Pengindraan Jauh, Citra dan Interpretasi Citra

A. Pengertian Pengindraan Jauh

Suatu ilmu, seni, dan teknik dalam usaha mengetahui benda, dan gejala dengan cara menganalisis objek dan arah tanpa adanya kontak langsung dengan benda, gejala, dan objek yang dikaji. Pengambilan data dalam pengindraan jauh dilakukan dari jarak jauh dengan menggunakan sensor buatan. Tidak adanya kontak dengan objek yang dikaji maka pengindraan dilakukan dari jarak
jauh sehingga disebut pengindraan jauh.

Ada beberapa istilah dalam bahasa asing yang sering digunakan untuk pengindraan jauh. Di negara Inggris, pengindraan jauh dikenal dengan remote sensing, di negara Prancis dikenal dengan teledection, di negara Spanyol disebut sensoria remote, di negara Jerman disebut femerkundung, dan di negara Rusia disebut distansionaya. Di Indonesia pengindraan jauh lebih dikenal dengan remote sensing.

B. Komponen Pengindraan Jauh

1. Sistem Tenaga
Pengindraan jauh menggunakan dua sumber tenaga yaitu sumber tenaga matahari dan sumber tenaga buatan. Sumber tenaga buatan ada sebagai pengganti sumber matahari karena ketika malam hari di suatu tempat tidak ada sumber tenaga maka dipakai sumber buatan yang disebut dengan tenaga pulsa. Pengindraan jauh yang menggunakan tenaga matahari dikenal dengan sistem pasif. Sedangkan pengindraan jauh yang menggunakan tenaga buatan disebut dengan sistem aktif.

2. Atmosfer
Energi yang masuk ke permukaan bumi tidak seluruhnya sampai, tapi hanya sebagian kecil masuk ke permukaan bumi. Energi tersebut dihambat oleh atmosfer melalui serapan, dipantulkan, dan diteruskan.

3. Interaksi Antara Tenaga dan Objek
Dalam perekaman objek diperlukan wahana, tenaga alami, atau buatan, objek yang direkam, alat sensor, dan deteksi (detector). Tenaga yang memancar ke permukaan bumi (objek) akan memantul dan direkam oleh alat (sensor). Pada sensor terdapat alat untuk mendeteksi (detector), di mana
detector yang ada pada alat dipasang pada wahana (seperti balon udara, pesawat, dan satelit).

4. Wahana dan Sensor
a. Wahana adalah kendaraan yang berfungsi untuk menyimpan alat perekam. Merekam objek permukaan bumi bisa dilakukan di angkasa maupun di luar angkasa. Wahana yang digunakan
di pengindraan jauh di antaranya balon udara, pesawat terbang, pesawat ulang-alik, dan satelit. Setiap jenis kendaraan memiliki kerincian objek yang berbeda. Pesawat terbang memiliki kerincian objek yang dapat terus ditingkatkan karena pesawat dapat terbang pada ketinggian yang berbeda, sedangkan satelit memiliki kerincian objek yang bergantung pada pixel karena ketinggian wahana satelit sudah ditentukan.

b. Sensor adalah alat yang berfungsi sebagai penerima tenaga pantulan maupun pancaran yang direkam oleh detector. Sensor sering juga disebut sebagai alat perekam. Berdasarkan proses perekamannya, sensor dibedakan menjadi dua, yaitu sensor fotografik dan sensor elektronik.

1) Sensor Fotografik
Sensor yang digunakan sistem fotografik adalah kamera. Cara kerja sensor ini berdasarkan pantulan tenaga dari objek. Sedangkan detektornya adalah film sehingga sensor fotografik menghasilkan foto. Sensor fotografik yang dipasang pada pesawat udara menghasilkan citra yang disebut foto udara, sedangkan sensor fotografik yang dipasang di satelit sering disebut citra satelit.

2) Sensor Elektronik
Sensor elektronik ini digunakan pada sistem pengindraan jauh nonfotografik karena proses perekaman objek tidak berdasarkan pembakaran, tetapi berdasarkan sinyal elektronik yang dipantulkan atau dipancarkan dan direkam oleh detektor. Detektor untuk sensor ini adalah pita
magnetik dan proses perekamannya didasarkan pada energi yang dipantulkan atau dipancarkan. Sensor elektronik yang direkam pada pita magnetik selanjutnya diproses menjadi data visual (citra) dan data digital dengan menggunakan komputer.

5. Perolehan Data
Data pengindraan jauh diperoleh melalui dua cara yaitu dengan cara manual dan digital. Cara manual dilakukan dengan cara interpretasi secara visual. Sedangkan cara digital dilakukan dengan menggunakan komputer. Foto udara biasanya diinterpretasi secara manual.

6. Pengguna Data
Pengguna data adalah orang atau lembaga yang memakai data pengindraan jauh. Data pengindraan jauh dapat dimanfaatkan dalam berbagai bidang. Data pengindraan jauh yang memiliki kerincian dan
keandalan sangat dibutuhkan oleh pengguna data.

Satelit pengindra jarak jauh.

Pengindraan jauh dengan proses satelit seperti tampak pada gambar di atas, melalui berbagai proses berikut.

1. Spektrum Elektromagnetik
Sinar matahari sebagai spektrum elektromagnetik mengenai sasaran (objek) yang diinginkan.

2. Penyinaran
Matahari sebagai sumber energi alami digunakan dalam proses satelit sebagai sistem pasif (searah). Sinar yang masuk dihambat oleh atmosfir melalui serapan, pantulan, dan kemudian diteruskan.

3. Pemantulan dan Penangkapan
Hasil penyinaran dari sasaran (objek) yang berupa pantulan kemudian ditangkap oleh alat perekam data (citra satelit).

4. Perekaman
Hasil perekaman dari citra satelit diterima oleh piringan penerima data, dalam hal ini data secara digital, baru kemudian diolah (dicetak, disimpan, dan sebagainya) dan digunakan oleh pengguna data.

C. Citra

Dalam pengindraan jauh, sensor merekam tenaga yang dipantulkan atau dipancarkan oleh objek di permukaan bumi. Rekaman tersebut kemudian diolah untuk menjadi data pengindraan jauh. Data pengindraan jauh dibagi menjadi dua, yaitu

1) data digital atau data numerik untuk dianalisis dengan menggunakan komputer dan 2) data visual yang dianalisis secara manual. Data visual dibedakan menjadi dua yaitu data citra dan data noncitra. Data citra berupa gambaran yang mirip wujud aslinya atau setidaknya berupa gambaran planimetrik. Data noncitra pada umumnya berupa garis atau grafik.

Citra dibedakan menjadi citra foto atau foto udara dan citra nonfoto. Perbedaan antara citra foto dan nonfoto adalah sebagai berikut.

Perbedaan Antara Citra Foto dan Nonfoto

1. Citra Foto
Citra Foto adalah gambaran suatu gejala di permukaan bumi sebagai hasil pemotretan dengan menggunakan kamera. Kamera yang dipasang pada wahana seperti balon udara, pesawat, atau layang-layang maka hasil pemotretannya disebut foto udara, sedangkan kamera yang dipasang dengan menggunakan wahana satelit hasil pemotretannya disebut foto satelit. Citra foto dapat
dibedakan atas beberapa dasar, yaitu 1) Spektrum elektromagnetik yang digunakan, 2) sumbu kamera, 3) sudut liputan kamera, 4) jenis kamera, 5) warna yang digunakan, dan 6) sistem wahana
dan pengindraannya.

a. Spektrum Elektromagnetik yang Digunakan Berdasarkan spektrum elektromagnetik yang digunakan, citra foto dibedakan menjadi lima jenis yaitu sebagai berikut.

1) Foto ultraviolet, yaitu foto yang dibuat dengan menggunakan spektrum ultraviolet dekat dengan panjang gelombang 0,29 mikrometer.

2) Foto ortokromatik, yaitu foto yang dibuat dengan menggunakan spektrum tampak dari saluran biru hingga sebagian hijau (0,4 - 0,56 mikrometer).

3) Foto pankromatik, yaitu foto yang menggunakan seluruh spektrum tampak.

4) Foto infra merah asli, yaitu foto yang dibuat dengan menggunakan spektrum infra merah dekat hingga panjang gelombang 0,9-1,2 mikrometer yang dibuat secara khusus.

5) Foto infra merah modifikasi, yaitu foto yang dibuat dengan infra merah dekat dan sebagian spektrum tampak pada saluran merah dan sebagian saluran hijau.

b. Posisi sumbu kamera, yaitu arah sumbu kamera ke permukaan bumi.

1) Foto vertikal, yaitu foto yang dibuat dengan sumbu kamera tegak lurus terhadap permukaan bumi.
2) Foto condong atau foto miring, yaitu foto yang dibuat dengan sumbu kamera menyudut terhadap garis tegak lurus ke permukaan bumi. Sudut ini umumnya sebesar 10 derajat atau lebih besar. Tapi bila sudut condongnya masih berkisar antara 1-4 derajat, foto yang dihasikan masih digolongkan sebagai foto vertikal. Foto condong masih dibedakan lagi menjadi:

a) foto sangat condong (high oblique photograph), yaitu apabila pada foto tampak cakrawalanya,
b) foto agak condong (low oblique photograph), yaitu apabila cakrawala tidak tergambar pada foto.

c. Sudut Liputan Kamera
Berdasarkan sudut liputan kamera, citra foto dibedakan menjadi empat jenis. Perhatikan tabel berikut.

Jenis Foto Berdasarkan Sudut Liputan Kamera

d. Jenis Kamera
Berdasarkan jenis kamera yang digunakan, citra foto dapat dibedakan menjadi dua jenis yaitu citra foto tunggal dan citra foto jamak:

1) Foto tunggal, yaitu foto yang dibuat dengan kamera tunggal. Tiap daerah liputan foto hanya tergambar oleh satu lembar foto.
2) Foto jamak, yaitu beberapa foto yang dibuat pada saat yang sama dan menggambarkan daerah liputan yang sama. Foto jamak dapat dibuat dengan tiga cara, yaitu dengan a) multi kamera atau beberapa kamera yang masing-masing diarahkan ke satu sasaran, b) kamera multi lensa atau satu kamera dengan beberapa lensa, c) kamera tunggal berlensa tunggal dengan pengurai warna. Foto jamak dibedakan lebih jauh lagi menjadi:
[ads-post]
a) Foto multispektral yaitu beberapa foto daerah sama yang dibuat dengan saluran yang berbeda-beda, atau satu kamera dengan beberapa lensa, masing-masing lensa menggunakan band (saluran) yang berbeda yaitu biru, hijau, merah, serta infra merah pantulan.

b) Foto dengan kamera ganda; yaitu dengan menggunakan kamera ganda. Pada setiap pemotretan dihasilkan dua foto yang berbeda.

e. Warna yang Digunakan
Berdasarkan warna yang digunakan, foto berwarna dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:

1) Foto berwarna semu (false color) atau foto infra merah berwarna. Pada foto berwarna semu, warna objek tidak sama dengan warna foto. Misalnya objek seperti vegetasi yang berwarna hijau dan banyak memantulkan spektrum infra merah, tampak merah pada foto.
2) Foto warna asli (true color), yaitu foto pankromatik berwarna.

f. Sistem Wahana
Berdasarkan wahana, citra foto dibedakan menjadi dua, yaitu:

1) Foto udara yaitu foto yang dibuat dari pesawat/ balon udara.
2) Foto satelit atau foto orbital, yaitu foto yang dibuat dari satelit.

2. Citra Nonfoto
Citra nonfoto adalah gambar atau citra tentang suatu objek yang dihasilkan oleh sensor, bukan kamera. Dengan cara scanning, citra nonfoto dibedakan berdasarkan:
a. spektrum elektromagnetik yang digunakan,
b. sensor yang digunakan, dan
c. wahana yang digunakan.

a. Spektrum Elektromagnetik yang Digunakan

1) Citra infra merah thermal, yaitu citra yang dibuat dengan spektrum infra merah termal. Pengindraan pada spektrum ini berdasarkan pada beda suhu objek dan daya pancarnya pada citra
tecermin dengan beda rona atau beda warnanya.

2) Citra radar dan citra gelombang mikro, yaitu citra yang dibuat dengan spektrum gelombang mikro.
Citra radar merupakan hasil pengindraan dengan sistem aktif yaitu dengan sumber tenaga buatan,
sedang citra gelombang mikro dihasilkan dengan sistem pasif yaitu dengan menggunakan sumber
tenaga alamiah.

b. Sensor yang Digunakan
1) Citra tunggal, yakni citra yang dibuat dengan sensor tunggal.
2) Citra multispektral, yakni citra yang dibuat dengan sensor jamak. Berbeda dengan citra tunggal yang dibuat dengan saluran sempit, citra multispektral salurannya sempit.

c. Wahana yang Digunakan
1) Citra dirgantara, adalah citra yang dibuat dengan menggunakan wahana yang beroperasi di udara
atau dirgantara.
2) Citra satelit, adalah citra yang menggunakan wahana yang bergerak di ruang angkasa seperti
satelit.

D. Interpretasi Citra

Interpretasi Citra adalah kegiatan mengenali objek pada citra dengan cara menganalisis dan kemudian menilai penting atau tidaknya objek tersebut. Pengenalan objek citra berdasarkan karakteristik tertentu yang disebut unsur interpretasi citra. Ada delapan interpretasi citra, di antaranya:

1. Rona/ Warna
Rona adalah tingkat kegelapan atau tingkat kecerahan objek pada citra. Warna adalah wujud yang tampak oleh mata dengan menggunakan spektrum sempit, lebih sempit dari spektrum nyata.

2. Tekstur
Tekstur adalah frekuensi perubahan rona pada citra yang dinyatakan dalam bentuk kasar, sedang, dan halus. Misalnya hutan bertekstur kasar, belukar bertekstur sedang, dan semak bertekstrur halus.

3. Bentuk
Bentuk merupakan atribut yang jelas sehingga banyak objek yang dapat dikenali berdasarkan bentuknya. Seperti: jalan bentuknya memanjang sedangkan lapangan bola mempunyai bentuk lonjong.

4. Ukuran
Ukuran adalah ciri objek berupa jarak, luas, tinggi lereng, dan volume. Ukuran objek pada citra berupa skala.

5. Pola
Pola merupakan suatu keteraturan pada suatu objek di lapangan yang tampak pada citra. Pola diklasifikasikan menjadi: teratur, kurang teratur, dan tidak teratur.

6. Situs
Situs adalah letak suatu objek terhadap objek lain di sekitarnya. Contoh: pemukiman pada umumnya memanjang pada pinggir tebing pantai, tanggul alam, atau sepanjang tepi jalan. Juga persawahan, banyak terdapat di daerah dataran rendah, dan sebagainya.

7. Bayangan
Bayangan bersifat menyembunyikan detail objek yang berada di daerah gelap. Bayangan juga dapat merupakan kunci pengenalan yang penting dari beberapa objek yang justru dengan adanya bayangan menjadi lebih jelas. Contoh: pola transmigrasi dikenali dengan rumah yang ukuran dan jaraknya seragam, masing-masing menghadap ke jalan.

8. Asosiasi
Asosiasi adalah keterkaitan antara objek yang satu dengan objek yang lainnya. Contoh: sawah berasosiasi dengan aliran air (irigasi), pemukiman, dan sebagainya.