airbone remote sensing, ART bersama dengan airbone multispektral scanner airbone MSS dan side looking airbone radar SLAR. Sedangkan sensor pada
landsat masuk pada penginderaan jauh satelit satellite remote sensing, SRS yang diantaranya meliputi MSS, TM, SPOT, MESSR, JERS-1, ERS-1, RADARSAT,
IRS dan sebagainya Jaya 2010. Jaya 2010 mengungkapkan dalam melakukan kegiatan penginderaan
energi yang dipakai dibatasi pada penggunaan energi elektromagnetik. Energi elektromagnetik yang digunakan yaitu spektrum tampak 0,4
– 0,7μm, inframerah dekat, inframerah termal dan gelombang mikro. Spektrum
elektromagnetik merupakan istilah untuk menjelaskan susunan radiasi elektromagnetik berdasarkan panjang gelombang, frekuensi atau energi dan
rangkaian energi. Energi inilah yang digunakan detektor mengenali objek. Penginderaan jauh dapat dilakukan karena adanya variasi spektral, spasial
dan waktu. Variasi reflectan spektral memungkinkan suatu obyek dapat dengan mudah dikenali karena pada umumnya suatu obyek memiliki reflektan spektral
yang berbeda, variasi spasial dimungkinkan karena suatu obyek memiliki ukuran dan bentuk yang bervariasi, seperti lingkaran, blok, garis, titik dan lain-lain.
Sedangkan frekuensi overpass dari satelit menyebabkan terjadinya perekaman pada suatu obyek lebih dari satu kali dalam kurun interval waktu yang relatif
pendek sehingga dimungkinkan analisis multiwaktu Jaya 2010.
2.3. Citra Digital
Citra digital dibentuk dari elemen-elemen gambar atau pixel. Pixel picture element menyatakan derajat keabuan Purwadhi 2006 yang juga merupakan
bagian terkecil dari suatu citra digital Jaya 2010. Selain itu Jaya 2010 mengatakan pada citra rasterr, citra dibagi-bagi menjadi suatu sel, dimana masing-
masing grid dari sel merupakan representasi dari suatu pixel. Purwadhi 2006 menyatakan citra digital adalah data penginderaan jauh
yang direkam melalui sensor non-kamera, antara lain scanner, radiometer, dan spectometer. Sensor tersebut menggunakan detektor elektronik dengan
menggunakan tenaga elektromagnetik yang luas, yaitu spectrum tampak, ultraviolet, inframerah dekat, inframerah termal, dan gelombang mikro. Setiap
sensor memiliki kepekaan spektral terbatas sehingga tidak peka terhadap seluruh panjang gelombang dan hanya mampu mengindera obyek kecil. Batas
kemampuan memisahkan setiap obyek dinamakan resolusi. Resolusi tersebut diantaranya resolusi spasial, resolusi spektral, resolusi
radiometrik dan resolusi temporal. Masing-masing resolusi didefinisikan sebagai berikut:
a. Resolusi spektral Resolusi spektral adalah daya pisah obyek berdasarkan besarnya
spectrum elektomagnetik yang digunakan untuk merekam data. Sebagai contoh Landsat memiliki 7 band dengan lebar setiap bandnya yang sempit
tetapi rentang yang digunakan lebar, sedangkan spot 5 hanya memiliki 4 band. Ini berarti Landsat memiliki resolusi spektral yang baik dibandingkan
dengan spot. b. Resolusi spasial
Resolusi spasial adalah resolusi yang berhubungan dengan ukuran obyek yang masih dapat dibedakan, disajikan dan dikenali pada citra.
Semakin kecil ukuran obyek yang bisa direkam maka semakin baik kualitas sensornya. Resolusi spasial dapat ditentukan melalui beberapa cara, salah
satunya berdasarkan dimensi dari instanteneous field of view atau IFOV yang diproyeksikan ke bumi Jaya 2010. Gambar 3 memperlihatkam resolusi
spasial pada beberapa citra digital.
sumber: NASA 2007
Gambar 3 Resolusi spasial pada citra digital.
c. Resolusi radiometrik Resolusi radiometrik adalah ukuran sensitivitas sensor untuk
membedakan aliran radiasi radiant flux yang dipantulkan atau diemisikan dari suatu obyek permukaan bumi Jaya 2010. Lebih lanjut Jaya menyatakan
citra yang mempunyai resolusi tinggi akan memberiakn informasi yang tinggi pula. Sebagai contoh detektor MSS band 6 mempunyai resolusi radiometrik 6
bit 2
6
=64 sedangkan MSS band 4, 5, dan 7 memiliki resolusi radiometrik 7 bit 2
7
=128. Ini berarti detektor MSS 4, 5, dan 7 memiliki informasi lebih banyak dibandingkan MSS 6.
d. Resolusi temporal Resolusi temporal adalah interval waktu yang dibutuhkan oleh sebuah
satelit untuk merekam daerah yang sama, atau waktu yang diperlukan satelit untuk menyelesaikan seluruh siklus orbitnya. Resolusi temporal yang aktual
sangat bergantung pada jenis sensor, lebar overlap antar swath lebar jalur rekam dan ketinggian satelit Jaya 2010. Sedangkan menurut Purwadhi
2006 resolusi temporal adalah kenampaka yang masih dapat dibedakan dalam waktu perekaman ulang.
Sistem perekaman data penginderaan jauh dengan menggunakan sensor satelit dapat dibedakan dalam dua bagian yaitu sistem pasif dan sistem aktif.
Kedua sistem tersebut sangat berpengaruh terhadap sistem, prosedur, dan metode pengolahan citra.
Sumber tenaga sistem pasif diambil dari sumber energi yang telah ada seperti matahari reflektan energi matahari danatau radiasi dari obyek secara
langsung. Penginderaan gelombang mikro pasif mengumpulkan emisi termal dari permukaan bumi dalam spektrum gelombang mikro Lo 1996.
Beberapa data citra satelit pasif atau disebut juga satelit optik diantaranya data dari satelit LANDSAT Land Satellite , SPOT System Probatoire
d’Observation de la Terre, HCMM Heat Capacity Mapping Mission, NOAA National
Oceanic Atmospheric
Administration, GMS
Geostationer Meteorological Satellite, JERS-1 Japan Earth Resources Satellite, dan IRS
India Resources Satellite. Ketujuh data dari satelit ini memiliki sensor dan karakteristik masing-masing. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Karekteristik data satelit sistem pasif.
SatelitSensor Saluran Spektral μm
Resolusi Lebar
Cakupan km
Perekaman Ulang
Landsat 1, 2, 3 RBV Return Beam
Vidicon MSS Multispektral
Scanner Band 1 0,475-0,575
Band 2 0,580-0,680 Band 3 0,690-0,890
Band 4 0,50-0,60 Band 5 0,60-0,70
Band 6 0,70-0,80 Band 7 0,80-1,10
80 m
80 m 185
185 18 hari
18 hari
Landsat 4,5 MSS Multispektral
Scanner Band 4 0,50-0,60
Band 5 0,60-0,70 Band 6 0,70-0,80
Band 7 0,80-1,10 80 m
185 16 hari
TM Thematic Mapper
Band 1 0,45-0,52 Band 2 0,52-0,60
Band 3 0,63-0,69 Band 4 0,76-0,90
Band 5 1,55-1,75 Band 7 2,08-2,35
Band 6 10,40-12,50 30 m
120 m 185
16 hari
SPOT HRVXS High
Resolution Visible multispektral mode
HRVP High Resolution Visible
pankromatik mode Band 1 0,50-0,59
Band 2 0,61-0,68 Band 3 0,79-0,89
0,51-
0,73 μm 20 m
10 m 60
26 hari
HCMM V NIR
TIR Band 1 0,50-1,10
Band 2 10,50-12,50 600 m
700
JERS-1 VNIR Visible Near
Infra Red SWIR Short Wave
Infra Red Band 1 0,52-0,60
Band 2 0,63-0,69 Band 3 0,70-0,76
Band 4 0,76-0,86 Band 1 1,60-1,71
Band 2 2,10-2,12 Band 3 2,13-2,15
Band 4 2,27-2,40 18,3 x
24,2 meter
75 44 hari
GMS VIS Visible
TIR Band 1 0,50-0,75
Band 2 10,50-12,50 3 km
3 jam 8 kali sehari
Lanjutan Tabel 1.
SatelitSensor Saluran Spektral μm
Resolusi Lebar
Cakupan km
Perekaman Ulang
NOAAAVHRR VIS Visible
VISNIR TIR
Band 1 0,55-0,68 Band 2 0,725-1,10
Band 3 3,35-3,98 Band 4 10,50-11,5
1,1 km ± 3.000
2 kali sehari
IRS-1C Pankromatik
LISS-3 VNIR
0,50-0,75 Band 1 0,52-0,59
Band 2 0,62-0,68 Band 3 0,77-0,86
10 m 70
5 hari
SWIR WiFS
1,55-1,70 0,62-0,68
0,77-0,86 70,8 m
189 m 148
5 hari Sumber: Purwadhi 2006
Sedangkan sistem aktif menggunakan sumber tenaga yang berasal dari tenaga elektomagnetik yang dibangkitkan oleh radar Radio Detecting and
Rangging. Tenaga yang dipancarkan berupa pulsa bertenaga tinggi Purwadhi 1996. Pemancaran pulsa energi gelombang mikro dari sensor ke target dan
kemudian mengukur pulsa balik atau sinyal pantulan Lo 1996. Sensor radar dapat mengukur dan mencatat waktu dari saat pemancaran tenaga hingga kembali
ke sensor untuk mengukur jarak objek, serta dapat mengukur dan mencatat intensitas tenaga balik backsketter pulsa radar untuk menaksir jenis obyek.
Beberapa satelit penginderaan jauh sistem aktif yang msih aktif hingga tahun 2000, serta karakteristik kemampuan teknis masing-masing satelit tertera
pada Tabel 2. Tabel 2 Karekteristik satelit sistem aktif
Satelit Sensor Frequensi
Resolusi Lebar
cakupan Perekaman
Ulang ERS-1
AMI SAR mode
Wave mode Wind mode
Radar Alimeter Microwave
Sounder 5,3 Ghz
13,8 Ghz 23,8 Ghz
36,5 Ghz 30 m
5 km x 5 km 50 km
22 km 100 km
500 km 3 hari
35 hari 176 hari
JERS-1 SAR
1275 Ghz L- band HH
18 m x 18 m 75 km
44 hari
Lanjutan Tabel 2.
RADARSAT-SAR Standard mode
Wide mode ScanSAR N
mode ScanSAR W
mode Ext H mode
5,3 Ghz 50 m x 50 m
100 m x 100 m 25 m x 28 m
30-40 m x 28 m 25-32 m x 28 m
9-11 m x 9 m 305 km
510 km 19-22 m x 28 m
28-63 m x 28 m 100 km
165 km 150 km
45 km 75 km
170 km 24 hari
Sumber: Purwadhi 2006
Setiap program satelit mempunyai misi khusus mengindera dan mengamati permukaan bumi, sesuai kepentingan dan kebutuhan aplikasi yang
menjadi tujuannya. Sebagian besar misi satelit penginderaan jauh resolusi tinggi berorientasi untuk inventarisasi, pantauan, dan penggalian informasi daratan
matra darat, sebagian kecil untuk informasi kelautan matra laut dan lingkungan Purwadhi 2006.
Pada sistem pasif sensor gelombang mikro pasif mendeteksi radiasi yang diemisi, dipantulkan, dan ditransmisikan dalam panjang gelombang 1 mm sampai
300 mm. Air memiliki konstanta yang lebih besar dari konstanta dialektrik material alamiah lain, oleh karenanya sistem ini bermanfaat untuk mementau
sumberdaya air dan kelembaban. Sistem penginderaan aktif atau yang dikenal dengan radar dirancang untuk mengukur jarak dan menentukan objek Lo 1996.
Landsat
Landsat merupakan satelit sumberdaya bumi yang pada awalnya bernama ERTS-1 Earth Resources Technology Satellite. Satelit ini mengorbit
mengelilingi bumi selaras matahari sunsynchronous. Sistem yang digunakan adalah sistem pasif.
Satelit ini telah menyediakan gambar rupa bumi sejak awal 1970-an sehingga data yang ada dapat digunakan untuk mempermudah proses pencirian,
pemantauan, pengelolaan, penjelajahan dan pengamatan permukaan bumi dari tahun ke tahun. Karena keunikannya inilah data landsat telah digunakan dalam
berbagai pemerintahan, aplikasi keamanan umum, pribadi dan nasional. Baik dalam riset perubahan global, manajemen tanah dan air, eksploitasi minyak dan
mineral, pendugaan hasil pertanian, pemantaua polusi, deteksi perubahan permukaan tanah serta pemetaan dan kartografi NASA 2007
Landsat 1 diluncurkan pada tahun 1972, sedangkan Landsat 2 dan 3 masing-masing diterbitkan pada tahun 1975 dan 1978. Landsat 1, 2, dan 3
mempunyai kesamaan parameter orbit. Ketinggian memotret wilayah objek dengan interval 18 hari, diluncurkan keorbit melintasi equator pada jam 9. 42’
siang hari waktu setempat, dengan lebar rekaman 185 km. Landsat 1 dan 2 diluncurkan dengan dua sensor yaitu Return Beam Vidicom RBV dan
Multispektral Scanner MSS, pada landsat 3 terdapat penambahan saluran termal pada sensor MSS dan peningkatan resolusi spasial pada sistem RBV. Akan tetapi
Landsat ini mengalami kegagalan pengoperasian. Landsat 4 diluncurkan pada tahun 1982 dengan sensor MSS dan sensor
tambahan TM Thematich Mapper. Begitu pula dengan Landsat 5 yang diluncurkan pada tahun 1984 yang juga membawa sensor MSS dan TM. Landsat 4
dan 5 merupakan pengembangan sensor pada Landsat sebelumnya dengan peningkatan resolusi spasial, kecepatan radiometrik, laju pengiriman data yang
cepat, dan fokus penginderaan informasi yang berkaitan dengan vegetasi. Data Landsat 5 hingga kini masih dapat digunakan. Landsat 6 dirancang dengan
penambahan lain pada sensor TM yaitu band pankromatik 0,50- 0,90 μm, dengan
resolusi spasial 15 x 15 meter sehingga disebut sensor ETM Enhanced Thematic Mapper. Akan tetapi Landsat ini juga gagal mencapai orbit pada saat diluncurkan
tahun 1993. Aplikasi prinsip dan saluran spektral Thematich Mapper disajikan pada Tabel 3.
Tabel 3 Aplikasi prinsip dan saluran spektral Thematich Mapper
Band Gelombang μm
Kegunaan
1 Biru 0,45-0,52
Dirancang untuk penetrasi tubuh air, sehingga bermanfaat untuk pemetaan perairan pantai. Juga berguna untuk membedakan
antara tanah dengan vegetasi, tumbuhan berdaun lebar dan konifer.
2 Hijau 0,52-0,60
Dirancang untuk mengukur puncak pantulan hijau saluran tampak bagi vegetasi guna penilaian ketahanan
3 Merah 0,63-0,69
Saluran absorpsi klorofil yang penting untuk diskriminasi vegetasi
4 Infra merah dekat
0,76-0,90 Bermanfaat untuk menentukan kandungan biomassa dan untuk
deliniasi tubuh air 5
Infra merah pendek 1,55-1,75
Menunjukan kandungan kelembapan vegetasi dan kelembapan tanah. Juga bermanfaat untuk membedakan salju dan awan
6 Infra merah termal
10,40-12,50 Digunakan untuk analisis pemetaan vegetasi, diskriminasi
kelembapan tanah dan pemetaan termal 7
Infra merah pendek 2,08-2,35
Saluran yang diseleksi karena potensinya untuk membedakan tipe batuan dan untuk pemetaan hidrotermal
Sumber : Lo 1996
NASA 2007 mempublikasikan Landsat 7 berhasil diluncurkan di Vandenburg april 1999. Satelit dengan berat 5000 pound dirancang untuk 705 km,
sun synchronous, resolusi temporal 16 hari. Landsat ini dirancang untuk keberlanjutan landsat 4 dan 5. Gambar satelit landsat 7 dari NASA 2007 disajikan
pada Gambar 4.
Gambar 4 Satelite Landsat 7. Landsat 7 membawa sensor Enhanced Thematich Mapper Plus ETM +
yang serupa dengan sensor ETM pada Landsat 6 ditambah dua sistem model kalibrasi untuk gangguan radiasi matahari dual mode solar calibration system
dengan penambahan lampu kalibrasi untuk fasilitas koreksi radiometrik Purwadhi 2006. Karakteristik sensor ETM
+
dari NASA 2007 disajikan pada Tabel 4. Tabel 4 Band spektral ETM
+
, ukuran IFOV dan resolusi spasial
Band spektral Panjang gelombang μm
Ukuran IFOV μm Resolusi m
Pankromatik 0,520±0,010 - 0,900±0,010
18,5 x 21,3±4,3 13 x 15
1 0,450±0,005 - 0,515±0,005
42,5±4,3 30
2
0,525±0,005 - 0,605±0,005 42,5±4,3
30
3 0,630±0,005 - 0,690±0,005
42,5±4,3 30
4 0,775±0,005 - 0,900±0,005
42,5±4,3 30
5
1,550±0,010 - 1,750±0,010 42,5±4,3
30
6 10,40±0,100 - 12,50±0,100
85,0±9,0 30
7 2,090±0,020 - 2,350±0,020
42,5±4,3 30
Sumber: NASA 2007
Sensor ETM
+
dibangun oleh SBRS. Selain dilengkapi dengan sensor terbaru, Landsat 7 juga dilengkapi dengan fasilitas penerima sistem posisi lokal
Ground Positioning System GPS receiver untuk meningkatkan ketepatan letak satelit dalam orbitnya. Gambar 5 merupakan gambar sensor ETM
+
.
sumber : NASA 2007
Gambar 5 Sensor ETM
+
pada Landsat 7. Transmisi data ke stasiun penerima di bumi dapat dilakukandalam tiga
cara, yaitu: 1 dikirim menggunakan gelombang radio secara langsung ke stasiun penerima dibumi, 2 melalui relay satelit komunikasi TDRSS Tracking and Data
Relay Satellites System yang akan merekam kemudian mengirimkan ke stasiun penerimaan dibumi, dan 3 data obyek permukaan bumi direkam disimpan lebih
dahulu dalam suatu panel storage on board atau tipe wideband tipe record, baru kemudian dikirim ke penerima di bumi Purwadhi 2006. Aliran data dan
mekanisme kerja satelit Landsat dari NASA 2007 disajikan pada Gambar 6.
Gambar 6 Aliran data satelit Landsat.
Masing-masing satelit Landsat memiliki cara transmisi yang berbeda. Hal ini dapat dilihat pada Tabel 5 mengenai kunci karakteristik misi program Landsat.
Tabel 5 Daftar kunci karakteristik misi program landsat
Is = Instrument s
R = Revisit interval
D = Data rate
TM data transmission failed in August, 1993 Current data transmission bu direct downlink only. No recording capability
Sumber : NASA 2007
Sistem pada Landsat 7 dirancang untuk mengumpulkan energi pantulan yang dilakukan oleh saluran 1
– 5, 7 dan 8 7 saluran dan energi pancaran yang dilakukan oleh saluran 6 1 saluran. Sensor Landsat akan mengkonversi energi
pantulan matahari yang diterimanya menjadi satuan radiansi. Radiansi adalah flux energy per satu satuan sudut ruang yang meninggalkan satu satuan area
permukaan, pada arah tertentu. Radiansi ini terkait erat dengan kecerahan pada arah tertentu terhadap sensor. Radiansi adalah sesuatu yang diukur oleh sensor
dan agak terkait dengan pantulan. Nilai radiansi kemudian dikuantifikasi menjadi nilai kecerahan brighness value citra yang tersimpan dalam format digital.\
System Launch
End of service
Is Resolution
m Communications
Alt. Km
R Days
D Mbps
Landsat 1 72372
1678 RBV
MSS 80
80 Direct downlink
with recorder 917
18 15
Landsat 2 12275
22582 RBV
MSS 80
80 Direct downlink
with recorder 917
18 15
Landsat 3
3578 33183
RBV MSS
40 80
Direct downlink with recorder
917 18
15
Landsat 4
71682 MSS
TM 80
30 Direct downlink
TDRSS 705
16 85
Landsat 5
3184 MSS
TM 80
30 Direct downlink
TDRSS 705
16 85
Landsat 6
10593 10593
ETM 15 pan
30 ms Direct downlink
with recorder 705
16 85
Landsat 7
499 ETM
+
15 pan 30 ms
Direct downlink with recorders
solid state 705
16 105
Dari data yang diperoleh produk keluaran satelit Landsat 7 dibagi menjadi 3 level produk, disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6 Data produk landsat
Level Karakteristik 0R
Level ini dapat dikatakan sebagai data mentah Landsat 7, dimana dalam data Landsat belum mengalami koreksi radiometrik dan geometrik
1R
Produk pada level ini adlah level 0-R yang telah mengalami koreksi radiometrik
1G Produk pada level ini adalah level 1-R yang telah mengalami koreksi geometri
pada proyrk tertentu. Terdapat 7 pilihan proyeksi yang bisa digunakan yaitu: Universal Transverse Mercator UTM
Lambert Conformal Conic Polyconic
Transverse Mercator Polar Stereografik
Hotine Oblique Mercator A Space Oblique Mercator A
Sumber : Laporan Papua tahun 2008
Sama halnya dengan Landsat 3 dan Landsat 6, Lansat 7 pun mengalami kerusakan. Kerusakan tersebut terjadi pada tahun 2003 yang menyebabkan sensor
Scan Line Corrector SLC tidak berfungsi atau yang dinamakan SLC-OFF. Kerusakan ini menyebabkan citra pada tahun 2003 hingga sekarang mengalami
stripping.
2.4. Interpretasi Citra untuk Klasifikasi Tutupan Lahan
