Citra merupakan produk utama perekaman penginderaan jauh. Pemahaman menyeluruh mengenai citra penginderaan jauh akan sangat bermanfaat dalam proses interpretasi dan ekstraksi informasi.
Citra penginderaan jauh adalah teknologi yang memungkinkan pengambilan gambar atau foto dari jarak jauh menggunakan sensor yang terpasang di pesawat terbang atau satelit. Teknologi ini menggunakan berbagai panjang gelombang elektromagnetik, seperti sinar inframerah, sinar tampak, dan sinar mikro, untuk menghasilkan gambar yang dapat memberikan informasi tentang permukaan Bumi. Dengan citra penginderaan jauh, kita dapat memperoleh pemahaman yang mendalam tentang berbagai fenomena geografis.
Berikut penjelasan lengkapnya!
Apa itu citra penginderaan jauh?
Pengertian citra penginderaan jauh adalah representasi permukaan bumi berupa gambar yang didapatkan melalui sebuah sistem penginderaan jauh.
Citra penginderaan jauh menampilkan objek sesuai dengan kenampakannya di permukaan bumi. Bergantung sensor yang digunakan, citra dapat memuat informasi tutupan lahan, informasi ketinggian, hingga informasi kondisi atmosfer.
Citra dapat memberikan informasi tematik yang lebih banyak lagi, bergantung dengan kedalaman interpretasi citra baik interpretasi manual (visual) maupun digital yang dilakukan kepadanya.
Pemanfaatan citra untuk sumber informasi telah dilakukan dalam berbagai bidang dari meteorologi, tata guna lahan, pertanian, kehutanan, konservasi, hingga perencanaan pembangunan wilayah.
Citra penginderaan jauh dapat dibagi menjadi citra foto atau citra fotografik dan citra non foto atau citra non fotografik.
Contoh citra penginderaan jauh antara lain:
- Foto udara
- LANDSAT
- SENTINEL
- MODIS
- SRTM
Jenis-jenis citra
Citra penginderaan jauh dapat dibagi menjadi citra foto atau citra fotografik dan citra non foto atau citra non fotografik.
Citra Foto vs Citra Non Foto
Perbedaan citra foto dan citra non foto dapat dilihat pada sensor yang digunakan, proses dan mekanisme perekaman, wahana, dan spektrum elektromagnetik yang digunakan.
Citra foto menggunakan sensor berupa kamera (baik analog maupun digital), sedangkan citra non fotografi menggunakan sensor yang bukan kamera, misalnya skanner multispektral atau hiperspektral.
Baca juga: Sistem Penginderaan Jauh: Aktif vs Pasif, Fotografi vs Non Fotografi
Proses perekaman pada citra fotografi dilakukan secara serentak, yaitu sekali rekam pada satu kali pemotretan, kemudian hasilnya di mozaik. Sedangkan pada citranon fotografi, perekaman dilakukan secara parsial dengan menyiam (scanning) area baris demi baris.
Citra non menggunakan spektrum gelombang tampak dan perluasannya, sedangkan pada citra non fotografi menggunakan spektra tampak dan perluasannya, termal dan gelombang mikro.
Jika dilihat dari wahananya, sistem fotografi menggunakan wahana dirgantara (airborne) bisa pesawat udara atau UAV seperti drone. Sedangkan pada sistem non foto, sensor biasanya dibawa oleh satelit, meskipun ada juga sistem non fotografi yang dibawa dengan wahana airborne.
Berikut rangkumannya:
| Variabel pembeda | Sistem Fotografi | Sistem Non Fotografi |
| Sensor | Kamera | Scanner, antena, laser |
| Proses perekaman | Serentak | Parsial |
| Spektrum elektromagnetik | Tampak dan perluasannya | Tampak dan perluasannya, termal, gelombang mikro |
| Wahana | Airborne | Umumnya satelit |
| Contoh citra | Foto Udara, Foto udara format kecil | Citra multispektral, hiperspektral, citra termal, RADAR, LiDAR |
Foto udara
Foto udara merupakan citra yang dihasilkan melalui perekaman serentak menggunakan sensor kamera. Foto udara juga sering disebut dengan citra foto atau citra foto udara.
Foto udara merupakan jenis citra penginderaan jauh yang pertama muncul, mulai digunakan saat perang untuk mengintai lokasi musuh dan medan perang. Dalam perkembangannya, foto udara kemudian dimanfaatkan untuk keperluan sipil, dengan wahana yang berkembang meliputi pesawat udara, balon udara, hingga gantole.
Baca juga:
Sempat kehilangan pamor di era perkembangan citra satelit, foto udara kembali naik ke permukaan akibat perkembangan fotografi digital dan Unmanned Aerial Vehicle (UAV) terutama penggunaan drone. Bahkan, kini perekaman foto udara juga dilakukan menggunakan wahana layang-layang.
Foto udara dapat dibedakan berdasarkan ukuran format film, sudut pemotretan, spektrum yang digunakan, dan warna yang dihasilkan.
Berdasarkan format ukuran film, foto udara terbagi menjadi:
- Foto udara format besar (standar)
- Foto udara format sedang
- Foto udara format kecil
Berdasarkan sudur pemotretan, dibedakan menjadi
- Foto udara tegak
- Condong/ miring/ oblique
- Sangat condong
Berdasarkan spektrumnya, foto udara dibedakan menjadi:
- Foto udara pankromatik
- Foto udara inframerah
Sedangkan berdasarkan warna yang dihasilkan, foto udara terbagi menjadi:
- Foto udara berwarna
- Foto udara hitam putih
Dalam praktiknya, sebuah foto udara dapat diberikan setiap pembedaan karakteristik tersebut, misal: foto udara format standar, tegak, pankromatik, hitam putih.
Sebagai catatan tambahan, foto udara dapat dimanfaatkan untuk pembuatan pencitraan tiga dimensi dan pembuatan produk elevasi seperti Digital Elevation Model (DEM).
Penjelasan selengkapnya mengenai foto udara akan diberikan pada tulisan terpisah di sini: Foto Udara, Dijelaskan Lengkap (Link menyusul).
Berikut contoh gambar citra foto:
Citra multispektral dan hiperspektral
Citra multispektral merupakan hasil dari perekaman penginderaan jauh dengan sensor berjenis penyiam (scanner).
Citra multispektral merupakan koleksi dari beberapa citra yang direkam pada spektrum gelombang yang terpisah pada area yang sama. Perekaman di setiap saluran (biasa disebut band) ini kemudian dapat digunakan secara bersama-sama untuk membentuk citra komposit.
Melalui proses komposit citra, sebuah citra multispektral dapat diberikan warna tertentu sehingga memudahkan penafsir melakukan interpretasi sesuai dengan bidang yang digelutinya.
Baca juga:
Sebuah citra multispektral dapat memiliki jumlah band yang berbeda-beda, umumnya berkisar antara 4-15an band. Sebagai contoh, citra Landsat 8 memiliki 11 band, Sentinel 2 berjumlah 13 band dan SPOT 7 yang berjumlah 5 band.
Citra hiperspektral memiliki konsep yang sama dengan citra multispektral. Perbedaannya, rentang panjang gelombang yang digunakan pada sensor hiperspektral lebih sempit dibandingkan dengan sensor multispektral.
Rentang panjang gelombang yang lebih sempit ini membuat citra memiliki sensitifitas yang lebih baik terhadap pembedaan objek secara spektral.
Citra hiperspektral memiliki jumlah band yang sangat banyak. Contohnya citra Hyperion yang memiliki 220 band.
Contoh gambar citra multispektral:
Citra termal
Citra termal merupakan citra yang menunjukkan informasi mengenai temperatur sebuah objek. Citra ini biasanya dihasilkan pada saluran termal yang dipasang pada citra satelit seperti Landsat atau MODIS.
Citra termal memiliki ukuran piksel yang lebih besar daripada band lainnya. Misal pada citra Landsat 8, citra saluran termal memiliki ukuran piksel 60 meter, lebih besar daripada saluran lainnya yang berukuran 30 m.
Baca juga:
Citra termal juga dapat dihasilkan menggunakan kamera. Kamera pencitraan termal merekam energi panas menjadi panjang gelombang tertentu yang dapat direkam oleh sensor sehingga nantinya dapat disajikan menjadi sebuah citra foto termal. Citra ini juga biasa disebut dengan termogram.
Banyak sekali aplikasi pemanfaatan citra termal di antaranya untuk mendeteksi titik api kebakaran hutan dan lahan dan deteksi pulau pahang perkotaan (Urban Heat Island).
Contoh dari citra termal antara lain:
- Band 10 dan 11 pada Landsat 8
- Band 6 pada Landsat 7
Contoh gambar citra penginderaan jauh sistem termal:
Citra Gelombang Mikro (Sistem Pasif)
Citra gelombang mikro merupakan penginderaan jauh gelombang mikro yang menggunakan panjang gelombang mikro, yaitu pada panjang 1 mm sampai 1 meter.
Penginderaan jauh gelombang mikro sistem pasif, menggunakan pancaran energi dari objek. Citra yang dihasilkan memiliki karakteristik resolusi spasial yang sangat rendah akibat lemahnya energi yang diterima. Contohnya adalah citra ASMR-2.
Sedangkan pada penginderaan jauh gelombang mikro aktif, sensor mengirimkan dan menerima kembali sinyal elektromagnetik dari objek. Sistem ini lebih dikenal dengan sistem RADAR.
Radar
Radar merupakan hasil penginderaan jauh sistem aktif.
Citra radar menggunakan gelombang radio elektromagnetik untuk menentukan sudut, jarak dan kecepatan (velocity) suatu objek perekaman bumi.
Dengan karaketristik seperti itu, citra radar secara umum lebih sulit diinterpretasi jika dibandingkan dengan jenis citra lainnya.
Namun keunggulannya, citra radar tidak terpengaruh dengan kondisi atmosfer karena gelombang yang digunakannya dapat menembus kabut dan awan.
Baca juga:
Citra radar banyak dimanfaatkan untuk banyak aplikasi, di antaranya untuk memetakan permukaan bumi dan mengukur karakteristik atmosfer dan lautan.
Contoh citra RADAR:
- RADARSAT
- Sentinel 1A
- SRTM
Contoh gambar citra Radar:
Lidar
Lidar merupakan salah satu contoh penginderaan jauh sistem aktif lainnya.
Lidar menggunakan laser (light amplification by simulated emission of radiation). Lidar mengukur jarak dari pancaran radiasi gelombang yang ditransimsikan dan yang dipantulkan kembali ke sensor.
Citra LIDAR menunjukkan informasi perbedaan ketinggian, dan dimanfaatkan untuk membuat Digital Terrain Model (DTM).
Sensor Lidar ini mendadak sering dibicarakan setelah Apple menyematkan sensor ini pada line up Ipad Pro 2020 dan Iphone Pro mulai dari Iphone 12 Pro.
Contoh gambar citra Lidar:
Resolusi Citra Penginderaan Jauh
Resolusi citra penginderaan jauh merujuk pada kemampuan suatu sensor dalam merekam ukuran terkecil suatu objek.
Dalam citra penginderaan jauh, terdapat empat konsep reolusi yang sangat penting, yaitu
- resolusi spasial,
- resolusi spektral,
- resolusi radiometrik, dan
- resolusi temporal.
Baca juga:
Manfaat Citra Penginderaan Jauh
Pemanfaatan citra penginderaan jauh telah dilakukan oleh para peneliti dan praktisi dalam berbagai bidang aplikasi. Beberapa aplikasi yang paling sering dijumpai antara lain:
Bidang kehutanan:
- Monitoring deforestasi
- Monitoring hotspot untuk deteksi titik karhutla
- Pemetaan kerepatan vegetasi
Bidang pertanian:
- Pemetaan kesehatan tanaman
- Prediksi produktifitas panen
- Pemetaan kesesuaian lahan pertanian
Bidang tata guna lahan:
- Pemetaan penutup dan penggunaan lahan
- Pemantauan perubahan penutup dan penggunaan lahan
Bidang geologi:
- Pemetaan jenis batuan permukaan
- Pemetaan potensi mineral
Peran Penting Citra Penginderaan Jauh dalam Ilmu Geografi
Citra penginderaan jauh memainkan peran yang sangat penting dalam ilmu geografi. Teknologi ini memberikan banyak manfaat dan aplikasi yang dapat digunakan untuk pemetaan, pemantauan lingkungan, penelitian, dan pemantauan bencana alam. Berikut adalah penjelasan lebih lanjut mengenai peran penting citra penginderaan jauh dalam ilmu geografi:
1. Pemetaan dan Analisis Data Geografis
Citra penginderaan jauh dapat digunakan untuk pemetaan yang akurat dan detail tentang permukaan Bumi. Dengan menggunakan citra penginderaan jauh, kita dapat membuat peta yang mencakup informasi tentang tutupan lahan, jenis vegetasi, pola penggunaan lahan, dan topografi. Data yang dihasilkan dari citra penginderaan jauh sangat berguna bagi pemerintah, peneliti, dan perencana dalam pengambilan keputusan terkait tata ruang, pengelolaan sumber daya alam, dan pemantauan perubahan lingkungan.
2. Pemantauan Lingkungan dan Perubahan Iklim
Citra penginderaan jauh memainkan peran penting dalam pemantauan lingkungan dan perubahan iklim. Dengan menggunakan citra penginderaan jauh, kita dapat mengamati perubahan yang terjadi di lingkungan kita, seperti deforestasi, perubahan tutupan lahan, polusi, dan perubahan suhu permukaan. Data yang dikumpulkan melalui citra penginderaan jauh memberikan wawasan yang berharga dalam memahami dampak aktivitas manusia terhadap lingkungan dan membantu pengambilan keputusan yang berkelanjutan.
3. Analisis Perubahan Permukaan Bumi
Citra penginderaan jauh juga digunakan untuk menganalisis perubahan yang terjadi di permukaan Bumi. Dengan membandingkan citra penginderaan
jauh dari waktu ke waktu, kita dapat mengidentifikasi perubahan pola sungai, pergeseran garis pantai, perubahan tutupan vegetasi, dan perkembangan perkotaan. Informasi ini sangat berharga dalam memahami proses geologis, dinamika lahan, dan dampak aktivitas manusia terhadap perubahan lingkungan.
4. Pemantauan Bencana Alam
Citra penginderaan jauh memiliki peran krusial dalam pemantauan dan penanggulangan bencana alam. Dengan citra penginderaan jauh, kita dapat mendeteksi dan memetakan wilayah yang terkena dampak bencana seperti banjir, gempa bumi, kebakaran hutan, dan letusan gunung berapi. Informasi yang dihasilkan dari citra penginderaan jauh ini membantu tim penanggulangan bencana dalam merencanakan respons darurat, evakuasi, dan pemulihan pasca-bencana.
5. Penelitian Ilmu Geografi
Citra penginderaan jauh merupakan sumber data yang berharga bagi para peneliti dalam ilmu geografi. Data citra penginderaan jauh dapat digunakan untuk menguji hipotesis, membangun model prediksi, dan mengidentifikasi pola-pola spasial. Dengan menggunakan teknik pemrosesan citra dan analisis spasial, peneliti dapat menggali informasi tentang dinamika populasi, perubahan tutupan lahan, interaksi manusia-lingkungan, dan berbagai aspek geografis lainnya.
Kelebihan dan Kekurangan
Bergantung pada jenis senornya, citra penginderaan jauh memiliki keunggulan dan keterbatasannya sendiri-sendiri.
Namun jika dilihat secara umum saja, kelebihan dari citra penginderaan jauh adalah
- Dapat diperoleh secara gratis
- Citra menggambarkan objek dengan wujud dan letak obyek yang mirip wujud dan letaknya di permukaan bumi
- Citra menggambarkan area yang luas. Ini menguntungkan agar penafsir bisa melihat gambaran suatu daerah secara menyeluruh.
- Citra dapat menggambarkan kenampakan yang tidak terdeteksi oleh mata manusia, misal informasi perbedaan ketinggian, informasi pada gelombang inframerah, informasi temperatur dan yang lainnya.
- Citra dapat dibuat secara cepat meskipun untuk daerah yang sulit dijelajahi secara terrestrial. Misal tengah samudra, kondisi atmosfer, kawah gunung berapi, atau daerah berhutan dengan medan yang berat,
- Sangat bermaanfaat untuk pemetaan daerah bencana secara cepat dan akurat
Adapun keterbatasan citra penginderaan jauh antara lain:
- Biaya tinggi pengadaan pada citra resolusi detil
- Pada keperluan tertentu, dibutuhkan keahlian (expertise) dalam interpretasi citranya
Bagaimana citra penginderaan jauh dimanfaatkan?
Ekstraksi informasi dari citra penginderaan jauh dapat dilakukan melalui interpretasi visual (manual) maupun pengolahan citra secara digital.
Interpretasi visual dilakukan secara manual menggunakan unsur-unsur interpretasi rona, warna, bentuk, bayangan, ukuran, pola, tekstur, situs dan asosiasi.
Pengolahan citra digital dapat dilakukan dengan berbagai macam teknik meliputi pembuatan indeks citra, band rationing, hingga klasifikasi multispektral dan Object Based Image Analysis.
Baca juga:
- Interpretasi Citra Penginderaan Jauh: Pengertian dan Unsur-unsurnya (Contoh+Gambar)
- Penjelasan Lengkap Klasifikasi Citra Penginderaan Jauh Secara Digital
Penutup
Citra penginderaan jauh adalah teknologi yang menggunakan pesawat atau satelit untuk mengambil gambar dan data dari permukaan Bumi. Ini membantu dalam pemantauan lingkungan, pengelolaan sumber daya alam, dan pemetaan. Keuntungannya meliputi pemantauan yang luas, akses ke daerah terpencil, dan analisis yang mendalam untuk berbagai aplikasi.
Citra penginderaan jauh memberikan kita kemampuan untuk pemetaan yang akurat, pemantauan lingkungan, analisis perubahan permukaan Bumi, pemantauan bencana alam, dan mendukung penelitian ilmu geografi. Dengan teknologi ini, kita dapat memperoleh pemahaman yang mendalam tentang berbagai fenomena geografis dan memberikan kontribusi dalam pengambilan keputusan yang berkelanjutan dalam pengelolaan sumber daya alam dan perlindungan lingkungan.
Melalui artikel ini kita belajar mengenai citra penginderaan jauh meliputi:
- Jenis-jenis citra penginderaan jauh
- Pemanfaatan citra
- Keunggulan dan keterbatasannya
- Cara memanfaatkannya.
Semoga artikel ini bermanfaat. Jika ada hal yang ingin ditanyakan atau didiskusikan, silahkan tulis pada kolom komentar.
