Pengindraan jauh

Penginderaan jauh (atau disingkat inderaja) adalah pengukuran atau akuisisi data dari sebuah objek atau fenomena oleh sebuah alat yang tidak secara fisik melakukan kontak dengan objek tersebut atau pengukuran atau akuisisi data dari sebuah objek atau fenomena oleh sebuah alat dari jarak jauh, (misalnya dari pesawat, pesawat luar angkasa, satelit, kapal atau alat lain. Contoh dari penginderaan jauh antara lain satelit pengamatan bumi, satelit cuaca, memonitor janin dengan ultrasonik dan wahana luar angkasa yang memantau planet dari orbit. Inderaja berasal dari bahasa Inggris remote sensing, bahasa Perancis télédétection, bahasa Jerman fernerkundung, bahasa Portugis sensoriamento remota, bahasa Spanyol percepcion remote dan bahasa Rusia distangtionaya. Di masa modern, istilah penginderaan jauh mengacu kepada teknik yang melibatkan instrumen di pesawat atau pesawat luar angkasa dan dibedakan dengan penginderaan lainnya seperti penginderaan medis atau fotogrametri. Walaupun semua hal yang berhubungan dengan astronomi sebenarnya adalah penerapan dari penginderaan jauh (faktanya merupakan penginderaan jauh yang intensif), istilah "penginderaan jauh" umumnya lebih kepada yang berhubungan dengan teresterial dan pengamatan cuaca.

Gambar dari Death Valley yang dihasilkan oleh polarimetri

Penginderaan Jauh Menurut Para Ahli

American Society of Photogrammetry: Penginderaan jauh merupakan pengukuran atau perolehan informasi dari beberapa sifat objek atau fenomena, dengan menggunakan alat perekam yang secara fisik tidak terjadi kontak langsung dengan objek atau fenomena yang dikaji.
Avery: Penginderaan jauh merupakan upaya untuk memperoleh, menunjukkan (mengidentifikasi) dan menganalisis objek dengan sensor pada posisi pengamatan daerah kajian.
Campbell: Penginderaan jauh adalah ilmu untuk mendapatkan informasi mengenai permukaan bumi seperti lahan dan air dari citra yang diperoleh dari jarak jauh.
Colwell: Penginderaaan Jauh yaitu suatu pengukuran atau perolehan data pada objek di permukaan bumi dari satelit atau instrumen lain di atas atau jauh dari objek yang diindera.
Curran: Penginderaan Jauh yaitu penggunaan sensor radiasi elektromagnetik untuk merekam gambar lingkungan bumi yang dapat diinterpretasikan sehingga menghasilkan informasi yang berguna.

Komponen-Komponen Penginderaan Jauh

Berkas:KomponenPJ.jpg

Komponen Penginderaan Jauh

Sumber Tenaga

Sumber tenaga dalam proses inderaja terdiri atas :

Sistem pasif adalah sistem yang menggunakan sinar matahari
Sistem aktif adalah sistem yang menggunakan tenaga buatan seperti gelombang mikro

Jumlah tenaga yang diterima oleh obyek di setiap tempat berbeda-beda, hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain :

Waktu penyinaran

Jumlah energi yang diterima oleh objek pada saat matahari tegak lurus (siang hari) lebih besar daripada saat posisi miring (sore hari). Makin banyak energi yang diterima objek, makin cerah warna obyek tersebut.

Bentuk permukaan bumi

Permukaan bumi yang bertopografi halus dan memiliki warna cerah pada permukaannya lebih banyak memantulkan sinar matahari dibandingkan permukaan yang bertopografi kasar dan berwarna gelap. Sehingga daerah bertopografi halus dan cerah terlihat lebih terang dan jelas.

Keadaan cuaca

Kondisi cuaca pada saat pemotretan mempengaruhi kemampuan sumber tenaga dalam memancarkan dan memantulkan. Misalnya kondisi udara yang berkabut menyebabkan hasil inderaja menjadi tidak begitu jelas atau bahkan tidak terlihat.

Atmosfer

Lapisan udara yang terdiri atas berbagai jenis gas, seperti O2, CO2, nitrogen,

Di dalam inderaja terdapat istilah Jendela Atmosfer, yaitu bagian spektrum elektromagnetik yang dapat mencapai bumi. Keadaan di atmosfer dapat menjadi penghalang pancaran sumber tenaga yang mencapai ke permukaan bumi. Kondisi cuaca yang berawan menyebabkan sumber tenaga tidak dapat mencapai permukaan bumi.

Interaksi antara tenaga dan objek

Interaksi antara tenaga dan obyek dapat dilihat dari rona yang dihasilkan oleh foto udara. Tiap-tiap obyek memiliki karakterisitik yang berbeda dalam memantulkan atau memancarkan tenaga ke sensor.

Objek yang mempunyai daya pantul tinggi akan terilhat cerah pada citra, sedangkan obyek yang daya pantulnya rendah akan terlihat gelap pada citra. Contoh: Permukaan puncak gunung yang tertutup oleh salju mempunyai daya pantul tinggi yang terlihat lebih cerah, daripada permukaan puncak gunung yang tertutup oleh lahar dingin.

Sensor dan Wahana

Sensor

Merupakan alat pemantau yang dipasang pada wahana, baik pesawat maupun satelit. Sensor dapat dibedakan menjadi dua :

Sensor fotografik, merekam obyek melalui proses kimiawi. Sensor ini menghasilkan foto. Sensor yang dipasang pada pesawat menghasilkan citra foto (foto udara), sensor yang dipasang pada satelit menghasilkan citra satelit (foto satelit)
Sensor elektronik, bekerja secara elektrik dalam bentuk sinyal. Sinyal elektrik ini direkam dalam pada pita magnetik yang kemudian dapat diproses menjadi data visual atau data digital dengan menggunakan komputer. Kemudian lebih dikenal dengan sebutan citra.

Wahana

Adalah kendaraan/media yang digunakan untuk membawa sensor guna mendapatkan inderaja. Berdasarkan ketinggian persedaran dan tempat pemantauannya di angkasa, wahana dapat dibedakan menjadi tiga kelompok:

Pesawat terbang rendah sampai menengah yang ketinggian peredarannya antara 1.000 – 9.000 meter di atas permukaan bumi
Pesawat terbang tinggi, yaitu pesawat yang ketinggian peredarannya lebih dari 18.000 meter di atas permukaan bumi
Satelit, wahana yang peredarannya antara 400 km – 900 km di luar atmosfer bumi.

Perolehan Data

Data yang diperoleh dari inderaja ada 2 jenis :

Data manual, didapatkan melalui kegiatan interpretasi citra. Guna melakukan interpretasi citra secara manual diperlukan alat bantu bernama stereoskop. Stereoskop dapat digunakan untuk melihat objek dalam bentuk tiga dimensi.
Data numerik (digital), diperoleh melalui penggunaan software khusus penginderaan jauh yang diterapkan pada komputer.

Pengguna Data

Pengguna data merupakan komponen akhir yang penting dalam sistem inderaja, yaitu orang atau lembaga yang memanfaatkan hasil inderaja. Jika tidak ada pengguna, maka data inderaja tidak ada manfaatnya. Salah satu lembaga yang menggunakan data inderaja misalnya adalah:

Bidang militer
Bidang kependudukan
Bidang pemetaan
Bidang meteorologi dan klimatologi

Teknik pengumpulan data

Data dapat dikumpulkan dengan berbagai macam peralatan tergantung kepada objek atau fenomena yang sedang diamati. Umumnya teknik-teknik penginderaan jauh memanfaatkan radiasi elektromagnetik yang dipancarkan atau dipantulkan oleh objek yang diamati dalam frekuensi tertentu seperti inframerah, cahaya tampak, gelombang mikro, dsb. Hal ini memungkinkan karena faktanya objek yang diamati (tumbuhan, rumah, permukaan air, udara dll) memancarkan atau memantulkan radiasi dalam panjang gelombang dan intensitas yang berbeda-beda. Metode penginderaan jauh lainnya antara lain yaitu melalui gelombang suara, gravitasi atau medan magnet.

Keunggulan, Keterbatasan dan Kelemahan Penginderaan Jauh

Keunggulan Inderaja

Menurut Sutanto (1994:18-23), penggunaan penginderaan jauh baik diukur dari jumlah bidang penggunaannya maupun dari frekuensi penggunaannya pada tiap bidang mengalami pengingkatan dengan pesat. Hal ini disebabkan oleh beberapa faktor antara lain :

Citra menggambarkan obyek, daerah, dan gejala di permukaan bumi dengan; wujud dan letak obyek yang mirip ujud dan letak di permukaan bumi, relatif lengkap, meliputi daerah yang luas, serta bersifat permanen.
Dari jenis citra tertentu dapat ditimbulkan gambaran tiga dimensional apabila pengamatannya dilakukan dengan alat yang disebut stereoskop.
Karaktersitik obyek yang tidak tampak dapat diwujudkan dalam bentukcitra sehingga dimungkinkan pengenalan obyeknya.
Citra dapat dibuat secara cepat meskipun untuk daerah yang sulit dijelajahi secara terestrial.
Merupakan satu-satunya cara untuk pemetaan daerah bencana.
Citra sering dibuat dengan periode ulang yang pendek.

Keterbatasan Inderaja

Berupa ketersediaan citra SLAR yang belum sebanyak ketersediaan citra lainnya. Dari citra yang ada juga belum banyak diketahui serta dimanfaatkan (Lillesand dan Kiefer, 1979). Di samping itu jugaharganya yang relative mahal dari pengadaan citra lainnya (Curran, 1985).

Kelemahan Inderaja

Walaupun mempunyai banyak kelebihan, penginderaan jauh juga memiliki kelemahan antara lain sebagai berikut

Orang yang menggunakan harus memiliki keahlian khusus;
Peralatan yang digunakan mahal;
Sulit untuk memperoleh citra foto ataupun citra nonfoto.

Manfaat Penginderaan Jauh

Bidang Kelautan (Seasat, MOS)

Pengamatan sifat fisis air laut.
Pengamatan pasang surut air laut dan gelombang laut.
Pemetaan perubahan pantai, abrasi, sedimentasi, dan lain-lain.

Bidang hidrologi (Landsat, SPOT)

Pemanfaatan daerah aliran sungai (DAS) dan konservasi sungai.
Pemetaan sungai dan studi sedimentasi sungai.
Pemanfaatan luas daerah dan intensitas banjir.

Bidang geologi

Menentukan struktur geologi dan macamnya.
Pemantauan daerah bencana (gempa, kebakaran) dan pemantauan debu vulkanik.
Pemantauan distribusi sumber daya alam.
Pemantauan pencemaran laut dan lapisan minyak di laut.
Pemanfaatan di bidang pertahanan dan militer.
Pemantauan permukaan, di samping pemotretan dengan pesawat terbang dan aplikasisistem informasi geografi (SIG).

Bidang meteorologi dan klimatologi (NOAA)

Membantu analisis cuaca dengan menentukan daerah tekanan rendah dan daerah bertekanan tinggi, daerah hujan, dan badai siklon.
Mengetahui sistem atau pola angin permukaan.
Permodelan meteorologi dan data klimatologi.
Untuk pengamatan iklim suatu daerah melalui pengamatan tingkat kewarnaan dan kandungan air di udara.

Bidang oseanografi

Pengamatan sifat fisis air seperti suhu, warna, kadar garam dan arus laut.
Pengamatan pasang srut dengan gelombang laut (tinggi, frekuensi, arah).
Mencari distribusi suhu permukaan.
Studi perubahan pasir pantai akibat erosi dan sedimentasi

Daftar Pustaka

Lillesland, Thomas. M dan Ralph W. Kiefer. 2007. Penginderaan Jauh dan Interpretasi Citra. Yogyakarta. Gadjah Mada University Press.
Sutanto. 1979. Pengetahuan Dasar Interpretasi Citra. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.