A. Pengertian Penginderaan Jauh
Beberapa ahli berpendapat bahwa inderaja merupakan teknik yang
dikembangkan untuk memperoleh data di permukaan bumi, jadi inderaja sekedar
suatu teknik. Dalam perkembangannya ternyata inderaja seringkali berfungsi
sebagai suatu ilmu seperti yang dikemukakan oleh Everett Dan Simonett (1976):
Penginderaan jauh merupakan suatu ilmu, karena terdapat suatu sistimatika
tertentu untuk dapat menganalisis informasi dari permukaan bumi, ilmu ini harus
dikoordinasi dengan beberapa pakar ilmu lain seperti ilmu geologi, tanah,
perkotaan dan lain sebagainya.
Pendapat lain mengenai Penginderaan Jauh adalah ilmu dan seni untuk
memperoleh informasi tentang suatu obyek, daerah, atau fenomena melalui
analisis data yang diperoleh dengan suatu alat tanpa kontak langsung dengan
obyek, daerah, atau fenomena yang dikaji. (Lillesand & Kiefer, 1994)
Penginderaan jauh dalam bahasa Inggris terjemahannya remote sensing,
sedangkan di Perancis lebih dikenal dengan istilah teledetection, di Jerman
disebut farnerkundung distantsionaya (Rusia), dan perception remota (Spanyol).
Meskipun masih tergolong pengetahuan yang baru, pemakaian penginderaan
jauh cukup pesat. Pemakaian penginderaan jauh itu antara lain untuk memperoleh
informasi yang tepat dari seluruh Indonesia yang luas. Informasi itu dipakai untuk
berbagai keperluan, seperti mendeteksi sumber daya alam, daerah banjir,
kebakaran hutan, dan sebaran ikan di laut.
1. Citra
Dalam penginderaan jauh di dapat masukkan data atau hasil observasi yang
disebut citra. Citra dapat diartikan sebagai gambatan yang tampak dari suatu
obyek yang sedang diamati, sebagai hasil liputan atau rekaman suatu alat
pemantau. Sebagai contoh, memotret bunga di taman. Foto bunga yang
berhasil kita buat itu merupakan citra bunga tersebut. Lihat gambar 3.2.
.
Menurut Hornby (1974) Citra adalah gambaran yang terekam oleh kamera
atau alat sensor lain. Sedangkan menurut Simonett, dkk (1983) Citra adalah
gambar rekaman suatu obyek (biasanya berupa gambaran pada foto) yang
didapat dengan cara optik, electrooptik, optik-mekanik, atau electromekanik.
Di dalam bahasa Inggris terdapat dua istilah yang berarti citra dalam bahasa
Indonesia, yaitu “image” dan “imagery”, akan tetapi imagery dirasa lebih tepat
penggunaannya (Sutanto, 1986). Agar dapat dimanfaatkan maka citra tersebut
harus diinterprestasikan atau diterjemahkan/ ditafsirkan terlebih dahulu.
2. Wahana
Kendaraan yang membawa alat pemantau dinamakan wahana. Berdasarkan
ketinggian peredaran wahana, tempat pemantauan atau pemotretan dari
angkasa ini dapat diklasifikasikan menjadi 3 kelompok, yaitu:
a. Pesawat terbang rendah sampai medium (Low to medium altitude aircraft),
dengan ketinggian antara 1000 meter sampai 9000 meter dari permukaan
bumi. Citra yang dihasilkan adalah citra foto (foto udara).
b. Pesawat terbang tinggi (high altitude aircraft) dengan ketinggian sekitar
18.000 meter dari permukaan bumi. Citra yang dihasilkan ialah foto udara
dan Multispectral Scanner Data.
c. Satelit, dengan ketinggian antara 400 km sampai 900 km dari permukaan
bumi. Citra yang dihasilkan adalah citra satelit.
B. Sistem Penginderaan Jauh
Komponen dan interaksi antar komponen dalam sistem penginderaan jauh dapat
diuraikan secara ringkas sebagai berikut:
1. Tenaga untuk Penginderaan Jauh
Pengumpulan data dalam penginderaan jauh dilakukan dari jarak jauh dengan
menggunakan sensor buatan, untuk itu diperlukan tenaga penghubung yang
membawa data tentang obyek ke sensor. Data tersebut dikumpulkan dan
direkam dengan 3 cara dengan variasi sebagai berikut:
a. Distribusi daya (force)
Contoh: Gravitometer mengumpulkan data yang berkaitan dengan gaya
tarik bumi.
b. Distribusi gelombang bunyi
Contoh: Sonar digunakan untuk mengumpulkan data gelombang suara
dalam air.
c. Distribusi gelombang electromagnetik
Contoh: Camera untuk mengumpuilkan data yang berkaitan dengan
pantulan sinar.
Dalam penginderaan jauh harus ada sumber tenaga yaitu matahari yang
merupakan sumber utama tenaga elektromagnetik alami yang digunakan
pada teknik pengambilan data obyek dalam penginderaan jauh. Penginderaan
jauh dengan memanfaatkan tenaga alamiah disebut penginderaan jauh sistem
pasif. Sedangkan sumber tenaga buatan digunakan dalam penginderaan jauh
sistem aktif.
Tenaga ini mengenai obyek di permukaan bumi yang kemudian dipantulkan
ke sensor. Ia juga dapat berupa tenaga dari obyek yang dipancarkan ke
sensor. Jumlah tenaga matahari yang mencapaui bumi (radiasi) dipengaruhi
oleh waktu (jam, musim), lokasi dan kondisi cuaca. Jumlah tenaga yang
diterima pada siang hari lebih banyak bila dibandingkan dengan jumlahnya
pada pagi atau sore hari. Kedudukan matahari terhadap tempat di bumi
berubah sesuai dengan perubahan musim.
2. Atmosfer
Atmosfer bersifat selektif terhadap panjang gelombang, sehingga hanya
sebagian kecil saja tenaga elektromagnetik yang dapat mencapai permukaan
bumi dan dimanfaatkan untuk penginderaan jauh. Bagian spektrum
elektromagnetik yang mampu melalui atmosfer dan dapat mencapai
permukaan bumi disebut “jendela atmosfer”. Jendela atmosfer yang paling
dulu dikenal orang dan paling banyak digunakan dalam penginderaan jauh
hingga sekarang ialah spektrum tampak yang dibatasi oleh gelombang 0,4
μm hingga 0,7 μm . Tenaga elektromagnetik dalam jendela atmosfer tidak dapat mencapai
permukaan bumi secara utuh, karena sebagian dari padanya mengalami
hambatan oleh atmosfer. Hambatan ini terutama disebabkan oleh butir-butir
yang ada di atmosfer seperti debu, uap air dan gas. Proses penghambatannya
terjadi dalam bentuk serapan, pantulan dan hamburan.
3. Sensor atau Alat Pengindera
Sensor adalah alat yang digunakan untuk melacak, mendeteksi, dan merekam
suatu obyek dalam daerah jangkauan tertentu. Tiap sensor memiliki kepekaan
tersendiri terhadap bagian spektrum elektromagnetik. (Lihat tabel 3.1).
Kemampuan sensor untuk merekam gambar terkecil disebut resolusi spasial.
Semakin kecil obyek yang dapat direkam oleh sensor semakin baik kualitas
sensor itu dan semakin baik resolusi spasial dari citra.
Berdasarkan proses perekamannya, sensor dibedakan:
a. Sensor Fotografi
Proses perekaman ini berlangsung secara kimiawi. Tenaga
elektromagnetik diterima dan direkam pada emulsi film yang bila diproses
akan menghasilkan foto. Kalau pemotretan dilakukan dari pesawat udara
atau wahana lainnya, fotonya disebut foto udara. Tapi bila pemotretan
dilakukan dari antariksa, fotonya disebut foto orbital atau foto satelit.
b. Sensor Elektrik
Sensor ini menggunakan tenaga elektrik dalam bentuk sinyal elektrik.
Alat penerima dan perekamannya berupa pita magnetik atau detektor
lainnya. Sinyal elektrik yang direkam pada pita magnetik ini kemudian
diproses menjadi data visual maupun menjadi data digital yang siap
dikomputerkan.
Pemerosesannya menjadi citra dapat dilakukan dengan
dua cara, yakni:
1) dengan memotret data yang direkam dengan pita magnetik yang
diwujudkan secara visual pada layar monitor.
2) dengan menggunakan film perekam khusus. Hasilnya berupa foto
dengan film sebagai alat perekamnya, tapi film di sini hanya berfungsi
sebagai alat perekam saja, maka hasilnya disebut citra penginderaan
jauh.
3. Perolehan Data
Perolehan data dapat dilakukan dengan cara manual yaitu dengan interpretasi
secara visual, dan dapat pula dengan cara numerik atau cara digital yaitu
dengan menggunakan komputer. Foto udara pada umumnya diinterpretasi
secara manual, sedangkan data hasil penginderaan jauh secara elektronik
dapat diinterpretasi secara manual maupun secara numerik.
4. Pengguna Data
Penggunaan data (orang, badan, atau pemerintah) merupakan komponen
paling penting dalam penginderaan jauh karena para penggunalah yang dapat
menentukan diterima atau tidaknya hasil penginderaan jauh tersebut. Data
yang dihasilkan mencakup wilayah, sumber daya alam suatu negara yang
merupakan data sangat penting untuk kepentingan orang banyak, maka data
ini penting dijaga penggunaannya.
C. Jenis Citra
Citra dapat dibedakan atas citra foto (photographyc image) atau foto udara dan
citra non foto (non-photograpyc image).
1. Citra Foto
Citra foto adalah gambar yang dihasilkan dengan menggunakan sensor
kamera. Citra foto dapat dibedakan atas beberapa dasar yaitu:
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. Cirinya
tidak banyak informasi yang dapat disadap, tetapi untuk beberapa
51
obyek dari foto ini mudah pengenalannya karena kontrasnya yang
besar. Foto ini sangat baik untuk mendeteksi; tumpahan minyak di
laut, membedakan atap logam yang tidak dicat, jaringan jalan aspal,
batuan kapur.
2) Foto ortokromatik yaitu foto yang dibuat dengan menggunakan
spektrum tampak dari saluran biru hingga sebagian hijau (0,4 – 0,56
mikrometer). Cirinya banyak obyek yang tampak jelas. Foto ini
bermanfaat untuk studi pantai karena filmnya peka terhadap obyek di
bawah permukaan air hingga kedalaman kurang lebih 20 meter. Baik
untuk survey vegetasi karena daun hijau tergambar dengan kontras.
3) Foto pankromatik yaitu foto yang menggunakan seluruh spektrum
tampak mata mulai dari warna merah hingga ungu. Kepekaan film
hampir sama dengan kepekaan mata manusia. Cirinya pada warna
obyek sama dengan kesamaan mata manusia. Baik untuk mendeteksi
pencemaran air, kerusakan banjir, penyebaran air tanah dan air
permukaan.
4) Foto infra merah asli (true infrared photo), yaitu foto yang dibuat dengan
menggunakan spektrum infra merah dekat hingga panjang gelombang
0,9 – 1,2 mikrometer yang dibuat secara khusus. Cirinya dapat
mencapai bagian dalam daun, sehingga rona pada foto infra merah
tidak ditentukan warna daun tetapi oleh sifat jaringannya. Baik untuk
mendeteksi berbagai jenis tanaman termasuk tanaman yang sehat
atau yang sakit.
5) Foto infra merah modifikasi, yaitu foto yang dibuat dengan infra merah
dekat dan sebagian spektrum tampak pada saluran merah dan
sebagian saluran hijau. Dalam foto ini obyek tidak segelap dengan
film infra merah sebenarnya, sehingga dapat dibedakan dengan air.
b. Sumbu Kamera
Sumbu kamera dapat dibedakan berdasarkan arah sumbu kamera ke
permukaan bumi, yaitu (Lihat gambar 3.7):
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 umumnya sebesar 10 derajat atau
lebih besar.Tapi bila sudut condongnya masih berkisar antara 1 – 4
derajat, foto yang dihasilkan masih digolongkan sebagai foto vertikal.
52
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. Sudut liputan kamera
Paine (1981) membedakan citra foto berdasarkan sudut liputan (angular
coverage) atas 4 jenis.
d. Berdasarkan jenis kamera yang digunakan foto dapat dibedakan
atas:
1) Foto tunggal, yaitu foto yang dibuat dengan kamera tunggal. Tiap
daerah liputan foto hanya tergambar oleh satu lembar foto.
2) Foto jamak, yaitu beberapa foto yang dibuat pada saat yang sama
dan menggambarkan daerah liputan yang sama. Adapun
pembuatannya ada 3 cara:
a) multi kamera atau beberapa kamera yang masing-masing
diarahkan ke satu sasaran.
b) kamera multi lensa atau satu kamera dengan beberapa lensa.
c) kamera tunggal berlensa tunggal dengan pengurai warna.
Foto jamak dibedakan lebih jauh lagi:
a) Foto multispektral yaitu beberapa foto untuk daerah yang sama
dengan beberapa kamera, atau satu kamera dengan beberapa lensa
masing-masing, lensa menggunakan band (saluran) yang berbeda
yaitu biru, hijau, merah serta infra merah pantulan.
b) Foto dengan kamera ganda yaitu pemotretan di suatu daerah dengan
menggunakan beberapa kamera dengan jenis film yang berbeda. Misal
pankromatik dan infra merah.
c) Foto dengan sudut kamera ganda yaitu dengan menggunakan satu
kamera vertikal di bagian tengah dan beberapa foto condong di bagian
tepi.
e. Warna yang digunakan:
1) Foto berwarna semu (false color) atau foto infra merah berwarna.
Pada foto berwarna semu, warna obyek tidak sama dengan warna
foto. Misalnya vegetasi yang berwarna hijau dan banyak memantulkan
spektrum infra merah, tampak merah pada foto.
2) Foto warna asli (true color), yaitu foto pankromatik berwarna.
f. Sistem wahana
Berdasarkan wahana yang digunakan dibedakan:
1) Foto udara yaitu foto yang dibuat dari pesawat/balon udara.
2) Foto satelit atau foto orbital, yaitu foto yang dibuat dari satelit.
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 Nonfoto dibedakan atas:
1) Citra infra merah thermal, yaitu citra yang dibuat dengan spektrum
infra merah thermal. Penginderaan pada spektrum ini berdasarkan
atas beda suhu obyek dan daya pancarnya pada citra tercermin
dengan beda rona atau beda warnanya.
2) Citra radar dan citra gelombang mikro, yaitu citra yang dibuat dengan
sektrum Gelombang mikro. Citra radar merupakan hasil penginderaan
dengan sistem aktif yaitu dengan sumber tenaga buatan, sedang citra
gelombang mikro dihasilkan dengan sistem 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 cerita 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 (Airbone 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).