Untuk dapat berjalan, penginderaan jauh membutuhkan unsur-unsur yang terbentuk dalam sebuah sistem. Komponen-komponen penginderaan jauh ini memiliki fungsi dan peran masing-masing.
Komponen penginderaan jauh merupakan bagian dalam sebuah sistem yang saling berkaitan, yang meliputi: sumber tenaga, atmosfer, interaksi tenaga dan objek, sensor dan wahana, perolehan data, dan penggunaan data.
Simak penjelasan lengkapnya di sini!
Komponen penginderaan jauh
Pada dasarnya teknologi penginderaan jauh adalah suatu teknologi yang merekam interaksi energi elektromagnetik yang berasal dari sinar matahari atau benda/obyek di permukaan bumi. Energi elektromagnetik ditangkap oleh sensor, tiap obyek memberikan nilai pantul yang berbeda sesuai dengan sifatnya.
Kita dapat memahami cara kerja dengan memahami komponen-komponen dalam sistem penginderaan jauh. Sistem adalah serangkaian obyek atau komponen yang saling berkaitan dan bekerja sama secara terkoordinasi untuk melaksanakan tujuan tertentu. Sistem ini memiliki serangkaian komponen yang digunakan untuk penginderaaan jauh.
Komponen penginderaan jauh ini terdiri atas:
- Sumber tenaga
- Atmosfer
- Interaksi antara tenaga dan objek
- Sensor dan wahana
- Perolehan data
- Pengguna data
Sumber tenaga
Dalam penginderaan jauh harus ada sumber tenaga, baik sumber tenaga alamiah (sistem pasif) maupun sumber tenaga buatan (sistem aktif). Tenaga yang dimanfaatkan dalam penginderaan jauh adalah berupa energi elektromagnetik yang kemudian diterima oleh sensor.
Beberapa sumber tenaga yang digunakan dalam penginderaan jauh adalah:
- Matahari
- Energi panas dari objek
- Cahaya buatan (misal lampu)
- Energi yang dipancarkan oleh sensor (RADAR dan LiDAR)
Hasil perekaman dari setiap tenaga ini akan menghasilkan citra penginderaan jauh yang berbeda-beda. Sensor yang menangkap pantulan energi dari matahari akan matahari dapat menghasilkan citra yang kita kenal secara umum, seperti citra foto udara dan citra yang memanfaatkan gelombang tampak dan inframerah seperti citra Landsat dan Sentinel 2.
Energi panas dari objek yang direkam oleh sensor dapat menghasilkan citra termal, yaitu citra yang menunjukkan temperatur dari objek.
Sedangkan cahaya buatan manusia (anthroponig lights) ini bisa terekam melalui penginderaan objek pada malam hari. Citra-citra yang menunjukkan cahaya pada malam hari (citylights image) yang sempat viral beberapa tahun belakangan ini juga direkam melalui teknologi penginderaan jauh.
Atmosfer
Sebelum mengenai obyek, energi yang dihasilkan sumber tenaga merambat melewati atmosfer. Atmosfer membatasi bagian sektrum elektromagnetik yang dapat digunakan dalam penginderaan jauh.
Dalam prosesnya, atmosfer ini dapat memantulkan, memancarkan, menyerap dan meneruskan energi elektromagnetik yang akan masuk ke bumi. Energi yang dipantulkan dan dipancarkan atmosfer ini ada juga yang terekam oleh sensor dan muncul sebagai gangguan, sehingga dalam proses pengolahan citra nantinya, diperlukan koreksi atmosferik.
Sedangkan energi yang diteruskan oleh atmosfer ini akan sampai ke bumi dan nantinya akan dipantulkan kembali oleh objek dan sampai ke sensor.
Maka kemudian muncul istilah jendela atmosfer. Jendela atmosfer merujuk pada adanya beberapa spektrum panjang gelombang pada rentang tertentu yang dapat lolos dalam atmosfer dansampai ke bumi, sehingga bisa dimanfaatkan dalam teknologi penginderaan jauh.
Interaksi antara tenaga dan objek
Tiap objek mempunyai karakteristik tertentu dalam menyerap, memantulkan atau memancarkan energi yang sampai kepadanya.
Interaksi inilah yang kemudian dimanfaatkan untuk proses pengenalan atau interpretasi objek pada citra penginderaan jauh.
Pengenalan objek pada dasarnya dilakukan dengan menyidik (tracing) karakteristik spektral objek yang tergambar pada citra.
Objek di bumi seperti air, tanah,dan vegetasi yang masing-masing mempunyai kemampuan yang berbeda dalam menyerap atau memantulkan sinar matahari.
Sebagai contoh mudah, simak penjelasan berikut ini.
Dengan mata kita, kita melihat daun berwarna hijau. Hal yang terjadi sebenarnya adalah, daun tersebut memantulkan panjang gelombang tertentu (sekitar 0.5-0.6 nm) dan menyerap sebagian besar energi pada panjang gelombang lainnya.
Energi yang dipantulkan oleh daun ini kemudian kita terima melalui sensor di mata kita. Kemudian, otak akan merespon dengan memberikan representasi warna berupa warna hijau jika energi pada panjang gelombang tersebut.
Tentunya prosesnya jauh lebih rumit, tetapi kurang lebih gambaran besarnya seperti itu.
Sistem penginderaan jauh juga kurang lebih memiliki proses yang sama.
Sensor
Sensor merupakan salah satu komponen penginderaan jauh yang berfungsi sebagai alat perekaman energi yang datang dari objek di permukaan bumi.
Sensor dapat dibagi menjadi sensor aktif dan sensor pasif.
Sensor aktif memancarkan energi sendiri untuk kemudian dipantulkan oleh objek dan diterima kembali oleh sensor itu. Contoh dari sensor aktif ini adalah sensor antenna pada RADAR dan laser pada LiDAR.
Sedangkan sensor pasif tidak menghasilkan energi, namun hanya menangkap dan merekam energi yang terpantul dari objek baik berupa pantulan tenaga dari matahari, panas objek, maupun cahaya antropogenik.
Untuk membayangkan bagaimana sensor aktif bekerja, kita akan mengambil contoh kelelawar.
Kelelawar tidak memiliki penglihatan yang baik. Mereka mengeluarkan suara yang dapat kita maknai sebagai energi pada panjang gelombang tertentu, kemudian merekam kembali gelombang yang kembali kepadanya. Selanjutnya, mereka akan memproses informasi yang datang dan menghitung secara tepat jarak objek di sekitarnya dan membuat gambaran visual di dalam otak mereka.
Sekali lagi, tentu prosesnya tidak akan persis sama, tetapi contoh tersebut dapat memberikan gambaran mengenai bagaimana sensor aktif penginderaan jauh bekerja.
Tiap sensor mempunyai kepekaan tersendiri terhadap bagian spektrum elektromagnetik. Di samping itu juga kepekaan berbeda dalam mereka obyek terkecil yang masih dapat dikenali dan dibedakan terhadap obyek lain atau terhadap lingkungan sekitarnya.
Kemampuan sensor untuk menyajikan gambaran obyek terkecil ini disebut resolusi spasial. Semakin kecil obyek yang dapat direkam oleh sensor menandakan semakin baik kualitas sensor tersebut.
Wahana
Wahana merupakan salah satu komponen penginderaan jauh yang berfungsi sebagai pembawa sensor.
Dalam prakteknya, wahana ini bisa bermacam-macam, tergantung keperluan perekaman citra dan spesifikasi sensor yang dibawanya.
Wahana yang paling populer tentu adalah satelit, di mana secara umum awam memahami bahwa penginderaan jauh selalu menggunakan satelit.
Padahal, dulu waktu dikembangkan pertama, wahana pesawat udara merupakan wahana yang pertama kali digunakan. Pesawat udara digunakan dalam proses pemotretan foto udara, hingga sensor skanner multispektral.
Perkembangan teknologi yang pesat juga kemudian memunculkan satu wahana penginderaan jauh yang banyak digunakan di era sekarang, yaitu Unmanned Aerial Vehicle (UAV), terutama penggunaan drone.
Pemanfaatan drone untuk pemetaan yang meningkat drastis ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, misal spesifikasi dan harga drone dan kamera yang semakin terjangkau.
Selain itu, untuk keperluan khusus, sensor dapat juga dipasang pada sebuah menara atau gedung yang tinggi.
Sebagai rangkuman beberapa wahana yang dimanfaatkan oleh penginderaan jauh adalah:
- Satelit geostasioner
- Satelit
- Pesawat terbang
- UAV, drone
- Menara/ gedung.
Perolehan data
Perolehan data dapat dilakukan dengan cara manual yakni dengan interpretasi secara visual, dan dapat pula dilakukan dengan cara digital yaitu dengan menggunakan komputer. Foto udara umumnya diinterpretasi secara manual, sedang data hasil penginderaan secara elektronik seperti citra satelit dapat diinterpretasi secara manual maupun secara digital.
Penggunaan data
Keberhasilan aplikasi penginderaan jauh terletak pada dapat diterima atau tidaknya hasil penginderaan jauh itu oleh para pengguna data.
Kerincian, keandalan, dan kesesuainnya terhadap kebutuhan pengguna sangat menentukan diterima atau tidak diterimanya data penginderaan jauh oleh para penggunanya.
Cara Kerja Komponen Penginderaan Jauh
Cara kerja penginderaan jauh secara umum dapat dipahami dengan memulainya dari sumber tenaga, di mana sumber tenaga dapat berupa matahari, sensor aktif, atau dari dalam objek. Energi yang datang kemudian diteruskan, dipancarkan, dan diserap oleh atmosfer. Sampainya di objek, terdapat interaksi yang terjadi antara energi dan objek yang membuat tidak semua energi pada panjang gelombang dipantulkan oleh sensor.
Sensor yang dibawa oleh wahana tertentu menangkap dan merekam energi pantulan dari objek, kemudian meneruskannya ke pusat pemrosesan data untuk kemudian dioleh menjadi citra yang siap pakai. Citra ini kemudian sampai ditangan peneliti dan praktisi penginderaan jauh dan dimanfaatkan untuk aplikasi di bidang-bidang yang digelutinya melalui proses ekstraksi informasi, baik secara manual (visual) atau digital menggunakan komputer.
Penutup
Melalui artikel ini, kita telah belajar mengenai komponen penginderaan jauh dan cara kerjanya, meliputi sumber tenaga, atmosfer, interaksi tenaga dan objek, sensor dan wahana, perolehan data dan penggunaan data.
Jika ada pertanyaan atau diskusi, silahkan tulis di kolom komentar di bawah.
Semoga tulisan ini bermanfaat.
