penginderaan jauh (kelas XII IPS- SMA Sutomo 1 Medan)

PENGINDERAAN JAUH

I.    Pengertian

Penginderaan jauh merupakan ilmu dan tekni serta seni untuk mendapatkan informasi tentang objek wilayah atau gejala dipermukaan bumi dengan cara menganalisis data yang diperoleh dari suatu alat, tanpa berhubungan langsung dengan objek yang dikaji.

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).

II.   Komponen-komponen penginderaan jauh

1. Sumber tenaga

Sumber tenaga berasal dari alam dan buatan

- Alam     = sinar matahari (sistem Pasif)

- Buatan  = sinar lampu atau pulsa radar, laser ”Light Detecting and Ranging' yang berarti mendeteksi dan menentukan jarak obyek dengan menggunakan spektrum tampak atau sinar, lidar (sistem Aktif)

2. Atmosfer

Atmosfer terdiri dari molekul-molekul gas, sehingga atmosfer dapat berfungsi sebagai penyerapan, pemantulan, penghamburan dan melewati radiasi matahari

3. Interaksi antara tenaga dan objek

Karakteristik objek, memantulkan, menyerap atau memancarkan tenaga ke sensor itupun pada kondisi benda atau objek (umur, musim, kelembaban dan warna)

4. Sensor dan wahana

·         Sensor adalah alat perekam yang dipasang diwahana ; ada 2 jenis :

-        Sensor fotografik ; berupa kamera yang bekerja pada sprektrum tampak, mengahasilkan foto/citra

-        Sensor elektromagnetik ; bekerja secara elektrik pada spektrum yang lebih luas dari spektra kosmik. Gamma, X, ultraviolet, tampak, inframerah, gelombang mikro (microwave), dan radio dengan proses menggunakan komputer menghasilkan foto/citra.

Sensor sonar = tenaga bunyi

Sensor kamera, termometer = tenaga elektromagnetik

Sensor gravitometer = tenaga gravitasi

Sensor magnetometer = tenaga magnetik

Sensor seimograf = tenaga sismik

·         Wahana adalah kendaraan yang membawa sensor, bisa pesawat, balon udara, satelit dll.

5. Perolehan data dan interaksi data

Cara terbaik dalam mengamati fenomena-fenomena dipermukaan bumi adalah melalaui foto udara/citra dengan interpretasi citra.

Ada beberapa tahapan interpretasi citra ;

·         Deteksi ; melihat objek dan selektif menemukan objek atau elemem pada foto tersebut

·         Pengenalan dan identifikasi ; pembacaan peta dengan menggunakan ciri-ciri interpretasi

1. Ciri spektral

Yaitu ciri yang dihasilkan oleh interaksi antara tenaga elektromagnetik dengan obyek. Ciri spektral dinyatakan dengan rona dan warna. Rona atau tone adalah tingkat kegelapan atau kecerahan obyek pada citra.

Adapun faktor yang mempengaruhi rona adalah:

a. Karakteristik obyek (permukaan kasar = rona gelap).

b. Bahan yang digunakan (jenis film yang digunakan).

c. Pemrosesan emulsi (diproses dengan hasil redup, setengah redup dan gelap).

d. Keadaan cuaca (cerah/mendung).

e. Letak obyek (pada lintang rendah atau tinggi).

f. Waktu pemotretan (penyinaran pada bulan Juni atau Desember).

2. Ciri spasial

Ciri spasial adalah ciri yang terkait dengan ruang yang meliputi:

          a. Tekstur: adalah frekwensi perubahan rona pada citra. Biasa dinyatakan; kasar, sedang dan halus. Misalnya hutan bertekstur kasar, belukar bertekstur sedang dan semak bertekstur halus. Tanaman   padi   bertekstur   halus,   tanaman   tebu   bertekstur sedang, dan tanaman pekarangan bertekstur kasar ,   Permukaan air yang tenang bertekstur halus.

b. Bentuk: adalah gambar yang mudah dikenali. Contoh; Gedung sekolah pada umumnya berbentuk huruf I, L dan U atau persegi panjang, Gunung api misalnya berbentuk kerucut.

c. Ukuran: adalah ciri obyek berupa jarak, luas, tinggi lereng dan volume. Ukuran obyek pada citra berupa skala. Contoh; Lapangan olah raga sepak bola dicirikan oleh bentuk (segi empat) dan ukuran yang tetap,yakni sekitar (80 – 100 m).

Skala =   . f .      ®  panjang fokus kamera

                 h        ®  ketinggian pesawat dari obyek

Contoh ; Suatu obyek dipotret dari ketinggian 7.500 m dpl (dari permukaan laut). Sementara ketinggian obyek tersebut 1.500 m dpl. Panjang fokus kamera yang digunakan adalah 20 cm.

Berapakah skala foto yang dihasilkan dari pemotretan tersebut ?

Diketahui :

Fokus kamera yang digunakan = 20 cm

Ketinggian pesawat (H)   = 7.500 m dpl.

Ketinggian obyek (hO)    = 1.500 m dpl.

Jadi ketingggian pesawat dari obyek (h)    = H – hO

                                                                                          = 7.500 m – 1.500 m

                                                                                          = 6.000 m

Jawab:   Skala     =  f : h

                           = 20 cm : 6.000 m  Þ 20 cm : 600.000 cm

                           = 1 : 30.000

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

e. Situs: adalah letak suatu obyek terhadap obyek lain di sekitarnya. Contoh; Permukiman pada umumnya memanjang pada pinggir beting pantai, tanggul alam atau sepanjang tepi jalan. Juga persawahan, banyak terdapat di daerah dataran rendah, dan sebagainya.

f. Bayangan: bersifat menyembunyikan detail atau obyek yang berada di daerah gelap. Bayangan juga dapat merupakan kunci pengenalan yang penting dari beberapa obyek 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 obyek yang tergambar dengan jelas.

g. Asosiasi: adalah keterkaitan antara obyek yang satu dengan obyek lainnya. Contoh; Stasiun kereta api berasosiasi dengan jalan kereta api yang jumlahnya lebih dari satu (bercabang). Industri berasosiasi dengan cerobong asap.

3. Ciri Temporal

Ciri temporal adalah ciri yang terkait dengan benda pada saat perekaman, misalnya; rekaman sungai musim hujan tampak cerah, sedang pada musim kemarau tampak gelap.

·         Analisis ; pengelompokan objek yang mempunyai ciri yang sama

·         Deduksi ; pemrosesan berdasarkan pada bukti yang mengarah ke arah yang lebih khusus

III. Jenis penginderaan jauh

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 spectrum ultra violet dekat dengan panjang gelombang 0,29 mikrometer. 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 spectrum 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.  berdasarkan   arah   sumbu kamera ke permukaan bumi, yaitu:

1)  Foto vertikal, yakni foto yang dibuat dengan sumbu kamera tegak lurus terhadap permukaan bumi.

2) Foto condong, yakni foto yang dibuat dengan sumbu kamera menyudut terhadap garis tegak lurus ke permukaan bumi. Sudut ini pada umumnya sebesar 10° atau lebih besar. Apabila sudut condongnya berkisar antara 1°- 4°, foto yang dihasilkannya masih dapat digolongkan sebagai foto vertikal. Foto condong dibedakan lebih jauh atas:

a)           Foto sangat condong (high oblique photograph), yakni bila pada
foto tampak cakrawaianya.

b)          Foto   agak   condong   (low   oblique   photograph),   yakni   bila
cakrawala tidak tergambar pada foto.

c. Berdasarkan    warna    yang    digunakan,    foto    berwarna dibedakan atas:

1)         Foto berwarna semu (false color) atau foto inframerah berwarna.
Pada'foto berwarna semu, warna obyek tidak sama dengan war­
na foto. Obyek seperti vegetasi yang berwarna hijau dan banyak
memantulkan spektrum inframerah, tampak merah pada foto.

2)         Foto warna asli (true color), yaitu foto pankromatik berwarna

  d. . berdasarkan wahana yang digunakan, yaitu:

1)  Foto udara, yakni foto yang dibuat dari pesawat udara atau dari
balon.

2)          Foto satelit atau foto orbital, yakni foto yang dibuat dari satelit.

2. 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 spectrum 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. Berdasarkan sensor yang digunakan, citra nonfoto dibedakan atas:

1)             Citra tunggal. yaitu citra yang dibuat dengan sensor tunggal.

2)         Citra   muliispektrat.   yaitu   citra   yang  dibuat  dengan   saluran
jamak.  Berbeda dengan citra tungga! yang umumnya dibuat
dengan saluran lebar, citra multispektral pada umumnya dibuat
dengan saluran sempit.

IV. Manfaat penginderaan jauh

·         Bidang kelautan (seasal dan MOSS)

-        Pengamatan sifat fisis air laut

-        Pengamatan pasang surut air laut dan gelombang laut

-        Pemetaan perubahan pantai, abrasi, seimentasi dll

·         Bidang hidrologi (lansal dan SPOT)

-        Pengamatan DAS

-        Pengamatan luas daerah dan intensitas banjir

-        Pemetaan pola aliran sungai

·         Bidang klimatologi (NOAA, meteor dan GMS)

-        Pengamatan iklim suatu daerah

-        Analisi cuaca

-        Pemetaan iklim dan perubahannya

·         Bidang sumber daya bumi dan lingkungan (lansat, soyuz dan spot)

-        Pemetaan penggunaan lahan

-        Pengumpulan data kerusakan lingkungan

-        Pendeteksian lahan kritis

-        Pemantauan distribusi sumber daya alam

-        Perencanaan pembangunan wilayah

V. Alasan yang melandasi pen­ingkatan penggunaan penginderaan jauh, yaitu:

1)  Citra menggambarkan obyek, daerah, dan gejala di permukaan bumi dengan:

 (a)  ujud dan letak obyek yang mirip ujud dan letaknya di permukaan bumi, 

(b) relatif lengkap, 

(c)  meliput daerah luas,

(d)  permanen

     2)  Dari jenis citra tertentu dapat ditimbulkan gambaran tiga dimen­sional apabila   pengamatannya   dilakukan   dengan   alat  yang disebut stereoskop.

Gambaran tiga dimensional ini sangat menguntungkan dalam pelbagai hal, yaitu antara lain:

(1) menyajikan model medan yang jelas,

 (2) relief lebih jelas karena adanya pembesaran vertikal,

(3) memungkinkan pengukuran beda tinggi yang dapat dimanfaatkan untuk membuat peta kontur, perencanaan lintasan jalan. dan saluran irigasi,

(4) me­mungkinkan pengukuran volume seperti volume kayu dan volume tanah yang harus digali atau diisikan pada perencanaan pembuatan jalan, dan

 (5) memungkinkan pengukuran lereng untuk menentukan kelas lahan, konservasi lahan, dan keperluan lainnya.

       3)    Karakteristik obyek yang tak tampak dapat diujudkan dalam bentuk citra sehingga dimungkinkan pengenalan obyeknya.

Obyek dapat dikenali antara lain berdasarkan beda suhunya, yaitu yang direkam pada citra inframerah termal.

 Kota yang tak tampak pada malam hari, dengan spektrum inframerah termal dapat diujudkan dalam bentuk citra yang cukup jelas.

Kebocoran pipa gas bawah tanah atau kebakaran tambang batu-bara bawah tanah mudah dikenali pada citra inframerah termal. Obyek tersebut tidak tampak oleh mata karena terletak di bawah permukaan tanah. Meskipun terlihat langsung oleh mata,

air panas yang keluar dari industri tidak dapat dibedakan terhadap air lainnya karena tampak dengan ujud yang sama. Air panas dapat dikenali dengan baik pada citra inframerah termal, termasuk jaraknya dari industri asalnya. Pengetahuan semacam ini pen­ting dalam rangka menjaga kelestarian kehidupan pada ekologi perairan.

Mata manusia tidak dapat melihat tanaman yang mulai diserang penyakit atau bangunan di pangkalan udara yang diberi bentuk samaran, karena mata manusia hanya mampu meng­gunakan tenaga elektromagnetik pada seluruh spektrum tampak. Dengan menggunakan saluran sempit tertentu pada spektrum tampak, tanaman yang mulai diserang penyakit dapat diujudkan dalam citra sehingga ia dapat dikenali sebelum mata dapat mengenalinya.

Dengan menggunakan spektrum inframerah dekat, bentuk bangunan asli yang diberi bentuk samaran dan tak tampak bila dilihat dari pesawat terbang, kemu­dian dapat diujudkan dalam citra dan dapat dikenaili dengan baik.

       4)    Citra dapat dibuat secara cepat meskipun untuk daerah yang sulit dijelajahi secara terestrial.

Untuk pemetaan atau penelitian daerah rawa, hutan, dan pegunungan akan sulit sekali, lama pelaksanaannya, dan memerlukan biaya tinggi. Dalam keadaan cuaca yang memungkinkan, daerah-daerah tersebut dapat dipotret dengan cepat. Perekaman satu lembar foto udara yang meliput daerah seluas 132 km² dilakukan dalam waktu kurang dari satu detik.,

 sedang perekaman citra Landsat yang meliput daerah seluas 34.000 km² dilakukan dalam waktu 25 detik. Di samping itu, interpretasi citra dapat dilaksanakan dalam ruang (laboratorium) pada siang maupun malam hari, dalam keadaan hujan sekalipun.

 Inilah yang menyebabkan bahwa penggunaan teknik penginderaan jauh untuk pemetaan dan penelitian berarti penghematan waktu dan biaya, dengan ketelitian hasil yang memadai.

       5)    Merupakan satu-satunya cara untuk pemetaan daerah bencana.

Tidak ada cara lain yang mampu memetakan daerah ben­cana secara cepat justru pada saat terjadi bencana, seperti misalnya pemetaan daerah banjir, daerah yang terkena gempa bumi, dan terkena angin ribut. Demikian pula halnya bagi gunung api yang sedang meletus seperti letusan gunungapi Galunggung pada tahun 1982 yang terekam antara lain pada citra satelit cuaca GMS dan NOAA.

6) Citra sering dibuat dengan periode ulang yang pendek.

 yaitu misalnya 16 hari bagi citra Landsat IV dan dua kali tiap hari bagi citra NOAA. Dengan demikian maka citra merupakan alat yang baik sekali untuk memantau (monitoring) perubahan cepat seperti pembukaan daerah hutan, pemekaran kota, perubahan kualitas lingkungan dan perluasan lahan garapan.

TUGAS:

PELAJARI CARA: -     IDENTIFIKASI BENTANG BUDAYA DA BENTANG ALAM MELALUI

CITRA PENGINDERAAN JAUH ( HAL 95)

-           MENGUKUR JARAK MEDAN PADA FOTO UDARA  (HAL. 99)

-          MENGUKUR LUAS OBJEK DENGAN METODE STRIP (HAL 99)

-          MENGUKUR LUAS OBJEK DENGAN METODE BUJUR SANGKAR (HAL 100)

-          MENGUKUR LUAS OBJEK DENGAN METODE JARINGAN TITIK/DOT GRID (HAL101)

-          MENGUKUR KEMIRINGAN LERENG (HAL 104)