Sejak lahir manusia memahami dan mengenal
lingkungan sekitarnya dengan pandangan mata. Manusia mengenal adanya berbagai
obyek dengan melakukan pengamatan. Berbagai kejadian alam yang terjadi teramati
dalam batas-batas pandangan visualnya. Pengenalan lingkungan melalui
amatan-amatan visual ini telah berlangsung berabad-abad. Melalui metode ini
berbagai pengetahuan dan teknologi telah terlahirkan.
Metode pengenalan terhadap lingkungan
berdasar pada amatan visual tentu memiliki keterbatasan-keterbatasan terutama
terkait dengan luas area amatannya. Kejadian-kejadian seperti perubahan luas
tutupan vegetasi, perubahan luas penggurunan, perubahan tutupan es, ataupun
penggundulan hutan tidak teramati dengan baik melalui pengamatan secara
langsung.
Walaupun tentu saja bukan berarti
penginderaan jauh tidak memiliki kekurangan, data penginderaan jauh mampu
memberikan informasi spasial yang luas. Melalui data-data penginderaan jauh
multi temporal dapat dihasilkan pembandingan informasi spasial dari satu waktu
dengan waktu yang lain. Data penginderaan jauh seperti foto udara dan citra
satelit dapat meningkatkan akurasi dan kecepatan analisa terhadap berbagai.
Penginderaan jauh pada saat ini bukan hanya sekedar suatu fenomena teknis,
tetapi telah berkembang menjadi suatu bagian penting dalam memahami berbagai
permasalahan perubahan lingkungan (Adams, 2006).
Informasi diperoleh dengan cara deteksi
dan pengukuran berbagai perubahan yang terdapat pada lahan dimana obyek berada.
Proses tersebut dilakukan dengan cara perabaan atau perekaman energi yang
dipantulkan atau dipancarkan, memproses, menganalisa dan menerapkan informasi
tersebut. Informasi secara potensial tertangkap pada suatu ketinggian melalui
energi yang terbangun dari permukaan bumi, yang secara detil didapatkan dari
variasi-variasi spasial, spektral dan temporal lahan tersebut (Landgrebe,
2003).
Penginderaan jauh berkembang dalam bentuk
pemrotretan muka bumi melalui wahana pesawat terbang yang menghasilkan foto
udara dan bentuk penginderaan jauh berteknologi satelit yang mendasarkan pada
konsep gelombang elektromagnetis. Dalam perkembangannya saat ini, dengan adanya
teknologi satelit berresolusi tinggi, pengenalan sifat fisik dan bentuk obyek
dipermukaan bumi secara individual juga dapat dilakukan (Lang,2008).
Pada dasarnya teknologi pemotretan udara
dan penginderaan jauh berteknologi satelit adalah suatu teknologi yang merekam
interaksi berkas cahaya yang berasal dari sinar matahari dan obyek di permukaan
bumi. Pantulan sinar matahari dari obyek di permukaan bumi ditangkap oleh
kamera atau sensor. Tiap benda atau obyek memberikan nilai pantulan yang
berbeda sesuai dengan sifatnya. Pada pemotretan udara rekaman dilakukan dengan
media seluloid (film), sedangkan penginderaan jauh melalui media pita magnetik
dalam bentuk sinyal-sinyal digital. Dalam perkembangannya potret udara juga
seringkali dilakukan dalam bentuk digital.
Penginderaan jauh modern diawali dengan
diluncurkannya satelit Landsat Multispectral Scanner System (MSS) pada tahun
1972 (Schowengerdt, 2007). Satelit ini memiliki empat saluran dengan lebar
spektral sekitar 100 nm, dan resolusi spasial 80 meter. Peluncuran satelit ini
mengawali sistem penginderaan jauh sistem satelit digital. Perkembangan
selanjutnya terjadi peningkatan yang signifikan terutama dalam pemotongan
rentang spektral untuk setiap saluran citra. Satelit hyperspectral seperti
MODIS memiliki jumlah saluran sebanyak 36 band. Dengan kemampuannya tersebut,
satelit dapat diaplikasikan dalam banyak hal. Kemampuan satelit ini banyak
dimanfaatkan dalam berbagai hal yang bersifat spasial. Hingga saat ini
penginderaan jauh telah diaplikasikan untuk keperluan pengelolaan lingkungan,
ekologi, degradasi lahan, bencana alam, hingga perubahan iklim (Horning, 2010;
Roder, 2009; Bukata, 2005; Adosi, 2007). Sebagian besar dari aplikasi data
penginderaan jauh dimanfaatkan untuk pengelolaan sumberdaya.
Satelit penginderaan jauh yang banyak
dimanfaatkan selama ini merupakan satelit yang menggunakan sistem optis.
Penginderaan jauh sistem optis ini memanfaatkan spektrum tampak hingga infra
merah (Liang, 2004). Rentang gelombang elektromagnetik yang lebih luas dalam
penginderaan jauh meliputi gelombang pendek mikro hingga spektrum yang lebih
pendek seperti gelombang infra merah, gelombang tampak, dan gelombang ultra
violet (Elachi, 2006).
B. Apa dan Bagaimana
Penginderaan Jauh itu ?
Mencermati perkembangan dari penginderaan
jauh di atas, perlu dipahami lebih jauh tentang apa dan bagaimana
penginderaan jauh itu sebenarnya. Pemahaman tentang apa dan bagaimana akan
menjelaskan pada fokus dan lokus tentang sesuatu dalam tatanan keilmuan yang
luas. Pemahaman ini akan menjelaskan hakekat dari sesuatu tersebut. Salah satu
cara untuk mengetahui hakekat adalah dengan merunutnya melalui berbagai
definisi yang telah disampaikan oleh para ahli pada bidang tersebut.
B.1. Definisi Penginderaan Jauh
Banyak pendapat yang mencoba mendekati dan
menjawab apakah penginderaan jauh itu. Berikut dicontohkan beberapa definisi
mengenai penginderaan jauh.
Rees (2001) mendefinisikan penginderaan
jauh sebagai berikut :
“the collection of information about an
object without phisical contact with it”
(Suatu proses pengumpulan informasi
tentang obyek tanpa bersinggungan langsung dengan obyek tersebut)
Mather (2004) mendefinisikan penginderaan
jauh sebagai berikut :
“the analysis and interpretation of
measurement of electromagnetic radiation that is reflected from or emitted by a
target and observed or recorded from a vantage point by an observer or
instrument that is not in contact with the target ”
(suatu analisis interpretasi dari
pengukuran radiasi gelombang elektromagnetik yang terpantulkan atau terpancarkan
oleh target dan teramati atau terrekam pada jarak yang jauh dengan pengamat
atau peralatan yang tidak bersentuhan secara langsung)
Elachi dan Zyl (2006) menggunakan definisi
penginderaan jauh sebagai berikut :
“The acquisition of information
about an object without being in physical contact with it”
(Perolehan informasi obyek tanpa
bersentuhan fisik secara langsung)
Schowengerdt (2007) mencoba mendefinisikan
penginderaan jauh dengan istilah :
“a measurement of object properties on the
earth’s surface using data acquired from aircraft and satellite”
(suatu pengukuran sifat-sifat obyek di
atas permukaan bumi dengan perolehan data melalui pesawat atau satelit)
Secara umum penginderaan jauh didefinisikan
sebagai suatu proses perolehan informasi tentang suatu obyek tanpa adanya
kontak fisik secara langsung dengan obyek tersebut. Terdapat kata kunci pokok
dari definisi-definisi tersebut, yaitu : informasi dan tanpa kontak
(singgungan fisik) dengan obyek. Dengan demikian dapat disimpulkan
secara induktif bahwa segala hal tentang perolehan informasi tanpa
bersinggungan langsung termasuk pada ruang besar penginderaan jauh. Konsep ini
memiliki ruang yang sangat luas dan belum memiliki kejelasan tentang obyek yang
dikaji. Terdapat bidang lain yang menggunakan terminologi tersebut, dimana
perolehan informasi dilakukan dengan tidak bersinggungan langsung dengan
obyeknya seperti seismik, geomagnetik, geofisika, investigasi sonar, dan
lain-lain (Rees, 2001). Bidang-bidang tersebut tidak masuk dalam ruang kajian
penginderaan jauh.
Penajaman tentang obyek yang dikaji
diperjelas dalam definisi yang disampaikan oleh Schowengerdt (2007) yang secara
eksplisit menjelaskan bahwa obyek yang ukur adalah segala obyek yang berada
dipermukaan bumi dengan segala sifatnya. Penjelasan ini menegaskan bahwa obyek
yang direkam dalam penginderaan jauh adalah obyek-obyek yang ada dipermukaan
bumi, bukan di dalam bumi atau di luar angkasa. Selain itu Schowengerdt juga
menjelaskan tentang cara perolehan informasinya, bahwa untuk memperoleh
informasi dilakukan melalui pesawat atau satelit. Cara perolehan informasi yang
dijelaskan oleh Schowengerdt ini lebih membatasi dan memperjelas bentuk dari
penginderaan jauh.
B.2. Pendekatan dalam Penginderaan Jauh
Metode ilmiah melandasi suatu kumpulan
asumsi dan paradigma menjadi bangunan ilmu. Untuk dapat berkembang menjadi
sebuah ilmu berbagai pencarian kebenaran dalam satu bidang harus didasarkan
pada metode ilmiah tertentu. Demikian pula dengan penginderaan jauh.
Penginderaan jauh tidak hanya memberi perhatian pada masalah teknis, namun
telah menjadi bagian penting untuk memahami masalah lingkungan (Adams dan
Gillespie, 2006). Aplikasi pengideraan jauh dalam berbagai studi berperan sebagai
alat bantu perolehan data hingga analisis, serta sekaligus ilmu.
Penginderaan jauh menggunakan pendekatan
kualitatif dan kuantitatif. Pendekatan kualitatif yang sering digunakan adalah
metode interpretasi visual baik dua dimensional ataupun tiga dimensional.
Pendekatan kuantitatif banyak digunakan dalam analisis data pada domain
spektral. Pendekatan kuantitatif dalam penginderaan jauh optis digolongkan pada
dasar analisis statistik, fisikal, dan hibrid (Liang, 2004). Pendekatan
kuatitatif banyak digunakan seperti dalam spektroskopi kualitas air (Korosov et
al, 2009; Moreno-Madrinan et al, 2010; Gitellson et al, 2011), indeks
kekeringan (Ghulam, 2007; Patel, 2011), suhu permukaan lahan (Weng, 2005;
Kersten, 2011), dan lain-lain.
Analisis terhadap data penginderaan jauh
dilakukan dalam dua domain yang berbeda yaitu domain spasial dan domain
spektral. Pada domain spasial analisis data dilakukan dengan cara interpretasi
berbagai unsur informasi visual yang dimunculkan pada data citra tersebut
seperti rona, warna, tekstur, asosiasi, bentuk, ukuran, dan bayangan. Analisis
pada domain spasial banyak dilakukan pada data foto ataupun citra berresolusi
spasial tinggi. Pada domain spektral analisis dilakukan dengan memilih dan
mengolah nilai spektral pada berbagai saluran. Analisis yang dilakukan pada
domain spektral ini menggunakan data citra digital secara multi spektral dan
hiperspektral.
C. Apa dan Bagaimana
Penginderaan Jauh itu ?
Dari uraian singkat di atas dapat ditarik
kesimpulan tentang apa (ontologi) dan bagaimana (epistem) dari penginderaan
jauh. Penginderaan jauh adalah suatu teknik dan sekaligus ilmu untuk
memperoleh informasi tentang obyek dan berbagai fenomena di muka bumi tanpa
melakukan persinggungan langsung dengan obyek atau fenomena yang dikaji tersebut
dengan menggunakan wahana perekam elektromagnetis.
Sebagai ilmu, penginderaan memiliki
berbagai metode ilmiah dalam perolehan informasi tersebut. Penginderaan jauh
menggunakan metode kualitatif dan kuantitatif pada domain spasial dan spektral.
Referensi
Adams, J.B., Gillespie, A.R., 2006. Remote
Sensing of Landscape with Spectral Images – A Physical Modeling Approach.
Cambridge University Press. New York.
Elachi, C., Zyl, V.J. 2006. Introduction to the
Physic and Techniques of Remote Sensing. John Willey & Sons Inc..
New Jersey.
Ghulam A., Qin Q., Zhan Z., 2007. Designing of
the Perpendicular Drought Index. Eviron Geol. 52: p. 1045-1052. DOI
101007/s00254-006-0544-2
Gitelson, A.A., Gurlin, D., Moses, W.J., Yacobi, Y.Z.,
2011. Remote estimation of chlorophyll-a concentration in Inland,
estuarine, and coastal waters. Advance in Environmental Remote Sensing.
439-468.
Kersten, Y., Brand, A., Fournier, M., Goudreau, S.,
Kosatsky, T., Maloley, M., Smardiassi, A., 2011. Modelling the Variation
of Land Surface Temperature as Determinant of Risk of Heat-Related Health Event.
International Journal of Health Geographics. 10;7.
Korosov, A.A., Pozdnyakov, D.V., Folkestad, A.,
Pettersson, L.H., Sorensen, K., Schuman, R., 2009. Semi-empirical
algorithm for retrieval of ecology-relevant water constituents in various
aquativ environment. Algorithm. 2. 470-497.
Landgrebe, D.A., 2003. Signal Theory
Methods In Multispectral Remote Sensing. John Willey & Sons Inc..
New Jersey.
Liang, S. 2004. Quantitative Remote Sensing of
Land Surface. John Willey & Sons Inc.. New Jersey.
Mather, P.M. 2004. Computer Processing of
Remotely-Sensed Images An Introduction. John Willey & Sons Inc.
Chichester.
Moreno-Madrinan, M., J., Al-Hamdan, M.,Z., Rickman,
D., L., Muller-Krarger, F., E., 2010. Using the Surface Reflectance MODIS
Terra Product to Estimate Turbidity in Tampa Bay Florida. Remote
Sensing, 2. 2713-2728; doi: 10.3390/rs2122713
Patel, N.R., Parida, B.R., Venus, V., Saha, S.K.,
Dadhwal, V.K., 2011, Analysis of Agricultural drought Using Vegetation
Temperatur Condition Index (VTCI) from Terra/MODIS Satellite Data,
Environ Monit Asses, DOI: 10.1007/s10661-011-2487-7
Schowengerdt, R.A., 2007. Remote Sensing
Models and Methods for Image Processing. Third Edition. Elsevier.
London.
Weng, Q., Yang, S., 2006. Urban Air Pollution
Patterns, land Use, and Thermal Landscape: an Examination of The Linkage using
GIS. Environment Monitoring and Assesment. 117: 463-489. Doi:
10.1007/s10661-006-0888-9
Rees, W., G., 2001. Physical Principles of
Remote Sensing, Second Edition, Cambidge University Press. Cambridge.
Posts
