Apakah Penginderaan Jauh?

Prinsip Pemantauan Jauh

Remote Sensing melibatkan interaksi antara cahaya dan objek yang menarik (karang, pokok, ladang, dll.). Terdapat enam komponen utama:

• A sumber cahaya - sama ada dari cahaya matahari atau artifisial
• An objek menarik (contohnya, karang, pokok, rumah)
• A sensor dipasang di platform (misalnya, satelit, pesawat, drone), yang mengumpulkan radiasi yang dipancarkan atau dipancarkan oleh objek yang diminati
• A reseptor di bumi atau di angkasa yang akan menerima maklumat dari sensor
• A sistem untuk menterjemahkan maklumat penderiaan jauh ke dalam data
• Pakar yang dapat menterjemahkan data ke dalam peta

Lihat grafik di bawah untuk gambaran sistem penginderaan jauh berasaskan satelit pasif.

Contoh sistem penginderaan jauh berasaskan satelit pasif. Imej © The Nature Conservancy

Penginderaan jauh didasarkan pada prinsip bahawa selalu ada interaksi antara radiasi elektromagnetik (cahaya) dan objek. Objek menyerap, merefleksikan, menyebarkan, menyebarkan, atau membiaskan radiasi. Objek merefleksikan radiasi kembali pada sensor jarak jauh dengan cara yang berbeda bergantung pada ukuran, orientasi, tekstur, warna, atau komposisi kimia mereka.

Contohnya, pasir putih kering mempunyai albedo tinggi dan akan lebih terang daripada lumpur basah dan gelap. Ini adalah perbezaan dalam pola refleksi yang membuat tanda tangan spektrum yang unik dan memungkinkan pembezaan habitat, objek, atau bahkan tekstur.

Panjang gelombang yang dicerminkan dikesan oleh sensor dan diubah oleh komputer menjadi data. Ini memungkinkan untuk mengumpulkan maklumat di luar sekadar gambar, seperti suhu, komposisi kimia, ketinggian, atau kandungan kelembapan dari jarak jauh pada skala spasial yang besar. Pakar dengan kemahiran penginderaan jauh dan pemetaan menerjemahkan data yang dihasilkan komputer ke dalam peta. Peta siap digunakan oleh bukan pakar untuk aplikasi seperti pemetaan partisipatif yang menggabungkan pengetahuan tempatan dan data geografi.

Jenis Sensor

Sensor dikategorikan sebagai aktif atau pasif bergantung pada sumber cahaya mereka. Mereka boleh dipasang di platform yang berbeza seperti satelit, kapal terbang, atau bahkan drone.

Perbezaan antara sensor pasif dan aktif untuk penderiaan jauh. Imej © Pemuliharaan Alam

Sensor Pasif catat tenaga semula jadi yang dipancarkan atau dipancarkan dari permukaan Bumi. Sumber radiasi yang paling umum yang dikesan oleh sensor pasif adalah cahaya matahari. Contoh sensor pasif adalah kamera dengan abu mati.

Sensor Aktif menyediakan sumber tenaga mereka sendiri, seperti sinaran elektromagnetik laser atau gelombang mikro, untuk menerangi objek yang mereka amati. Sensor aktif dapat beroperasi siang dan malam dengan memancarkan radiasi ke arah sasaran yang akan diselidiki. Contoh sensor aktif adalah kamera dengan abu dihidupkan.

Tandatangan Spektral

Citra satelit dan udara terbuat dari piksel, disusun dalam grid, seperti gambar yang diperoleh dari kamera digital anda. Setiap piksel mengandungi maklumat berangka yang mewakili kecerahan setiap kawasan dengan nilai angka. Sensor akan menangkap kecerahan kawasan pada panjang gelombang yang berbeza. Sebagai contoh, sensor pada satelit WorldView 2 menangkap gambar menggunakan sembilan jalur pada panjang gelombang yang berbeza berbanding dengan sensor Planet Dove yang hanya menggunakan empat. Sensor WorldView 2 mempunyai resolusi spektrum yang lebih tinggi.

Perbandingan resolusi spektrum antara sensor multispektral Planet Dove (4 band) yang digunakan untuk menangkap citra terumbu karang untuk Allen Coral Atlas dan sensor multispektral WorldView-2 (9 band). WorldView-2 mempunyai resolusi spektrum yang lebih tinggi. Imej © DigitalGlobe

Setiap objek di Bumi mempunyai tanda khas spektrum yang unik, cara unik untuk memantulkan cahaya. Semakin banyak jalur spektral yang dimiliki sensor, semakin baik ia menangkap tanda tangan spektrum ini dan menunjukkan perbezaan refleksi antara objek.

Tanda tangan spektral kelas bentik dan substrat yang berbeza diukur di bawah air di Heron Reef, Australia. N adalah bilangan sampel yang diukur untuk mendapatkan lengkung. Sumber: Leiper et al. 2014

Jalur manakah yang paling berguna untuk memetakan ciri bawah laut seperti terumbu karang?

Air menyerap sebahagian besar radiasi masuk sepanjang panjang gelombang dalam kedalaman meter pertama. Satu-satunya panjang gelombang yang dapat menembusi lajur air lebih jauh adalah jalur yang dapat dilihat, aerosol pesisir, biru, merah, kuning, dan hijau. Lampu merah diserap pertama, diikuti oleh cahaya hijau, kemudian biru yang menghadkan pemerhatian ciri-ciri bawah air semakin dalam, bahkan di air yang paling jernih. Dari jalur yang dapat dilihat ini, kami cuba mengekstrak spektrum ciri-ciri bawah air seperti karang, alga, dan rumput laut.

Warna terumbu yang bersemangat. Foto © Jeff Yonover