dibutuhkan teknologi yang mampu menyiapkan maupun memproses dan menampilkan informasi secara cepat akurat dengan biaya tidak mahal.Salah satu metode yang dikembangkan adalah metoda tepat guna yang relatif murah untuk menunjang kepentingan pemetaan terutama di daerah dengan tingkat aktifitas tinggi dengan hasil yang dapat dipertanggung jawabkan sehingga program monitoring sumber daya alam dan lingkungan.

Penginderaan jauh (inderaja) adalah ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) untuk memperoleh, mengolah dan menganalisa data untuk mengetahui karakteristik objek tanpa menyentuh objek itu sendiri. Dengan pengertian ini bahwa ada beberapa cara yang bisa dilakukan termasuk peralatan yang dipakai untuk mengamati suatu objek dengan metode penginderaan jauh.

 Saat ini metode penginderaan jauh sudah menggunakan satelit yang mengorbit bumi. Sistem inderaja pada prinsipnya terdiri atas tiga bagian utama yang tidak terpisahkan yaitu ruas antariksa, ruas bumi dan pemanfaatan data produk ruas bumi. Data yang diperoleh dari sensor penginderaan jauh menyajikan informasi penting untuk membuat keputusan yang mantap dan perumusan kebijakan bagi berbagai penerapan pengembangan sumberdaya dan penggunaan lahan.data penginderaan jauh digital mempunyai sifat khas yang dihasilkan oleh setiap sensor. Sifat khas data tersebut dipengaruhi leh sifat orbit satelit, sifat dan kepekaan sensor penginderaan jauh terhadap panjang gelombang elektromagnetik, jalur transmisi yang digunakan, sifat sasaran (obyek) dan sifat sumber tenaga radiasinya. Sifat orbit satelit dan cara operasi sistem sensornya dapat mempengaruhi resolusi dan ukuran piksel datanya.

Satelit penginderaan jauh menurut kemungkinan penggunaannya  dapat dibedakan dalam 3 kelompok yaitu : sistem satelit untuk meteorologi, lingkungan, dan oceanografi; sistem satelit untuk inventarisasi dan pemantauan sumber daya alam; dan sistem satelit untuk penyediaan peta tematik dan topografi.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Penginderaan Jauh

          Divinisi pengenderaan jauh adalah Pengambilan atau pengukur an data / informasi mengenai sifat dari sebuah fenomena, obyek atau benda dengan menggunakan sebuah alat perekam tanpa berhubungan langsung dengan  bahan study.

1.Penginderaan jauh adalah ilmu atau seni untuk memperoleh informasi tentang objek, daerah atau gejala, dengan jalan menganalisis data yang diperoleh dengan menggunakan alat, tanpa kontak langsung dengan objek, daerah atau gejala yang akan dikaji (Lillesand dan Kiefer, 1990).

2.Penginderaan jauh merupakan upaya untuk memperoleh, menemutunjukkan (mengidentifikasi) dan menganalisis objek dengan sensor pada posisi pengamatan daerah kajian (Avery, 1985).

3. Penginderaan jauh merupakan teknik yang dikembangkan untuk memperoleh dan menganalisis informasi tentang bumi. Informasi itu berbentuk radiasi elektromagnetik yang dipantulkan atau dipancarkan dari permukaan bumi (Lindgren, 1985).

Dari beberapa batasan pengertian di atas dapat disimpulkan bahwa penginderaan jauh merupakan upaya memperoleh informasi tentang objek dengan menggunakan alat yang disebut “sensor” (alat peraba), tanpa kontak langsung dengan objek.Dengan kata lain dapat dinyatakan bahwa penginderaan jauh merupakan upaya untuk memperoleh data dari jarak jauh dengan menggunakan peralatan tertentu. Data yang diperoleh itu kemudian dianalisis dan dimanfaatkan untuk berbagai keperluan. Data yang diperoleh dari penginderaan jauh dapat berbentuk hasil dari variasi daya, gelombang bunyi atau energi elektromagnetik. Sebagai contoh grafimeter memperoleh data dari variasi daya tarik bumi (gravitasi), sonar pada sistem navigasi memperoleh data dari gelombang bunyi dan mata kita memperoleh data dari energi elektromagnetik. (Tentang tiga hal ini akan diuraikan lebih lanjut pada bagian lain). Jadi penginderaan jauh merupakan pemantauan terhadap suatu objek dari jarak jauh dengan tidak melakukan kontak langsung dengan objek tersebut.

2.2. Konsep Dasar Penginderaan Jauh

          Empat komponen dasar dari sistem PJ adalah target, sumber energi, alur transmisi, dan sensor. 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. Kiefer. 1993 Lillesand.

Data Inderaja (citra digital) direkam menggunakan sensor non-kamera meliputi scanner, radiometer dan spectometer.  Detektor Inderaja menggunakan tenaga elektromagnetik meliputi spektrum tampak, ultraviolet, infra merah dekat, infra merah thermal dan gelombang mikro membentuk pixel.Sistem  perekaman  data penginderaan jauh menggunakan sistem pasif dan sistem aktif. Sistem pasif adalah sistem sensor yang bersifat merekam gelombang elektromagnetik yang dipancarkan oleh obyek yang diamati. Contoh wahana inderaja yang bersifat pasif, antara lain: LANDSAT (RBV/MSS/TM), SPOT, HCMM (Heat Capacity Mapping Mission), NOAA (National Oceanography Atmospheric Administration), GMS (Geostationer  MeteorogicalSatellite),dan IRS (India Resources Satellite).Sistem Aktif adalah sistem sensor yang membangkitkan tenaga elektromagnetik  menggunakan sensor RADAR (Radio Detection and  Ranging).Contoh sistem aktif adalah: sistem SLAR (Side Looking Airborne Radar),  Seasat  (Sea Satellite),Cosmos, SIR (The Shuttle Imaging Radar), ERS (Earth Resources Satellite), JERS (Japan Resources Satellite)

2.3. Manfaat Penginderaan Jauh

a.       Pembuatan Peta-peta Tematik

b.      Analisis Arahan Penataan Lahan Usaha Tambang

c.       membantu mencari faktor penyebab banjir, erosi dan tanah longsor dalam wilayah ekosistem Daerah Aliran Sungai (DAS).

d.      Membantu dalam penyediaan data regional dalam penentuan lokasi Stasiun Pengamat Aliran Sungai (SPAS) untuk pemantauan banjir, sedimen, dan sampah, karena kemampuannya untuk menggambarkan kondisi karakter ekosistem DAS secara digital.

e.       Memetakan dan membuat tampilan menarik daerah rawan banjir dan kekeringan, gejala erosi, dan tanah longsor.

f.       Monitoring perubahan lahan

g.      Monitoring erosi tebing sungai

h.      Memetakan pola pembangunan perumahan dan sebaran spasialnya

Berbagai Pemanfaatan Penginderaan Jauh

Penginderaan jauh bermanfaat dalam berbagai bidang kehidupan, khususnya di bidang kelautan, hidrologi, klimatologi, lingkungan dan kedirgantaraan.

            1. Manfaat di bidang kelautan (Seasat, MOSS)

                        • Pengamatan sifat fisis air laut.

                        • Pengamatan pasang surut air laut dan gelombang laut.

                        • Pemetaan perubahan pantai, abrasi, sedimentasi, dan lain-lain.

            2. Manfaat di bidang hydrologi (Landsat, SPOT)

                        • Pengamatan DAS.

                        • Pengamatan luas daerah dan intensitas banjir.

                        • Pemetaan pola aliran sungai.

                        • Studi sedimentasi sungai.

                        • Dan lain-lain.

            3. Manfaat di bidang klimatologi (NOAA, Meteor dan GMS)

                        • Pengamatan iklim suatu daerah.

                        • Analisis cuaca.

                        • Pemetaan iklim dan perubahannya.

                        • Dan lain-lain.

            4. Manfaat dalam bidang sumber daya bumi dan lingkungan (landsat, Soyuz,

                SPOT)

                        • Pemetaan penggunaan lahan.

                        • Mengumpulkan data kerusakan lingkungan karena berbagai sebab.

                        • Mendeteksi lahan kritis.

                        • Pemantauan distribusi sumber daya alam.

                        • Pemetaan untuk keperluan HANKAMNAS.

                        • Perencanaan pembangunan wilayah.

                        • Dan lain-lain.

            5. Manfaat di bidang angkasa luar (Ranger, Viking, Luna, Venera)

                        • Penelitian tentang planet-planet (Jupiter, Mars, dan lain-lain).

                        • Pengamatan benda-benda angkasa.

      • Dan lain-lain.

(Kiefer. 1993 Lillesand)

2.4. Teknologi Penginderaan Jauh

Sebuah platform PJ 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 dsb.

 1.Resolusi sensor

Rancangan dan penempatan sebuah sensor terutama ditentukan oleh karakteristik khusus dari target yang ingin dipelajari dan informasi yang diinginkan dari target tersebut. Setiap aplikasi PJ mempunyai kebutuhan khusus mengenai luas cak upan area, frekuensi pengukuran dan tipe energi yang akan dideteksi. Oleh karena itu, sebuah sensor harus mampu memberikan resolusi spasial, spec tral dan temporal yang sesuai dengan kebutuhan aplikasi.

a)      Resolusi spasial menunjukkan level dari detail yang ditangkap oleh sensor. Semakin detail sebuah study semakin tinggi r esolusi spasial yang diperlukan. Sebagai ilustrasi, pemetaan penggunaan lahan memerlukan.

b)       resolusi spasial lebih tinggi daripada sistem pengamatan cuaca berskala besar.

c)       Resolusi spektral menunjukkan lebar kisaran dari masing-masing band spektral yang diukur oleh sensor. Untuk mendeteksi kerusakan tanaman dibutuhkan sensor dengan kisar an band yang sempit pada bagian merah.

d)      Resolusi temporal menunjukkan interval waktu antar pengukuran. Untuk memonitor perkembangan badai, diper lukan pengukuran setiap beberapa menit. Produksi tanaman membutuhkan pengukuran setiap musim, sedangkan pemetaan geologi hanya membutuhkan sekali pengukuran. (Hasyim, B.1995).

2. Platform

a)      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.

b)      Aerial platforms: biasanya diletakkan pada sayap 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.

c)      Satellite Platforms: sejak awal 1960 an sensor mulai diletakkan pada satelit yang diposisikan pada or bit bumi dan teknologinya berkembang pesat sampai sekarang. Banyak studi y ang dulunya tidak mungkin menjadi mungkin.( Hasyim, B. 1995)

2.5. Sistem Penginderaan Jauh

     Penginderaan jauh dengan menggunakan tenaga matahari dinamakan penginderaan jauh sistem pasif. Penginderaan jauh sistem pasif menggunakan pancaran cahaya, hanya dapat beroperasi pada siang hari saat cuaca cerah. Penginderaan jauh sistem pasif yang menggunakan tenaga pancaran tenaga thermal, dapat beroperasi pada siang maupun malam hari. Citra mudah pengenalannya pada saat perbedaan suhu antara tiap objek cukup besar. Kelemahan penginderaan jauh sistem ini adalah resolusi spasialnya semakin kasar karena panjang gelombangnya semakin besar. Penginderaan jauh dengan menggunakan sumber tenaga buatan disebut penginderaan jauh sistem aktif. Penginderaan sistem aktif sengaja dibuat dan dipancarkan dari sensor yang kemudian dipantulkan kembali ke sensor tersebut untuk direkam. Pada umumnya sistem ini menggunakan gelombang mikro, tapi dapat juga menggunakan spektrum tampak, dengan sumber tenaga buatan berupa laser.

     Penginderaan jauh yang menggunakan Matahari sebagai tenaga alamiah disebut penginderaan jauh sistem pasif, sedangkan yang menggunakan sumber tenaga lain (buatan) disebut penginderaan jauh sistem aktif. Tenaga elektromagnetik pada penginderaan jauh sistem pasif dan sistem aktif untuk sampai di alat sensor dipengaruhi oleh atmosfer. Atmosfer mempengaruhi tenaga elektromagnetik yaitu bersifat selektif terhadap panjang gelombang, karena itu timbul istilah Jendela atmosfer yaitu bagian spectrum elektromagnetik yang dapat mencapai bumi.( Tejasukmana,B. 2002)

2.6. Analisis Citra

Data citra satelit dikirim ke stasiun penerima dalam bentuk format digital mentah merupakan sekumpulan data numerik. Unit terkecil dari  data digital adalah bit, yaitu angka biner, 0 atau 1. Kumpulan dari data  sejumlah 8 bit data adalah sebuah unit data yang disebut byte, dengan nilai dari 0 – 255. Dalam hal citra digital nilai level energi dituliskan dalam satuan byte. Kumpulan byte ini dengan struktur tertentu bisa dibaca oleh  software dan disebut citra digital 8-bit.

1. Citra Foto

Citra foto adalah gambaran yang dihasilkan dengan menggunakan sensor kamera.Citra foto dapat dibedakan berdasarkan:

a. Spektrum Elektromagnetik yang digunakan

Berdasarkan spektrum elektromagnetik yang digunakan, citra foto dapat dibedakan atas:

1) Foto ultra violet yaitu foto yang dibuat dengan menggunakan spektrum ultra violet dekat dengan panjang gelombang 0,29 mikrometer.

2) Foto ortokromatik yaitu foto yang dibuat dengan menggunakan spectrum tampak dari saluran biru hingga sebagian hijau (0,4 - 0,56 mikrometer).

3) Foto pankromatik yaitu foto yang dengan menggunakan spektrum tampak mata.

4) Foto infra merah yang terdiri dari foto warna asli (true infrared photo) yang dibuat dengan menggunakan spektrum infra merah dekat sampai panjang gelombang 0,9 mikrometer hingga 1,2 mikrometer dan infra merah modifikasi (infra merah dekat) dengan sebagian spektrum tampak pada saluran merah dan saluran hijau. Peta berdasarkan foto Foto di sebelah kanan diambil dari pesawat terbang. Tampak sebuah kota kecil di gunung di Jepang. Foto ini digunakan untuk membuat peta yang terpampang di bawah. Perhatikan foto itu dan lihat berapa tempat yang dapat kalian kenali di peta. Titik di dalam segitiga kecilkecil itu patok duga, yakni tempat yang ketinggian dan posisinya diketahui dengan tepat. Pada peta, elevasi suatu patok duga, yakni tinggi patok itu dari permukaan laut, dinyatakan dalam meter di sebelahnya. Beberapa digambar sebagai titik tanpa segitiga. Di tengah atas terdapat sebuah kontur dengan bilangan 300 berwarna cokelat. Setiap titik pada kontur itu berelevasi 300 meter.

b. Sumbu kamera

Foto udara dapat dibedakan berdasarkan arah sumbu kamera ke permukaan bumi, yaitu:

1) Foto vertikal atau foto tegak (orto photograph), yaitu foto yang dibuat dengan sumbu kamera tegak lurus terhadap permukaan bumi.

 2) Foto condong atau foto miring (oblique photograph), yaitu foto yang dibuat dengan sumbu kamera menyudut terhadap garis tegak lurus ke permukaan bumi. Sudut ini pada umumnya sebesar 10 derajat atau lebih besar. Tapi apabila sudut condongnya masih berkisar antara 1 - 4 derajat, foto yang dihasilkan masih digolongkan sebagai foto vertikal. Foto condong masih dibedakan lagi menjadi:

a) Foto agak condong (low oblique photograph), yaitu apabila cakrawala tidak tergambar pada foto.

b) Foto sangat condong (high oblique photograph), yaitu apabila pada foto tampak cakrawalanya.

c. Warna yang digunakan

Berdasarkan warna yang digunakan, citra foto dapat dibedakan atas:

1) Foto berwarna semua (false colour).

Warna citra pada foto tidak sama dengan warna aslinya. Misalnya pohonpohon yang berwarna hijau dan banyak memantulkan spketrum infra merah, pada foto tampak berwarna merah.

2) Foto berwarna asli (true colour).

Contoh: foto pankromatik berwarna.

d. Wahana yang digunakan

Berdasarkan wahana yang digunakan, ada 2 (dua) jenis citra, yakni:

1) Foto udara, dibuat dari pesawat udara atau balon (lihat kembali gambar 2.1).

2) Foto satelit/orbital, dibuat dari satelit (lihat gambar 2.4).

2. Citra Non Foto

Citra non foto adalah gambaran yang dihasilkan oleh sensor bukan kamera Citra non foto dibedakan atas:

a. Spektrum elektromagnetik yang digunakan

Berdasarkan spektrum elektromagnetik yang digunakan dalam penginderaan, citra non foto dibedakan atas:

1) Citra infra merah thermal, yaitu citra yang dibuat dengan spektrum infra merah thermal. Penginderaan pada spektrum ini mendasarkan atas beda suhu objek dan daya pancarnya pada citra tercermin dengan beda rona atau beda warnanya.

2) Citra radar dan citra gelombang mikro, yaitu citra yang dibuat dengan spectrum gelombang mikro. Citra radar merupakan hasil penginderaan dengan sistim aktif yaitu dengan sumber tenaga buatan, sedang citra gelombang mikro dihasilkan dengan sistim pasif yaitu dengan menggunakan sumber tenaga alamiah.

b. Sensor yang digunakan

Berdasarkan sensor yang digunakan, citra non foto terdiri dari:

1) Citra tunggal, yakni citra yang dibuat dengan sensor tunggal, yang salurannya lebar.

2) Citra multispektral, yakni citra yang dibuat dengan sensor jamak, tetapi salurannya sempit, yang terdiri dari:

• Citra RBV (Return Beam Vidicon), sensornya berupa kamera yang hasilnya tidak dalam bentuk foto karena detektornya bukan film dan prosesnya non fotografik.

• Citra MSS (Multi Spektral Scanner), sensornya dapat menggunakan spektrum tampak maupun spektrum infra merah thermal. Citra ini dapat dibuat dari pesawat udara.

c. Wahana yang digunakan

Berdasarkan wahana yang digunakan, citra non foto dibagi atas:

1) Citra Dirgantara (Airborne Image), yaitu citra yang dibuat dengan wahana yang beroperasi di udara (dirgantara).

Contoh: Citra infra merah thermal, citra radar dan citra MSS. Citra dirgantara ini jarang digunakan.

2) Citra Satelit (Satellite/Spaceborne Image), yaitu citra yang dibuat dari antariksa atau angkasa luar. Citra ini dibedakan lagi atas penggunaannya, yakni:

a) Citra satelit untuk penginderaan planet. Contoh: Citra satelit Viking (AS), Citra satelit Venera (Rusia).

b) Citra satelit untuk penginderaan cuaca. Contoh: NOAA (AS), Citra Meteor (Rusia).

c) Citra satelit untuk penginderaan sumber daya bumi. Contoh: Citra Landsat (AS), Citra Soyuz (Rusia) dan Citra SPOT (Perancis).

d) Citra satelit untuk penginderaan laut. Contoh: Citra Seasat (AS), Citra MOS (Jepang).

v  Interpretasi Citra

Menurut Este dan Simonett, 1975: Interpretasi citra merupakan perbuatan mengkaji foto udara atau citra dengan maksud untuk mengidentifikasi objek dan menilai arti pentingnya objek tersebut. Jadi di dalam interpretasi citra, penafsir mengkaji citra dan berupaya mengenali objek melalui tahapan kegiatan, yaitu:

     • deteksi

     • identifikasi

     • analisis

Setelah melalui tahapan tersebut, citra dapat diterjemahkan dan digunakan ke dalam berbagai kepentingan seperti dalam: geografi, geologi, lingkungan hidup, dan sebagainya. Pada dasarnya kegiatan interpretasi citra terdiri dari 2 proses, yaitu melalui pengenalan objek melalui proses deteksi dan penilaian atas fungsi objek.

a. Pengenalan objek melalui proses deteksi yaitu pengamatan atas adanya suatu objek, berarti penentuan ada atau tidaknya sesuatu pada citra atau upaya untuk mengetahui benda dan gejala di sekitar kita dengan menggunakan alat pengindera (sensor). Untuk mendeteksi benda dan gejala di sekitar kita, penginderaannya tidak dilakukan secara langsung atas benda, melainkan dengan mengkaji hasil rekaman dari foto udara atau satelit.

b. Identifikasi.

Ada 3 (tiga) ciri utama benda yang tergambar pada citra berdasarkan ciri yang terekam oleh sensor yaitu sebagai berikut:

• Spektoral

Ciri spektoral ialah ciri yang dihasilkan oleh interaksi antara tenaga elektromagnetik dan benda yang dinyatakan dengan rona dan warna.

• Spatial

Ciri spatial ialah ciri yang terkait dengan ruang yang meliputi bentuk, ukuran, bayangan, pola, tekstur, situs, dan asosiasi.

• Temporal

Ciri temporal ialah ciri yang terkait dengan umur benda atau saat perekaman.

2. Penilaian atas fungsi objek dan kaitan antar objek dengan cara menginterpretasi dan menganalisis citra yang hasilnya berupa klasifikasi yang menuju ke arah teorisasi dan akhirnya dapat ditarik kesimpulan dari penilaian tersebut. Pada tahapan ini, interpretasi dilakukan oleh seorang yang sangat ahli pada bidangnya, karena hasilnya sangat tergantung pada kemampuan penafsir citra.( Tejasukmana,B. 2002)

v  Unsur Interpretasi Citra

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam mengamati kenampakan objek dalam

foto udara, yaitu:

1. Rona dan Warna

Rona atau tone adalah tingkat kecerahan atau kegelapan suatu objek yang terdapat pada foto udara atau pada citra lainnya. Pada foto hitam putih rona yang ada biasanya adalah hitam, putih atau kelabu. Tingkat kecerahannya tergantung pada keadaan cuaca saat pengambilan objek, arah datangnya sinar matahari, waktu pengambilan gambar (pagi, siang atau sore) dan sebagainya. Pada foto udara berwarna, rona sangat dipengaruhi oleh spektrum gelombang elektromagnetik yang digunakan, misalnya menggunakan spektrum ultra violet, spektrum tampak, spektrum infra merah dan sebagainya. Perbedaan penggunaan spektrum gelombang tersebut mengakibatkan rona yang berbeda-beda. Selain itu karakter pemantulan objek terhadap spektrum gelombang yang digunakan juga mempengaruhi warna dan rona pada foto udara berwarna.

2. Bentuk

Bentuk-bentuk atau gambar yang terdapat pada foto udara merupakan konfigurasi atau kerangka suatu objek. Bentuk merupakan ciri yang jelas, sehingga banyak objek yang dapat dikenali hanya berdasarkan bentuknya saja.  Contoh:

1) Gedung sekolah pada umumnya berbentuk huruf I, L, U atau empat persegi panjang.

2) Gunung api, biasanya berbentuk kerucut.

3. Ukuran

Ukuran merupakan ciri objek yang antara lain berupa jarak, luas, tinggi lereng dan volume. Ukuran objek pada citra berupa skala, karena itu dalam memanfaatkan ukuran sebagai interpretasi citra, harus selalu diingat skalanya. Contoh: Lapangan olah raga sepakbola dicirikan oleh bentuk (segi empat) dan ukuran yang tetap, yakni sekitar (80 m - 100 m).

4. Tekstur

Tekstur adalah frekwensi perubahan rona pada citra. Ada juga yang mengatakan bahwa tekstur adalah pengulangan pada rona kelompok objek yang terlalu kecil untuk dibedakan secara individual. Tekstur dinyatakan dengan: kasar, halus, dan sedang Misalnya: Hutan bertekstur kasar, belukar bertekstur sedang dan semak bertekstur halus.

5. Pola

Pola atau susunan keruangan merupakan ciri yang menandai bagi banyak objek bentukan manusia dan bagi beberapa objek alamiah. Contoh: Pola aliran sungai menandai struktur geologis. Pola aliran trelis menandai struktur lipatan. Permukiman transmigrasi dikenali dengan pola yang teratur, yaitu ukuran rumah dan jaraknya seragam, dan selalu menghadap ke jalan. Kebun karet, kebun kelapa, kebun kopi mudah dibedakan dari hutan atau vegetasi lainnya dengan polanya yang teratur, yaitu dari pola serta jarak tanamnya.

6 Bayangan

Bayangan bersifat menyembunyikan detail atau objek yang berada di daerah gelap. Meskipun demikian, bayangan juga dapat merupakan kunci pengenalan yang penting bagi beberapa objek yang justru dengan adanya bayangan menjadi lebih jelas. Contoh: Lereng terjal tampak lebih jelas dengan adanya bayangan, begitu juga cerobong asap dan menara, tampak lebih jelas dengan adanya bayangan. Foto-foto yang sangat condong biasanya memperlihatkan bayangan objek yang tergambar dengan jelas, sedangkan pada foto tegak hal ini tidak terlalu mencolok, terutama jika pengambilan gambarnya dilakukan pada tengah hari.

7. Situs

Situs adalah letak suatu objek terhadap objek lain di sekitarnya. Misalnya permukiman pada umumnya memanjang pada pinggir beting pantai, tanggul alam atau sepanjang tepi jalan. Juga persawahan, banyak terdapat di daerah dataran rendah, dan sebagainya.

8. Asosiasi

Asosiasi adalah keterkaitan antara objek yang satu dengan objek yang lainnya. Contoh: Stasiun kereta api berasosiasi dengan jalan kereta api yang jumlahnya lebih dari satu (bercabang).

9. Konvergensi Bukti

Konvergensi bukti ialah penggunaan beberapa unsur interpretasi citra sehingga lingkupnya menjadi semakin menyempit ke arah satu kesimpulan tertentu. Contoh: Tumbuhan dengan tajuk seperti bintang pada citra, menunjukkan pohon palem. Bila ditambah unsur interpretasi lain, seperti situsnya di tanah becek dan berair payau, maka tumbuhan palma tersebut adalah sagu.( Tejasukmana,B. 2002.)

Ø  Karakteristik Citra

•  Pixel

Pixel (picture element) adalah sebuah titik y ang merupakan elemen paling kecil pada citra satelit. Angka numerik (1 byte) dari pixel disebut digital number (DN). DN bisa ditampilkan dalam warna kelabu, berkisar antara putih dan hitam (gray scale), tergantung level energi yang terdeteksi. Pixel yang disusun dalam order yang benar akan membentuk sebuah citra.  Kebanyakan citra satelit yang belum diproses disimpan dalam bentuk  gray scale, yang merupakan skala warna dari hitam ke putih dengan derajat keabuan yang bervariasi. Untuk PJ, skala yang dipakai adalah 256 shade gray scale, dimana nilai 0 menggambarkan hitam, nilai 255 putih. Dua gambar di bawah ini menunjukkan derajat keabuan dan hubungan antara DN dan derajat keabuan yang menyusun sebuah citra.

Untuk citra multispectral, masing masing pixel mempunyai beberapa DN, sesuai dengan jumlah band yang dimiliki. Sebagai contoh, Landsat 7, masing-masing pixel mempunyai 7 DN dari 7 band yang dimiliki. Citra bisa ditampilkan untuk masing-masing band dalam bentuk hitam dan putih maupun kombinasi 3 band sekaligus, yang disebut color composites. Gambar di bawah ini menunjukkan composite dari beberapa band dari potongan Landat 7 dan pixel yang menyusunnya.

·         Contras

Contras adalah antara sebuah benda dengan sekelilingnya pada citra. Sebuah bentuk tertentu mudah terdeteksi apabila pada sebuah citra contrast antara bentuk tersebut dengan backgroundnya tinggi. Teknik pengolahan citra bisa dipakai untuk mempertajam contrast. Citra, sebagai dataset, bisa dimanipulasi menggunakan algorithm (persamaan matematis).  Manipulasi bisa merupakan pengkoreksian error, pemetaan kembali data terhadap suatu referensi geografi tertentu, ataupun mengekstrak informasi yang tidak langsung terlihat dari data. Data dari dua citra atau lebih pada lokas i yang sama bisa dikombinasikan secara matematis untuk membuat composite dari beberapa dataset. Produk data ini, disebut derived products, bisa dihasilkan dengan beberapa penghitungan matematis atas data numerik mentah (DN).

•  Resolusi

Resolusi dari sebuah citra adalah karakteristik yang menunjukkan level  kedetailan yang dimiliki oleh sebuah citra. Resolusi didefinisikan sebagai area dari permukaan bumi yang diwakili oleh sebuah pixel sebagai elemen terkecil dari sebuah citra. Pada citra satelit pemantau cuaca yang mempunyai resolusi 1 km, masing-masing pixel mewakili rata-rata nilai brightness dari sebuah area berukuran 1x1 km. Bentuk yang lebih kecil dari 1 km susah dikenali melalui image dengan resolusi 1 km. Landsat 7 menghasilkan citra dengan resolusi 30 meter, sehingga jauh lebih banyak detail yang bisa dilihat dibandingkan pada citra satelit dengan r esolusi 1 km. Resolusi adalah hal penting y ang perlu dipertimbangkan dalam rangka pemilihan citra yang akan digunakan terutama dalam hal aplikasi, waktu, biaya, ketersediaan citra dan fasilitas komputasi. Gambar berikut menunjukkan perbandingan dari 3 resolusi citra yang berbeda.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas citra dalam hal hambatan-hambatan untuk melakukan interpretasi dan klasifikasi yang diperlukan. Beberapa faktor penting, terutama untuk aplikasi kehutanan tropis adalah:

•  Tutupan awan. Terutama untuk sensor pasif, awan bisa menutupi bentuk-bentuk yang berada di bawah atau di dekatnya, sehingga interpretasi tidak dimungkinkan, Masalah ini sangat sering dijumpai di daerah tropis, dan mungkin diatasi dengan mengkombinasikan citra dari sensor pasif (misalnya Landsat) dengan citra dari sensor aktif (misalnya Radarsat) untuk keduanya saling melengkapi.

• Bayangan topografis. Metode pengkoreksian yang ada untuk menghilangkan pengaruh topografi pada radiometri belum terlalu maju perkembangannya.

• Pengaruh atmosferik. Pengaruh atmosferik, terutama ozon, uap air dan aerosol sangat mengganggu pada band nampak dan infrared. Penelitian akademis untuk mengatasi hal ini masih aktif dilakukan.

•  Derajat kedetailan dari peta tutupan lahan yang ingin dihasilkan. Semakin detail peta y ang ingin dihasilkan, semakin rendah akurasi dari klasifikasi. Hal ini salah satunya bisa diperbaiki dengan adanya resolusi spectral dan spasial dari citra komersial yang tersedia. Setelah citra dipilih dan diperoleh, langkah-langkah pemrosesan tidak terlalu tergantung sistem sensor dan juga software pengolahan citra yang dipakai. Berikut ini akan kami sampaikan dengan singkat beberapa langkah yang umum dilakukan, akan tetapi detail dari teknik dan ketrampilan menggunakan hanya bisa diperoleh dengan praktek langsung dengan menggunakan sebuah citra dan software pengolahan citra tertentu. Langkah-langkah dalam pengolahan citra:

•  Mengukur kualitas data dengan descriptive statistics atau dengan tampilan citra.

•  Mengkoreksi kesalahan, baik radiometric (atmospheric atau sensor) maupun geometric.

•  Menajamkan citra baik untuk analisa digital maupun visual.

• Melakukan survei lapangan.

•  Mengambil sifat tertentu dari citra dengan proses klasifik asi dan pengukuran akurasi dari hasil klasifikasi.

•  Memasukkan hasil olahan ke dalam SIG sebagai input data.

• Menginterpretasikan hasil. Mengamati citra pada layar adalah proses yang paling efektif dalam mengidentifikasi masalah yang ada pada citra, misalnya tutupan awan.

Ø  Pengolahan Citra

Pengolahan citra PJ akan diperkenalkan dengan menggunakan Image Analysis (IA) yang merupakan sebuah ekstens ion ArcView yang dibuat oleh ERDAS (developer dari perangkat lunak pengolahan citra PJ yang bany ak dipakai). Hasil pengolahan citr a PJ nantinya bisa dianalisa bersama sama dengan data SIG lain menggunakan ekstension Spatial Analyst seperti dibahas pada bab sebelumnya. Perlu diingat bahwa IA bukan merupakan sebuah perangkat lunak yang dirancang khusus untuk pengolahan citra melainkan hanya untuk memudahkan pengolahan citra sederhana dengan mengunak an platform ArcView. Untuk pengolahan citra lanjutan, pembaca disarankan untuk memakai dan menggunakan perangkat lunak yang khusus dirancang untuk hal tersebut.  Adapun hal-hal yang bisa dikerjakan oleh IA diantaranya adalah:

•  Mengimpor citra (dalam bentuk data raster) untuk

• digunakan dalam ArcView.

•  Mengklasifikasi sebuah citra menjadi beberapa kelas tipe penutupan lahan seperti vegetasi dll.

•  Mempelajari beberapa citra dari periode pengambilan yang berbeda untuk menentukan area yang mengalami perubahan. sebuah citra.

•  Menajamkan kenampakan sebuah citra dengan cara menyesuaikan kontras dan tingkat kecerahan atau dengan merentangkan histogram.

•  Merektifikasi sebuah citra terhadap sebuah peta acuan supaya posisi koordinat lebih akurat.  Kita hanya akan membahas sebagian dari kapasitas IA, yaitu:

• visualisasi citra

• rektifikasi citra

•  pencarian daerah dengan karakter yang sama pada citra

•  analisa perubahan pada beberapa citr a dari periode yang berbeda

•  mosaic beberapa citra dari area yang berbeda.

 (Dulbahri. 1985.)

Ø  Memperbaiki Kenampakan Sebuah Citra

Seperti dibahas sebelumnya, apabila sebuah citra ditampilkan berdasarkan hubungan linier antara digital number dengan derajat keabuan (untuk hitam putih) atau nilai display (apabila kita memakai pewarnaan), citra tersebut mungkin akan tampak terlalu terang atau terlalu gelap sehingga sulit untuk dianalisa. Hal ini bisa diperbaiki dengan mengubah hubungan linier tersebut. IA mempunyai cara yang agak berbeda dalam menggambarkan kurva hubungan antara digital number dengan nilai display  dari yang dipaparkan di atas, yaitu dengan menggunakan histogram. Dalam hal ini axis x menggambarkan digital number dan nilai display sekaligus, sedangkan axis y menggambarkan frekuensi dari munculnya masing-masing digital number pada citra. Pada awalnya, dengan hubungan linier antara digital number dan nilai display, histogram antara keduanya berhimpit. Kemudian apabila kita mengubah hubungan ini, histogram  dari nilai display akan berubah, sehingga keduanya tidak lagi berhimpit. Praktek yang paling sering dilakukan untuk memperbaiki tampilan citra adalah dengan merentangkan histogram nilai display. Sebagai contoh kita akan melakukan Histogram Equalization.

2.7. Alat Penginderaan Jauh

Untuk melakukan penginderaan jarak jauh diperlukan alat sensor, alat pengolah datadan alat-alat lainnya sebagai pendukung.Oleh karena sensor tidak ditempatkan pada objek, maka perlu adanya wahana atau alat sebagai tempat untuk meletakkan sensor. Wahana tersebut dapat berupa balon udara, pesawat terbang, satelit atau wahana lainnya .Antara sensor, wahana, dan citra diharapkan selalu berkaitan, karena hal itu akan menentukan skala citra yang dihasilkan.Alat sensor dalam penginderaan jauh dapat menerima informasi dalam berbagai bentuk antara lain sinar atau cahaya, gelombang bunyi dan daya elektromagnetik. Alat sensor digunakan untuk melacak, mendeteksi, dan merekam suatu objek dalam daerah jangkauan tertentu. Tiap sensor memiliki kepekaan tersendiri terhadap bagian spektrum elektromagnetik. Kemampuan sensor untuk merekam gambar terkecil disebut resolusi spasial. Semakin kecil objek yang dapat direkam oleh sensor semakin baik sensor dan semakin baik resolusi spasial pada citra. Berdasarkan proses perekamannya sensor dapat dibedakan atas:

1. Sensor Fotografi

Proses perekamannya berlangsung seperti pada kamera foto biasa, atau yang kita kenal yaitu melalui proses kimiawi. Tenaga elektromagnetik yang diterima kemudian direkam pada emulsi film dan setelah diproses akan menghasilkan foto. Ini berarti, di samping sebagai tenaga, film juga berfungsi sebagai perekam, yang hasil akhirnya berupa foto udara, jika perekamannya dilakukan dari udara, baik melalui pesawat udara atau wahana lainnya. Tapi jika perekamannya dilakukan dari antariksa maka hasil akhirnya disebut foto satelit atau foto orbital. Menurut Lillesand dan Kiefer, ada beberapa keuntungan menggunakan sensor fotografi, yaitu:

a. Caranya sederhana seperti proses pemotretan biasa.

b. Biayanya tidak terlalu mahal.

c. Resolusi spasialnya baik.

2. Sensor Elektronik

Sensor elekronik berupa alat yang bekerja secara elektrik dengan pemrosesan menggunakan komputer. Hasil akhirnya berupa data visual atau data digital/numerik. Proses perekamannya untuk menghasilkan citra dilakukan dengan memotret data visual dari layar atau dengan menggunakan film perekam khusus. Hasil akhirnya berupa foto dengan film sebagai alat perekamannya dan tidak disebut foto udara tetapi citra. Agar informasi-informasi dalam berbagai bentuk tadi dapat diterima oleh sensor, maka harus ada tenaga yang membawanya antara lain matahari. Informasi yang diterima oleh sensor dapat berupa:

1. Distribusi daya (forse).

2. Distribusi gelombang bunyi.

3. Distribusi tenaga elektromagnetik.

Informasi tersebut berupa data tentang objek yang diindera dan dikenali dari hasil rekaman berdasarkan karakteristiknya dalam bentuk cahaya, gelombang bunyi, dan tenaga elektromagnetik. Contoh: Salju dan batu kapur akan memantulkan sinar yang banyak (menyerap sinar sedikit) dan air akan memantulkan sinar sedikit (menyerap sinar banyak). Informasi tersebut merupakan hasil interaksi antara tenaga dan objek. Interaksi antara tenaga dan objek direkam oleh sensor, yang berupa alat-alat sebagai berikut:

• Gravimeter : mengumpulkan data yang berupa variasi daya magnet.

• Magnetometer : mengumpulkan data yang berupa variasi daya magnet.

• Sonar : mengumpulkan data tentang distribusi gelombang dalam air.

• Mikrofon : mengumpulkan/menangkap gelombang bunyi di udara.

• Kamera : mengumpulkan data variasi distribusi tenaga elektromagnetik

yang berupa sinar.

Seperti telah disebutkan bahwa salah satu tenaga yang dimanfaatkan dalam penginderaan jauh antara lain berasal dari matahari dalam bentuk tenaga elektromagnetik. Matahari merupakan sumber utama tenaga elektromagnetik ini. Di samping matahari sebagai sumber tenaga alamiah, ada juga sumber tenaga lain, yakni sumber tenaga buatan.( Dulbahri. 1985.)

2.8. Sumber energy dalam penginderaan jauh

     Penginderaan jauh dengan menggunakan sumber tenaga buatan disebut penginderaan jauh sistem aktif. Penginderaan sistem aktif sengaja dibuat dan dipancarkan dari sensor yang kemudian dipantulkan kembali ke sensor tersebut untuk direkam. Pada umumnya sistem ini menggunakan gelombang mikro, tapi dapat juga menggunakan spektrum tampak, dengan sumber tenaga buatan berupa laser. Penginderaan jauh yang menggunakan Matahari sebagai tenaga alamiah disebut penginderaan jauh sistem pasif, sedangkan yang menggunakan sumber tenaga lain (buatan) disebut penginderaan jauh sistem aktif. Tenaga elektromagnetik pada penginderaan jauh sistem pasif dan sistem aktif untuk sampai di alat sensor dipengaruhi oleh atmosfer. Atmosfer mempengaruhi tenaga elektromagnetik yaitu bersifat selektif terhadap panjang gelombang, karena itu timbul istilah Jendela atmosfer yaitu bagian spectrum elektromagnetik yang dapat mencapai bumi. Adapun jendela atmosfer yang sering digunakan dalam penginderaan jauh ialah spektrum tampak yang memiliki panjang gelombang 0,4 mikrometer hingga 0,7 mikrometer. Jadi kalau Anda perhatikan tabel tadi, spektrum elektromagnetik merupakan spektrum yang sangat luas, hanya sebagian kecil saja yang dapat digunakan dalam penginderaan jauh, itulah sebabnya atmosfer disebut bersifat selektif terhadap panjang gelombang. Hal ini karena sebagian gelombang elektromagnetik mengalami hambatan, yang disebabkan oleh butirbutir yang ada di atmosfer seperti debu, uap air dan gas. Proses penghambatannya terjadi dalam bentuk serapan, pantulan dan hamburan.faktor-faktor lain yang mempengaruhi jumlah tenaga matahari untuk sampai ke permukaan bumi adalah:

1. Waktu (jam atau musim)

Faktor waktu berpengaruh terhadap banyak sedikitnya energi matahari untuk sampai ke bumi. Misalnya pada siang hari jumlah tenaga yang diterima lebih banyak dibandingkan dengan pagi.

2. Lokasi

Lokasi ini erat kaitannya dengan posisinya terhadap lintang geografi dan posisinya terhadap permukaan laut. Misalnya di daerah khatulistiwa jumlah tenaga yang diterima lebih banyak dari pada daerah lintang tinggi.

3. Kondisi cuaca

Kondisi cuaca mempengaruhi adanya hambatan di atmosfer. Misalnya saat cuaca berawan jumlah tenaga yang diterima lebih sedikit dari pada saat cuaca cerah.

3.9. Landsat

Sistem satelit dalam penginderaan jauh tersusun atas pemindai (scanner) dengan dilengkapi sensor pada wahana (platform) satelit, dan sensor tersebut dilengkapi oleh detektor. Untuk lebih jelasnya dapat diuraikan sebagai berikut :

1.      Penyiam merupakan sistem, perolehan data secara keseluruhan termasuk sensor dan detektor.

2.      Sensor merupakan alat untuk menangkap energi dan mengubahnya ke dalam bentuk sinyal dan menyajikannya ke dalam bentuk yang sesuai dengan informasi yang ingin disadap.

3.      Detektor merupakan alat pada sistem sensor yang merekam radiasi elektromagnetik (Ono, M. 2004).

Satelit Landsat merupakan salah satu satelit sumber daya bumi yang dikembangkan oleh NASA dan Departemen Dalam Negeri Amerika Serikat. Satelit ini terbagi dalam dua generasi yakni generasi pertama dan generasi kedua. Generasi pertama adalah satelit Landsat 1 sampai Landsat 3, generasi ini merupakan satelit percobaan (eksperimental) sedangkan satelit generasi kedua (Landsat 4 dan Landsat 5) merupakan satelit operasional sedangkan Short (1982) menamakan sebagai satelit penelitian dan pengembangan (Ono, M. 2004).

 Satelit generasi pertama memiliki dua jenis sensor, yaitu penyiam multi spektral (MSS) dengan empat saluran dan tiga kamera RBV (Return Beam Vidicon). Satelit generasi kedua adalah satelit membawa dua jenis sensor yaitu sensor MSS dan sensor Thematic Mapper (TM) (Ono, M. 2004).

Perubahan tinggi orbit menjadi 705 km dari permukaan bumi berakibat pada peningkatan resolusi spasial menjadi 30 x30 meter untuk TM1 - TM5 dan TM7 , TM 6 menjadi 120 x 120 meter. Resolusi temporal menjadi 16 hari dan perubahan data dari 6 bits (64 tingkatan warna) menjadi 8 bits (256 tingkatan warna) (Ono, M. 2004).

Data Landsat TM (Thematic Mapper) diperoleh pada tujuh saluran spektral yaitu tiga saluran tampak, satu saluran inframerah dekat, dua saluran inframerah tengah, dan satu saluran inframerah thermal. Lokasi dan lebar dari ketujuh saluran ini ditentukan dengan mempertimbangkan kepekaannya terhadap fenomena alami tertentu dan untuk menekan sekecil mungkin pelemahan energi permukaan bumi oleh kondisi atmosfer bumi kebanyakan saluran TM dipilih setelah analisis nilai lebihnya dalam pemisahan vegetasi, pengukuran kelembaban tumbuhan dan tanah, pembedaan awan dan salju, dan identifikasi perubahan hidrothermal pada tipe-tipe batuan tertentu (Dulbahri,1985).

Data TM mempunyai proyeksi tanah IFOV (instantaneous field of view) atau ukuran daerah yang diliput dari setiap piksel atau sering disebut resolusi spasial. Resolusi spasial untuk keenam saluran spektral sebesar 30 meter, sedangkan resolusi spasial untuk saluran inframerah thermal adalah 120 m (Sutanto. 1986). Adapun gambar satelit landsat sebagai berikut :

Landsat 7 dirancang untuk dapat bertahan 5 tahun, dan memiliki kapasitas untuk mengumpulkan dan mentrasmisikan hingga 532 citra setiap harinya. Satelit ini adalah polar, memiliki orbit yang sinkron terhadap matahari, dalam arti dapat memindai seluruh permukaan bumi; yakni selama 232 orbit atau 15 hari. Massa satelit tersebut 1973 kg, memiliki panjang 4,04 meter dan diameter 2,74 meter. Tak seperti pendahulunya, Landsat memiliki memori 378 gigabits (kira-kira 100 citra). Instumen utama Landsat 7 adalah Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+) (Tejasukmana,B.2002 ).

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Penginderaan jauh (inderaja) merupakan ilmu pengetahuan dan teknologi (IPTEK) untuk memperoleh, mengolah dan menganalisa data untuk mengetahui karakteristik objek tanpa menyentuh objek itu sendiri. Dengan pengertian ini bahwa ada beberapa cara yang bisa dilakukan termasuk peralatan yang dipakai untuk mengamati suatu objek dengan metode penginderaan jauh.

     Penafsiran citra visual dapat didefiniskan sebagai aktivitas visual untuk mengkaji citra yang menunjukkan gambaran muka bumi yang tergambar di dalam citra tersebut untuk tujuan identifikasi obyek dan menilai maknanya. Teknik penafsiran citra penginderaan jauh diciptakan agar penafsir dapat melakukan pekerjaan penafsiran citra secara mudah dengan mendapatkan hasil penafsiran pada tingkat keakuratan dan kelengkapan yang baik.

Daftar Pustaka

Dulbahri. 1985. Interpretasi Citra Untuk survey Vegetasi. Puspics Bakorsurtanal UGM. Yogyakarta

Hasyim, B. (1995).Aplikasi llmu dan Teknologi Penginderaan Jauh untuk Invantarisasi dan Monitoring Lingkungan Pantai dan Laut. Pusfatja LAPAN. Jakarta.

and Kiefer. 1993 Lillesand. Remote Sensing And Image Interpretation. Jhon Villey and Sons. New York

Ono, M. 2004. Application of Satellite Images focused on Disaster Management, RemoteSensing . Technology Center of Japan. Japan

Sutanto. 1986. Penginderaan Jauh . Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Tejasukmana,B. 2002. Pengembangan Penginderaan Jauh. LAPAN . Jakarta.