Apa itu Penginderaan Jauh?

Penginderaan Jauh adalah “perolehan informasi tentang suatu objek tanpa melakukan kontak fisik dengannya” (Elachi dan van Zyl 2006).

Prinsip Penginderaan Jauh

Penginderaan Jauh melibatkan interaksi antara cahaya dan objek yang menarik (karang, pohon, lapangan, dll). Ada enam komponen utama:

A sumber cahaya – baik dari matahari atau buatan
An objek yang menarik (misalnya, karang, pohon, rumah)
A Sensor dipasang pada platform (misalnya, satelit, pesawat, drone), yang mengumpulkan radiasi yang dipancarkan atau dipantulkan oleh objek yang diinginkan
A reseptor di bumi atau di luar angkasa yang akan menerima informasi dari sensor
A sistem untuk menerjemahkan informasi penginderaan jauh menjadi data
Profesional yang dapat menerjemahkan data ke dalam peta

Lihat grafik di bawah untuk representasi sistem penginderaan jauh berbasis satelit pasif.

Contoh sistem penginderaan jauh berbasis satelit pasif. Gambar © The Nature Conservancy

Penginderaan jauh didasarkan pada prinsip bahwa selalu ada interaksi antara radiasi elektromagnetik (cahaya) dan suatu objek. Objek menyerap, memantulkan, menyebarkan, mengirimkan, atau membiaskan radiasi. Objek memantulkan radiasi kembali pada sensor jarak jauh dengan cara yang berbeda tergantung pada ukuran, orientasi, tekstur, warna, atau komposisi kimianya.

Misalnya, pasir putih kering memiliki albedo tinggi dan akan memantulkan lebih banyak cahaya daripada lumpur basah dan gelap. Perbedaan pola refleksi inilah yang menciptakan tanda spektral unik dan memungkinkan diferensiasi habitat, objek, atau bahkan tekstur.

Panjang gelombang yang dipantulkan dideteksi oleh sensor dan diubah oleh komputer menjadi data. Hal ini memungkinkan untuk mengumpulkan informasi lebih dari sekadar citra, seperti suhu, komposisi kimia, tinggi, atau kadar air dari jarak jauh pada skala spasial yang besar. Para ahli dengan penginderaan jauh dan keterampilan pemetaan menerjemahkan data yang dihasilkan komputer ke dalam peta. Peta siap digunakan oleh non-ahli untuk aplikasi seperti pemetaan partisipatif yang menggabungkan pengetahuan lokal dan data geografis.

Jenis Sensor

Sensor dikategorikan sebagai aktif atau pasif tergantung pada sumber cahayanya. Mereka dapat dipasang pada platform yang berbeda seperti satelit, pesawat terbang, atau bahkan drone.

Perbedaan antara sensor pasif dan aktif untuk penginderaan jauh. Gambar © The Nature Conservancy

Sensor Pasif merekam energi alam yang dipantulkan atau dipancarkan dari permukaan bumi. Sumber radiasi yang paling umum dideteksi oleh sensor pasif adalah sinar matahari yang dipantulkan. Contoh sensor pasif adalah kamera dengan lampu kilat dimatikan.

Sensor Aktif menyediakan sumber energi mereka sendiri, seperti laser atau radiasi elektromagnetik gelombang mikro, untuk menerangi objek yang mereka amati. Sebuah sensor aktif dapat beroperasi siang dan malam dengan memancarkan radiasi ke arah target yang akan diselidiki. Contoh sensor aktif adalah kamera dengan lampu kilat menyala.

Tanda Tangan Spektral

Citra satelit dan udara terbuat dari piksel, disusun dalam kotak, seperti gambar yang diperoleh dari kamera digital Anda. Setiap piksel berisi informasi numerik yang mewakili kecerahan setiap area dengan nilai numerik. Sensor akan menangkap kecerahan suatu area pada panjang gelombang yang berbeda. Misalnya, sensor pada satelit WorldView 2 menangkap gambar menggunakan sembilan pita pada panjang gelombang yang berbeda dibandingkan dengan sensor Planet Dove yang hanya menggunakan empat pita. Sensor WorldView 2 memiliki resolusi spektral yang lebih tinggi.

Perbandingan resolusi spektral antara sensor multispektral Planet Dove (4 pita) yang digunakan untuk menangkap citra terumbu karang untuk Allen Coral Atlas dan sensor multispektral WorldView-2 (9 pita). WorldView-2 memiliki resolusi spektral yang lebih tinggi. Gambar © DigitalGlobe

Setiap objek di Bumi memiliki ciri khas spektral yang unik, cara unik untuk memantulkan cahaya. Semakin banyak pita spektral yang dimiliki sensor, semakin baik dalam menangkap tanda tangan spektral ini dan menunjukkan perbedaan pantulan antar objek.

Tanda spektral kelas bentik dan substrat yang berbeda diukur di bawah air di Heron Reef, Australia. N adalah jumlah sampel yang diukur untuk mendapatkan kurva. Sumber: Leiper et al. 2014

Pita mana yang paling berguna untuk memetakan fitur bawah air seperti terumbu karang?

Air menyerap sebagian besar radiasi yang masuk melintasi panjang gelombang dalam meter pertama kedalaman. Satu-satunya panjang gelombang yang dapat menembus kolom air lebih jauh adalah pita tampak, aerosol pantai, biru, merah, kuning, dan hijau. Cahaya merah diserap terlebih dahulu, diikuti oleh cahaya hijau, kemudian cahaya biru yang membatasi pengamatan fitur bawah air semakin dalam Anda pergi, bahkan di air yang paling jernih. Dari pita yang terlihat ini, kami mencoba mengekstrak ciri khas spektral fitur bawah air seperti karang, ganggang, dan lamun.