JENIS JENIS SATELIT RADAR
JENIS - JENIS SATELIT RADAR
PENGINDERAAN JAUH III
GD-405
Tanggal Penyerahan : 28 November 2017
Disusun Oleh :
Nama
: Novita Dewi
NRP
: 23-2015-045
Kelas
:A
Dosen
: Rian Nurtyawan , Ir., M.T
JURUSAN TEKNIK GEODESI
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL
BANDUNG
2017
Sir-C / X-SAR
SIR-C / X-SAR adalah singkatan dari Spaceborne Imaging Radar C / X-band
Synthetic Aperture Radar. SIR-C / X-SAR adalah sistem radar pencitraan yang
diterbangkan ke pesawat luar angkasa dengan dua penerbangan dari tanggal 9
sampai 20 April 1994 dan 30 September sampai 11 Oktober 1994. Terbang di
ketinggian 215 km dalam orbit melingkar dan kecenderungan 57 derajat, radar
multipolarisasi tiga frekuensi melakukan berbagai pengamatan lingkungan bumi
yang meningkatkan pemahaman kita tentang siklus karbon, air, dan energi bumi.
SIR-C
/
struktur
perangkat
X-SAR
terdiri
dari
antena
radar
dan
keras
sistem
radar
terkait yang dirancang agar sesuai
dengan
tempat
Shuttle.
Gambar
kargo
radar
Space
yang
dihasilkan oleh SIR-C / X-SAR
digunakan oleh para ilmuwan
untuk
membantu
memahami
beberapa proses yang mempengaruhi lingkungan bumi, seperti penggundulan hutan
di Amazon, penggurunan selatan Sahara, dan retensi kelembaban tanah di MidWest , meliputi dua periode musim tanam vegetasi.
SIR-C / X-SAR adalah proyek gabungan dari Badan Penerbangan dan Antariksa
Nasional (NASA), Badan Antariksa Jerman (dahulu Deutsche Agentur für
Raumfahrtangelegenheiten DARA - sekarang: Deutsches Zentrum für Luft- und
Raumfahrt DLR) dan Badan Antariksa Italia (ASI). Ini adalah langkah penting
dalam serangkaian radar pencitraan pesawat ruang angkasa, dimulai dengan
SEASAT pada tahun 1978, berlanjut dengan SIR-A (1981), Percobaan
Penginderaan Jauh Microwave Jerman (1983), dan SIR-B (1984). Ini adalah
pendahulu sistem pencitraan pencitraan Earth Observing System (EOS).
Struktur antena SIR-C / X-SAR sebenarnya terdiri dari tiga antena individu, yang
beroperasi pada L-Band (panjang gelombang 23.5cm), satu pada C-Band (panjang
gelombang 5.8cm) dan yang ketiga pada X-Band (panjang gelombang 3cm) .
Antena L-band dan C-band dibangun dari panel terpisah yang dapat mengukur
polarisasi horizontal dan vertikal.
Antena SIR-C / X-SAR adalah perangkat keras yang paling besar (dengan total
10.500 kilogram) yang pernah terpasang sampai saat ini di Jet Propulsion
Laboratory, dan diukur 12 meter dengan 4 meter dan terdiri dari tiga daun yang
masing-masing dibagi menjadi empat subpanel. Instrumen SIR-C dibangun oleh
JPL dan Divisi Sistem Komunikasi Bola untuk NASA dan menyediakan
pengukuran L-band dan C-band pada polarisasi yang berbeda. Antena L-band dan
C-band menggunakan teknologi array bertahap, yang memungkinkan sinar antena
menunjuk disesuaikan secara elektronik. Setiap array terdiri dari grid seragam
radiator antena microstrip dual-polarized, dengan masing-masing port polarisasi
diberi makan oleh jaringan umpan perusahaan yang terpisah.
Sinar radar SIR-C dibentuk dari ratusan pemancar solid state kecil berdaya rendah
yang tertanam di permukaan antena radar. Dengan benar pentahapan energi dari
pemancar ini, balok dikendarai secara elektronik dalam jarak berkisar ± 23 derajat
dari nominal 40 derajat dari posisi nadir tanpa secara fisik memindahkan antena
radar besar.
SIR-C adalah radar polarisasi ganda dan mentransmisikan gelombang elektromagnetik bergantian vertikal dan horizontal. Peghamburan dari gelombang yang
ditransmisikan ini diterima pada dua saluran terpisah secara bersamaan, sehingga
SIR-C menyediakan gambar dari besarnya sinyal echoe untuk empat kombinasi
polarisasi: HH (ditransmisikan secara horizontal, diterima secara horizontal), VV
(ditransmisikan secara vertikal, Diterima secara vertikal), HV, dan VH; dan juga
data tentang perbedaan fasa relatif antara hasil HH, VV, VH, dan HV. Hal ini
memungkinkan derivasi matriks hamburan lengkap dari sebuah adegan berdasarkan
pixel demi pixel. Dari matriks hamburan ini, setiap konfigurasi polarisasi (linear,
melingkar atau elips) dihasilkan selama pemrosesan tanah. Data polarimetrik radar
menghasilkan informasi lebih rinci tentang struktur geometrik permukaan, tutupan
vegetasi, dan diskontinuitas lapisan bawah permukaan daripada kecerahan gambar
saja.
Instrumen X-SAR dibangun oleh perusahaan Dornier dan Alenia Spazio untuk
DARA dan ASI dan beroperasi pada frekuensi tunggal. Antena X-SAR adalah tipe
waveguide slotted, yang menggunakan kemiringan mekanis untuk mengubah arah
penunjuk balok.
Spesifikasi
Parameter
L-Band
C-Band
X-Band
1.25 GHz,
5.3 GHz, 0.088
9.6 GHz, 0.031
gelombang
0.235 m
m
m
polarisasi:
VV, HH, VH,
VV, HH, VH,
VV
HV
HV
Frekuensi, Panjang
pulse repetition frequency
1395 to 1736 pulses per second
(PRF):
pulsewidth (τ):
33.8, 16.9, 8.5 µs
40 µs
lebar band pemancar:
10, 20 and 40 MHz;
Resolusi sepanjang alur:
3.7 m
3.7 m
6.9 m
interferogram sepanjang
5.8 m
5.8 m
6.15 m
interferogram pada jalur:
54 m
54 m
30 m
Resolusi kisaran miring
≈ 17 m
≈ 17 m
≈ 20 m
≈ 22 m
≈ 22 m
≈ 28 m
alur:
interferogram:
interferogram ground
resolution:
orbit:
225 km
Kecepatan platform :
7255 m/sec
Panjang Apertur Antena
12.0 m
12.0 m
12.0 m
Lebar Apertur Antena
2.95 m
0.7 m
0.4 m
18 panels, 14
18 panels, 28
T/R modules
T/R modules
per panel
per panel (total:
(total: 252
504 T/Rs)
Struktur Antena
T/Rs)
Arsitektur antena
Active Phased Array
Slotted
waveguide
Kontrol Fase
4 bit
4 bit
N/A
Polarisasi isolasi
25 dB
25 dB
39 dB
Perolehan Antena
36.4 dB
42.7 dB
44.5 dB
Rentang Kemudi Mekanis
N/A
N/A
±23º
Rentang Kemudi Elektronik
±20º
±20º
N/A
Elevasi beamwidth
5-16º
5-16º
5.5º
Azimuth beamwidth
1.0º
0.25º
0.14º
33.17, or 8.5
33.17, or 8.5
40
Resolusi radiometrik
1.5 dB
1.5 dB
2.5 dB
Puncak daya terpancar
4400 W
1200 W
1400 W
450 K
550 K
551 K
Transmit pulse length (µs)
System noise temperature
Massa struktur antena
3300 kg
49 kg
Look angle (sudut pandang
20º - 55º
20º - 55º
15º - 55º
15 km - 90 km
15 km - 90 km
15 km - 60 km
30 m
30 m
25 m
25 m/13 m
25 m/13 m
20 m/10 m
Format Data
8,4 bits/word
8,4 bits/word
8,4 bits/word
Data rate per channel (total
45 Mbit/s per
45 Mbit/s per
45 Mbit/s
channel
channel
Total of 90
Total of 90
Mbit/s
Mbit/s
terhadap sudut nadir yang
dapat disesuaikan)
Lebar Sapuan
Resolusi Azimuth (4 look)
Rentang resolusi dengan
10/20 MHz bandwidth
of 5 channels)
Terrasar
TerraSAR-X adalah satelit pengamatan aperture radar buatan Jerman (SAR) yang
diluncurkan pada bulan Juni 2007. Misi TerraSAR-X adalah Kemitraan Pemerintah
Swasta (Public Private Partnership / PPP) antara Pusat Dirgantara Jerman
(Dirgantara Jerman) dan perusahaan ruang angkasa terkemuka di Eropa, EADS
Astrium GmbH.
TerraSAR-X membawa radar
radar X-band, steerable, SAR
dengan opsi polarisasi tunggal
dan ganda. Ada opsi polarisasi
quad tambahan untuk menangkap
spesifik Misi. Satelit menangkap
dalam 5 mode mulai dari 1m
(High
Resolution
Spotlight
Mode) hingga resolusi 18.5m
(Mode ScanSAR). TerraSAR-X
telah kembali berkali-kali bervariasi dari 2,5 hari sampai 11 hari tergantung pada
mode pencitraan.
Pada tahun 2010, TanDEM-X (TerraSAR-X add-on untuk Digital Elevation
Measurement) diluncurkan. Satelit TanDEM-X hampir identik dengan Satelit
TerraSAR-X. Kedua satelit tersebut telah terbang dalam formasi dekat dengan
hanya beberapa ratus meter pemisahan (formasi heliks). Bersama-sama mereka
membentuk interferometer radar aperture sintetik yang dapat dikonfigurasi pertama
di ruang angkasa.
Misi TerraSAR-X / TanDEM-X telah terlibat dalam akuisisi data sinkron dan
jangkauan seluruh daratan Bumi yang ditangkap dalam 3 tahun. Ini mempunyai
menghasilkan produksi dataset WorldDEM yang terdiri dari model ketinggian
pemasangan 12m dengan akurasi relatif absolut 10m yang dilaporkan.
Modes
High Resolution SpotLight (Single/Dual)
SpotLight (Single/Dual)
StripMap (Single/Dual)
ScanSAR
Nominal Resolution
High Resolution SpotLight (Single): 1m
High Resolution SpotLight (Dual): 2m
SpotLight (Single): 2m
SpotLight (Dual): 4m
StripMap (Single): 3m
StripMap (Dual): 6m
ScanSAR: 18.5m
Swath width
High Resolution SpotLight (Single): 10km
High Resolution SpotLight (Dual): 10km
SpotLight (Single): 10km
SpotLight (Dual): 10km
StripMap (Single): 30km
StripMap (Dual): 15km
ScanSAR: 100km
Band
Polarisation
X- Band
High Resolution SpotLight (Single): HH or VV
High Resolution SpotLight (Dual): HH + VV
SpotLight (Single): HH or VV
SpotLight (Dual): HH + VV
StripMap (Single): HH or VV
StripMap (Dual): HH + VV or HH + HV or VV +
VH
ScanSAR: HH or VV
Nominal Look
Right
Direction
Incidence Angle
High Resolution SpotLight (Single): 20-55 degrees
High Resolution SpotLight (Dual): 20-55 degrees
SpotLight (Single): 20-55 degrees
SpotLight (Dual): 20-55 degrees
StripMap (Single): 20-45 degrees
StripMap (Dual): 20-45 degrees
ScanSAR: 20-45 degrees
Pengaplikasian
Land use and planning
Infrastructure planning
Environmental assessment
Mapping /Surveying
Utility corridor mapping
Mining and Exploration
Oil and Gas
Agriculture
DEM generation (InSAR)
Subsidence mapping (DInSAR/PSIsnSAR)
Hydrology
Geology
Pada tanggal 15 Juni 2007, TerraSAR-X berhasil diluncurkan di Rusia /Ukraina
Kendaraan peluncuran DNEPR-1 dari kosmodrom Baikonur di Kazakhstan. Rudal
balistik antar benua, yang sebelumnya dikenal sebagai SS-18, telah diubah sebagai
konsekuensi dari perjanjian START II ke dalam kendaraan peluncuran sipil. Ini
mengirimkan TerraSAR-X ke orbit setinggi 514 kilometer, dekat orbit. Orbit dipilih
sedemikian rupa sehingga satelit terbang dalam orbit sinkron matahari dan senja.
Ini berarti bahwa satelit bergerak sepanjang batas siang hari Bumi dan selalu
menghadirkan wajah yang sama dengan sinar matahari. Dengan cara ini, pasokan
energi optimum melalui sel surya dapat diatasi. Sementara TerraSAR-X
mengelilingi Bumi, gambar satelit semua wilayah di bumi dengan cara yang lurus,
sampai setelah setiap 11 hari kembali ke posisi awalnya dan memulai sebuah siklus
baru. Dengan sudut pandang yang berbeda, setiap titik Bumi dapat ditargetkan
dalam dua sampai empat hari.
Contoh lain untuk kemampuan
Mode Spotlight adalah gambar dari
Bandara Frankfurt seperti yang
ditunjukkan di sini. Itu gambar
mewakili kombinasi tiga data pada
berbagai titik waktu, masing-masing
dikodekan
berbeda
dalam
(18
warna
yang
September
2007
(merah), 29 September 2007 (biru),
dan 10 Desember 2007 (hijau).
ENVISAT / ASAR
Envisat adalah radar berwahana satelit penginderaan jauh generasi ketiga
setelahgenerasi pertama pada tahun 1978 dan generasi kedua ERS-1, ERS-2, ERS,
Radarsat-1 yang dikembangkan oleh ESA. Satelit ini sukses diluncurkan pada
tangggal 1 maret 2002 di Guiana Perancis. Misi Envisat diharapkan dapat
menyediakan informasi lebih luas (atmosfir, samudra, daratan dan daerah kutup)
dan sekaligus melanjutkan program ERS dengan gabungan dari 10 jenis sensor
multi-disciplinari yang dipakai untuk memberikan hasil pengamatan dan
pengukuran terhadap lingkungan bumi yang sebelumnya tidak pernah terjadi.
Berlatar belakang misi ini diperkenalkan kemampuan Envisat di dalam memantau
dan mempelajari perubahan iklim serta lingkungan bumi, mengatur dan memantau
sumberdaya bumi, mengembangkan pemahaman yang lebih baik mengenai
dinamika dan struktur kulit bumi bagian luar dan dalam.
Secara global data yang akan dilanjutkan sebagai obyek sasaran dan menjadi
sumber informasi dalam misi ini adalah data ilmiah dan aplikasi dalam proses
klimatika secara penuh dan meningkatkan pengetahuan tentang model-model iklim
dunia, tempat dan pusat ramalan cuaca dalam jangka panjang, informasi mengenai
gerakan tektonik dan gejala seismik (bersama dengan SAR interferometri).
Sedangkan secara regional untuk mendukung pengetahuan sekaligus aplikasinya
dalam misi ini yaitu pemantauan proses pantai dan polusi, jalur lalu lintas,
memantau dibidang pertanian dan tumbuhan dalam skala besar, dan resiko
pemantauan yang dihadapi.
Untuk mencapai misi ini secara terpadu, dibuat beberapa sensor yang bersifat
multi-disciplinari dalam menyokong berbagai target pengukuran. Satelit Envisat
memiliki tujuh rangkaian alat sensor yang dikembangkan oleh ESA ;
1. Advanced Synthetic Aperture Radar (ASAR),
2. Medium Resolution Imaging Spectrometer (MERIS),
3. Radar Altimeter 2 (RA-2),
4. Microwave Radiometer (MWR),
5. Laser Retro-Reflector (LR),
6. Global Ozone Monitoring by Occultation of Stars (GOMOS),
7. Michelson Interferometer for Passive Atmospheric Sounding (MIPAS).
Rangkaian sensor tersebut didukung oleh tiga komplementer :
1. Advanced Along Track Scanning Radiometer (AATSR),
2. Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite (DORIS),
3. Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Cartography
(SCIAMACHY).
Instrumen ini beroperasi pada band yang bergelombang spektrum elektomagnetik
berkisar antara band ultraviolet. Secara operasional fasilitas Envisat dirancang
untuk mengukur data akuisisi dari titik permukaan bumi dan atmosfer dengan
menggunakan sensor-sensor tersebut. Dalam ESA (2001a) satelit Envisat terdiri
dari dua elemen utama yaitu, Platform Polar dan Instrumen Sederhana yang
merupakan rangkaian peralatan payload untuk memantau permukaan bumi.
Pengendalian utama dari keseluruhan konfigurasi satelit digunakan untuk
memaksimumkan daerah tampalan pada instrumen payload dengan syarat
penampakannya jelas. Platform Polar adalah modul besar yang terdiri dari dua
pasangan utama dalam kontruksinya yaitu, modul pelayanan (SM) dan modul
payload (PM). Modul pelayanan merupakan dasar satelit yang digunakan sebagai
daya pembangkit, penyimpan dan penyebar, attitude dan orbit pengontrol, band-s
telemetri dan komunikasi telecommand, dan data yang memegang fungsi
keseluruhan satelit kontrol. Modul ini berdasarkan pada konsep data bagian dari
SPOT-4 dan memiliki nilai penting bagi perkembangan kedepannya terutama pada
daerah bagian mesin. Modul payload merupakan instrumen dan payload yang
dipakai untuk mendukung bagian subsistem tampalan instrumen pengendali,
payload penyimpan data, komunikasi pada band X dan K, tenaga pendistribusi, dan
struktur pendukung lainnya. Modul ini terdiri dari Payload Carrier (PLC) dan
Payload Equipment Bay (PEB). PLC menyajikan tampalan permukaan dengan luas
6.4 x 2.75 m pada instrumen payload dan kumpulan elektronik. Payload
dikhususkan untuk mendukung sistem tampalan pada PEB.
Berdasarkan jenis medan pengamatan utama dalam aplikasi, instrumen payload
Envisat dapat digolongkan kedalam empat area :
1. Radar Imagery dilakukan oleh ASAR
2. Pengamatan Samudera, Zona Pantai dan Tanah dilakukan oleh MERIS dan
AATSR.
3. Pengukuran Atmosfer dilakukan oleh GOMOS, MIPAS dan SCIAMACHY.
4. Misi Altimetrik dari RA-2 yang didukung oleh MWR, LR dan DORIS.
ASAR merupakan salah satu instrumen sensor yang dipakai oleh satelit Envisat
dalam menjalankan misinya yang dapat dipakai untuk segala kondisi baik malam
maupun siang hari dengan resolusi tinggi. Instrumen ASAR menggunakan antena
aktif phased-array dengan sudut datang antara 15 – 45 derajat dan memberikan
pengukuran hamburan balik radar terhadap tingkat kekasaran permukaan, stuktur
tanah, dan nilai konstanta dielektrik. Selain itu, instrumen ini mampu melakukan
berbagai bentuk pengukuran dalam kaitannya dengan geofisika. Data ASAR
memberikan sejumlah keuntungan dan kemampuan yang unik jika dibandingkan
dengan instrumen pencitra lain. Kemampuan baru yang terpenting dari ASAR
mampu menerima gambar obyek dengan sudut datang yang berbeda, polarisasi
ganda, dan lebar sapuan yang besar (ESA, 2001b). Seperti halnya misi satelit
Envisat, sensor ini dirancang untuk melengkapi sekaligus menyokong tujuan dan
fungsi dari satelit Envisat terhadap lingkungan bumi. ASAR memberikan
kontribusi penting dalam memantau perubahan lingkungan permukaan bumi
dengan memberikan informasi data berupa karakteristik gelombang laut, luas laut
es dan pergerakannya, salju dan luas daerah es, permukaan topografi, permukaan
tanah, kelembaban tanah dan tingkat lembaban, penebangan hutan dan luas daerah
gundul, dan memantau bencana alam (seperti banjir dan gempa bumi).
Dibandingkan dengan AMI (Active Microwave Instrument) pada ERS-1 dan ERS2, ASAR memiliki instrumen yang lebih nyata dari sejumlah hasil pengembangan
teknologi terbaru. Penggantian pengatur radiator pasif AMI dengan sistem pengatur
arah antena aktif dengan menggunakan elemen pengantar 13 menjadikan ASAR
lebih unggul. Pemakaian teknologi ini memungkinkan untuk melakukan pemantaua
n daerah dalam radius yang lebih jauh yaitu lebih dari 405 km melalui teknologi
ScanSAR. Selain itu, terdapat beberapa teknik didalam menyajikan citra dengan
kemampuan polarisasi secara vertikal dan horizontal dalam waktu bersamaan. Ada
dua metode prinsip operasi pencitraan ASAR yaitu, metode Stripmap seperti Image
Mode dan Wave Mode yang merupakan metode lama, sedangkan untuk metode baru
disebut teknik ScanSAR meliputi Wide Swath Mode, Global Monitoring Mode dan
Alternating Polarisation Mode. Metode Stripmap adalah metode dimana sensor
memiliki kemampuan bebas memilih daerah sapuan yang akan dicitra dengan
perubahan sudut datang pancaran dan lebar elevasi pancaran. Pulse Repetition
Frequency (PRF) yang diperoleh berfungsi untuk melihat ada tidaknya kerancua n
sinyal dan menghindari terjadinya perubahan titik nadir. Untuk metode ScanSAR
prinsipnya membagi waktu proses radar menjadi dua atau lebih sub-swath untuk
mendapatkan keseluruhan citra.
1. Image Mode
ASAR beroperasi pada salah satu dari tujuh daerah sapuan yang telah ditentukan
dengan menggunakan radiasi polarisasi vertikal atau horizontal.
Polarisasi yang dipakai juga sama untuk pemancar dan penerima (HH atau VV).
2. Wave Mode
Menggunakan daerah dan polarisasi yang sama seperti pada Image Mode, tetapi ada
lanjutan daerah potongan tidak diteruskan sehingga area yang tercitra sepanjang
daerah sapuan berukuran kecil. Operasi yang singkat ini memberikan data
berukuran kecil sehingga mudah disimpan dan dapat langsung dikirim ke stasiun
bumi.
3. Wide Swath Mode
Menggunakan lima daerah tercitra sekaligus yang telah ditentukan dalam satu
luasan sapuan.
4. Global Monitoring Mode
Sama seperti Wide Swath Mode tetapi daerah yang tercitra vqsecara keseluruhan
resolusi sapuannya lebih sempit.
5. Alternating Polarisation Mode
Pengambilan gambar dengan cara sebagian menggunakan polarisasi horizontal dan
sebagian lagi dengan polarisasi vertikal sehingga membentuk satu kesatuan gambar
yang lengkap, dengan demikian dapat meningkatkan kemampuan dalam
mengklasifikasi target (khusus jika digunakan bersama dengan gambar yang
bersifat multi temporal).
Gambar 2. Ilustrasi Proses Pencitraan ASAR, Envisat.
Pada Image Mode, ASAR mampu mencitra daerah yang relatif lebih sempit sebesar
100 km dalam wilayah pengintaian sejauh ± 485 km dengan resolusi spasial 30 m.
Sedangkan untuk Wave Mode, ASAR akan mengukur perubahan yang terjadi pada
radar yang dipancar dari permukaan gelombang laut. Spektrum gelombang
diekstrak dalam gambar berukuran 5x5 km yang diambil setiap melewati lautan
dalam interval 100 km. Untuk Wide Swath Mode dapat diperoleh daerah yang jauh
lebih luas sekitar 400 km dengan resolusi spasial lebih rendah dari 150 m. Selain
itu pada Alternating Polarisation Mode menghasilkan gambar pada layar dengan
polarisasi alternatif selama pengiriman dan penerimaan gambar berlangsung.
Resolusi spasial yang dihasilkan setara dengan Image Mode. Terakhir pada Global
Monitoring Mode daerah dalam radius 400 km masih bisa digambarkan dengan
resolusi spasial 1000 m.
ALOS /PALSAR
ALOS (Advance Land Observing Satellite) adalah satelit penginderaan jauh yang
dikembangkan dan diluncurkan oleh JAXA’s Tanegashima Space Center Jepang pada
tanggal 24 Januari 2006 dengan menggunakan roket H-IIA. Satelit ini didesain untuk
dapat beroperasi selama 3 – 5 tahun. Satelit ini membawa 3 sensor di dalamnya yaitu
Panchromatic Remote Sensing Instrument for Stereo Mapping (PRISM) yang memiliki
resolusi 2,5 meter dengan sensor optik, Advanced Visible and Near Infrared
Radiometer type-2 (AVNIR-2) yang memiliki resolusi 10 meter dengan sensor optik
dan Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar (PALSAR) yang memiliki
resolusi 10 meter dan 100 meter dengan sensor radar (Jaya 2000). Sensor optik dan
sensor radar pada citra ALOS yang memiliki karakteristik yang berbeda dalam
kemampuannya untuk mengidentifikasi.
ALOS merupakan salah satu satelit yang memiliki sensor radar. ALOS merupakan
pengembangan lebih lanjut dari satelit sebelumnya yaitu JERS dan dilengkapi oleh tiga
macam sensor citra, yaitu Panchromatic Remote Sensing Instrument for Stereo
Mapping (PRISM) dengan resolusi 2,5 meter, Advanced Visible and Near Infrared
Radiometer type-2 (AVNIR-2), resolusi 10 meter 26 dan Phased Array type L-band
Synthetic Aperture Radar (PALSAR) resolusi 10 meter dan 100 meter.
Untuk dapat bekerja dengan ketiga jenis sensor diatas, ALOS dilengkapi dengan dua
teknologi yang lebih maju. Pertama teknologi yang mampu mengerjakan data dalam
kapasitas yang sangat besar dengan kecepatan tinggi, dan selanjutnya kapasitas untuk
menentukan posisi satelit dengan ketinggian yang lebih tepat. Keterangan umum
tentang ALOS disajikan pada Tabel di bawah.
Keterangan umum ALOS
Keterangan
Alat Peluncuran
Roket H-IIA
Tempat Peluncuran
Pusat Ruang Angkasa Tanagashima
Berat Satelit
4000 Kg
Power
7000 W
Waktu Operasional
3-5 Tahun
Orbit
Sun-Synchronous Sub-Recurr Orbit
Recurrent Period
46 Hari Sub Cycle 2 hari
Tinggi Lintasan
692 km diatas Ekuator
Inklinasi
98,2°
Resolusi merupakan indikator tentang kemampuan sensor atau kualitas sensor dalam
merekam objek. Empat resolusi yang biasa digunakan sebagai parameter kemampuan
sensor, yaitu resolusi spasial, resolusi spektral, resolusi radiometrik dan resolusi
temporal. Resolusi tinggi dalam citra PALSAR diperoleh melalui tiga cara (Fakultas
Kehutanan IPB 2011), yaitu :
a. Resolusi ke arah range dapat ditingkatkan dengan sistem beam yang lebih lebar dan
pengulangan waktu yang lebih pendek.
b. Resolusi ke arah azimuth dapat ditingkatkan dengan beam yang lebih sempit dan
pengulangan waktu yang lebih panjang.
c. Resolusi sebesar 10 m ke arah range dan 6, ke arah azimuth dapat diperoleh dengan
PALSAR.
d. Secara umum, target merupakan objek yang dihasilkan dari sejumlah scatter dan
menyebabkan speckle.
e. Sinyal yang diterima merupakan jarak antara target dengan radar.
Siklus pengamatan ulang satelit ALOS yang membawa sensor PALSAR adalah 46 hari
sekali. Sensor PALSAR memiliki empat jenis polarisasi, yaitu HH, HV, VH dan VV.
Polarisasi ini berguna untuk pembuatan band red, green, dan blue. Selain itu berfungsi
juga sebagai interferometri dalam pembuatan DSM, aplikasi 27 tegakan pohon, dan
lain-lain (Widjayanti dan Sutanta 2006). Citra yang digunakan dalam penelitian ini
hanya memiliki dua polarisasi yaitu HH dan HV.
Adapun karakteristik masing-masing tipe polarisasi tersebut antara lain :
a. HH
Memiliki transmisi berupa gelombang horizontal dan hanya menerima gelombang
pantul hotizontal pada antenanya.
b. HV
Memiliki transmisi berupa gelombang horizontal dan hanya menerima gelombang
pantul vertikal pada antenanya.
c. VH
Memiliki transmisi berupa gelombang vertikal dan hanya menerima gelombang pantul
horizontal pada antenanya.
d. VV
Memiliki transmisi berupa gelombang vertikal dan hanya menerima gelombang pantul
vertikal pada antenanya.
Secara ringkas terdapat lima misi dari satelit ALOS, yaitu:
1. Kartografi : untuk menyediakan peta wilayah Jepang dan wilayah Asia Pasifik
2. Pemantauan regional : melakukan pemantauan regional untuk pengembangan
pembangunan yang berkelanjutan dan harmonisasi antara kesediaan sumber daya alam
serta pengembangan pembangunan
3. Monitoring bencana : melakukan monitoring bencana alam
4. Survei sumberdaya : untuk survei sumber daya alam
5. Pengembangan teknologi : mengembangkan teknologi penginderaan jauh yang tepat
untuk masa sekarang dan akan datang.
PALSAR merupakan salah satu instrumen ALOS dengan sensor aktif untuk
pengamatan cuaca dan permukaan daratan pada siang dan malam hari dengan sistem
yang lebih maju dari JERS-1 SAR. Sensor PALSAR mempunyai sorotan yang dapat
disetir dalam elevasi, disamping mode ScanSAR.
Karakterisasi teknik sensor PALSAR disajikan pada Tabel di bawah :
Tabel 3
Fine mode
ScanSAR mode
Karakteristik
Full Polarimetry
mode
PALSAR Mode
Frekuensi
1270 Mhz (L-Band)
Lebar Kanal
24/14 MHz
Polarisasi
HH atau
HH atau VV
HH+HV+VH+VV
10 m (2 look)/
100 m
30 m
20 m (4look)
(multi look)
Lebar Cakupan
70 km
250 – 350 km
30 km
Incidence Angle
8 – 60 derajat
14 – 43 derajat
8 – 30 derajat
NE Sigma 0
< - 23dB (70 km)
PENGINDERAAN JAUH III
GD-405
Tanggal Penyerahan : 28 November 2017
Disusun Oleh :
Nama
: Novita Dewi
NRP
: 23-2015-045
Kelas
:A
Dosen
: Rian Nurtyawan , Ir., M.T
JURUSAN TEKNIK GEODESI
FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN
INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL
BANDUNG
2017
Sir-C / X-SAR
SIR-C / X-SAR adalah singkatan dari Spaceborne Imaging Radar C / X-band
Synthetic Aperture Radar. SIR-C / X-SAR adalah sistem radar pencitraan yang
diterbangkan ke pesawat luar angkasa dengan dua penerbangan dari tanggal 9
sampai 20 April 1994 dan 30 September sampai 11 Oktober 1994. Terbang di
ketinggian 215 km dalam orbit melingkar dan kecenderungan 57 derajat, radar
multipolarisasi tiga frekuensi melakukan berbagai pengamatan lingkungan bumi
yang meningkatkan pemahaman kita tentang siklus karbon, air, dan energi bumi.
SIR-C
/
struktur
perangkat
X-SAR
terdiri
dari
antena
radar
dan
keras
sistem
radar
terkait yang dirancang agar sesuai
dengan
tempat
Shuttle.
Gambar
kargo
radar
Space
yang
dihasilkan oleh SIR-C / X-SAR
digunakan oleh para ilmuwan
untuk
membantu
memahami
beberapa proses yang mempengaruhi lingkungan bumi, seperti penggundulan hutan
di Amazon, penggurunan selatan Sahara, dan retensi kelembaban tanah di MidWest , meliputi dua periode musim tanam vegetasi.
SIR-C / X-SAR adalah proyek gabungan dari Badan Penerbangan dan Antariksa
Nasional (NASA), Badan Antariksa Jerman (dahulu Deutsche Agentur für
Raumfahrtangelegenheiten DARA - sekarang: Deutsches Zentrum für Luft- und
Raumfahrt DLR) dan Badan Antariksa Italia (ASI). Ini adalah langkah penting
dalam serangkaian radar pencitraan pesawat ruang angkasa, dimulai dengan
SEASAT pada tahun 1978, berlanjut dengan SIR-A (1981), Percobaan
Penginderaan Jauh Microwave Jerman (1983), dan SIR-B (1984). Ini adalah
pendahulu sistem pencitraan pencitraan Earth Observing System (EOS).
Struktur antena SIR-C / X-SAR sebenarnya terdiri dari tiga antena individu, yang
beroperasi pada L-Band (panjang gelombang 23.5cm), satu pada C-Band (panjang
gelombang 5.8cm) dan yang ketiga pada X-Band (panjang gelombang 3cm) .
Antena L-band dan C-band dibangun dari panel terpisah yang dapat mengukur
polarisasi horizontal dan vertikal.
Antena SIR-C / X-SAR adalah perangkat keras yang paling besar (dengan total
10.500 kilogram) yang pernah terpasang sampai saat ini di Jet Propulsion
Laboratory, dan diukur 12 meter dengan 4 meter dan terdiri dari tiga daun yang
masing-masing dibagi menjadi empat subpanel. Instrumen SIR-C dibangun oleh
JPL dan Divisi Sistem Komunikasi Bola untuk NASA dan menyediakan
pengukuran L-band dan C-band pada polarisasi yang berbeda. Antena L-band dan
C-band menggunakan teknologi array bertahap, yang memungkinkan sinar antena
menunjuk disesuaikan secara elektronik. Setiap array terdiri dari grid seragam
radiator antena microstrip dual-polarized, dengan masing-masing port polarisasi
diberi makan oleh jaringan umpan perusahaan yang terpisah.
Sinar radar SIR-C dibentuk dari ratusan pemancar solid state kecil berdaya rendah
yang tertanam di permukaan antena radar. Dengan benar pentahapan energi dari
pemancar ini, balok dikendarai secara elektronik dalam jarak berkisar ± 23 derajat
dari nominal 40 derajat dari posisi nadir tanpa secara fisik memindahkan antena
radar besar.
SIR-C adalah radar polarisasi ganda dan mentransmisikan gelombang elektromagnetik bergantian vertikal dan horizontal. Peghamburan dari gelombang yang
ditransmisikan ini diterima pada dua saluran terpisah secara bersamaan, sehingga
SIR-C menyediakan gambar dari besarnya sinyal echoe untuk empat kombinasi
polarisasi: HH (ditransmisikan secara horizontal, diterima secara horizontal), VV
(ditransmisikan secara vertikal, Diterima secara vertikal), HV, dan VH; dan juga
data tentang perbedaan fasa relatif antara hasil HH, VV, VH, dan HV. Hal ini
memungkinkan derivasi matriks hamburan lengkap dari sebuah adegan berdasarkan
pixel demi pixel. Dari matriks hamburan ini, setiap konfigurasi polarisasi (linear,
melingkar atau elips) dihasilkan selama pemrosesan tanah. Data polarimetrik radar
menghasilkan informasi lebih rinci tentang struktur geometrik permukaan, tutupan
vegetasi, dan diskontinuitas lapisan bawah permukaan daripada kecerahan gambar
saja.
Instrumen X-SAR dibangun oleh perusahaan Dornier dan Alenia Spazio untuk
DARA dan ASI dan beroperasi pada frekuensi tunggal. Antena X-SAR adalah tipe
waveguide slotted, yang menggunakan kemiringan mekanis untuk mengubah arah
penunjuk balok.
Spesifikasi
Parameter
L-Band
C-Band
X-Band
1.25 GHz,
5.3 GHz, 0.088
9.6 GHz, 0.031
gelombang
0.235 m
m
m
polarisasi:
VV, HH, VH,
VV, HH, VH,
VV
HV
HV
Frekuensi, Panjang
pulse repetition frequency
1395 to 1736 pulses per second
(PRF):
pulsewidth (τ):
33.8, 16.9, 8.5 µs
40 µs
lebar band pemancar:
10, 20 and 40 MHz;
Resolusi sepanjang alur:
3.7 m
3.7 m
6.9 m
interferogram sepanjang
5.8 m
5.8 m
6.15 m
interferogram pada jalur:
54 m
54 m
30 m
Resolusi kisaran miring
≈ 17 m
≈ 17 m
≈ 20 m
≈ 22 m
≈ 22 m
≈ 28 m
alur:
interferogram:
interferogram ground
resolution:
orbit:
225 km
Kecepatan platform :
7255 m/sec
Panjang Apertur Antena
12.0 m
12.0 m
12.0 m
Lebar Apertur Antena
2.95 m
0.7 m
0.4 m
18 panels, 14
18 panels, 28
T/R modules
T/R modules
per panel
per panel (total:
(total: 252
504 T/Rs)
Struktur Antena
T/Rs)
Arsitektur antena
Active Phased Array
Slotted
waveguide
Kontrol Fase
4 bit
4 bit
N/A
Polarisasi isolasi
25 dB
25 dB
39 dB
Perolehan Antena
36.4 dB
42.7 dB
44.5 dB
Rentang Kemudi Mekanis
N/A
N/A
±23º
Rentang Kemudi Elektronik
±20º
±20º
N/A
Elevasi beamwidth
5-16º
5-16º
5.5º
Azimuth beamwidth
1.0º
0.25º
0.14º
33.17, or 8.5
33.17, or 8.5
40
Resolusi radiometrik
1.5 dB
1.5 dB
2.5 dB
Puncak daya terpancar
4400 W
1200 W
1400 W
450 K
550 K
551 K
Transmit pulse length (µs)
System noise temperature
Massa struktur antena
3300 kg
49 kg
Look angle (sudut pandang
20º - 55º
20º - 55º
15º - 55º
15 km - 90 km
15 km - 90 km
15 km - 60 km
30 m
30 m
25 m
25 m/13 m
25 m/13 m
20 m/10 m
Format Data
8,4 bits/word
8,4 bits/word
8,4 bits/word
Data rate per channel (total
45 Mbit/s per
45 Mbit/s per
45 Mbit/s
channel
channel
Total of 90
Total of 90
Mbit/s
Mbit/s
terhadap sudut nadir yang
dapat disesuaikan)
Lebar Sapuan
Resolusi Azimuth (4 look)
Rentang resolusi dengan
10/20 MHz bandwidth
of 5 channels)
Terrasar
TerraSAR-X adalah satelit pengamatan aperture radar buatan Jerman (SAR) yang
diluncurkan pada bulan Juni 2007. Misi TerraSAR-X adalah Kemitraan Pemerintah
Swasta (Public Private Partnership / PPP) antara Pusat Dirgantara Jerman
(Dirgantara Jerman) dan perusahaan ruang angkasa terkemuka di Eropa, EADS
Astrium GmbH.
TerraSAR-X membawa radar
radar X-band, steerable, SAR
dengan opsi polarisasi tunggal
dan ganda. Ada opsi polarisasi
quad tambahan untuk menangkap
spesifik Misi. Satelit menangkap
dalam 5 mode mulai dari 1m
(High
Resolution
Spotlight
Mode) hingga resolusi 18.5m
(Mode ScanSAR). TerraSAR-X
telah kembali berkali-kali bervariasi dari 2,5 hari sampai 11 hari tergantung pada
mode pencitraan.
Pada tahun 2010, TanDEM-X (TerraSAR-X add-on untuk Digital Elevation
Measurement) diluncurkan. Satelit TanDEM-X hampir identik dengan Satelit
TerraSAR-X. Kedua satelit tersebut telah terbang dalam formasi dekat dengan
hanya beberapa ratus meter pemisahan (formasi heliks). Bersama-sama mereka
membentuk interferometer radar aperture sintetik yang dapat dikonfigurasi pertama
di ruang angkasa.
Misi TerraSAR-X / TanDEM-X telah terlibat dalam akuisisi data sinkron dan
jangkauan seluruh daratan Bumi yang ditangkap dalam 3 tahun. Ini mempunyai
menghasilkan produksi dataset WorldDEM yang terdiri dari model ketinggian
pemasangan 12m dengan akurasi relatif absolut 10m yang dilaporkan.
Modes
High Resolution SpotLight (Single/Dual)
SpotLight (Single/Dual)
StripMap (Single/Dual)
ScanSAR
Nominal Resolution
High Resolution SpotLight (Single): 1m
High Resolution SpotLight (Dual): 2m
SpotLight (Single): 2m
SpotLight (Dual): 4m
StripMap (Single): 3m
StripMap (Dual): 6m
ScanSAR: 18.5m
Swath width
High Resolution SpotLight (Single): 10km
High Resolution SpotLight (Dual): 10km
SpotLight (Single): 10km
SpotLight (Dual): 10km
StripMap (Single): 30km
StripMap (Dual): 15km
ScanSAR: 100km
Band
Polarisation
X- Band
High Resolution SpotLight (Single): HH or VV
High Resolution SpotLight (Dual): HH + VV
SpotLight (Single): HH or VV
SpotLight (Dual): HH + VV
StripMap (Single): HH or VV
StripMap (Dual): HH + VV or HH + HV or VV +
VH
ScanSAR: HH or VV
Nominal Look
Right
Direction
Incidence Angle
High Resolution SpotLight (Single): 20-55 degrees
High Resolution SpotLight (Dual): 20-55 degrees
SpotLight (Single): 20-55 degrees
SpotLight (Dual): 20-55 degrees
StripMap (Single): 20-45 degrees
StripMap (Dual): 20-45 degrees
ScanSAR: 20-45 degrees
Pengaplikasian
Land use and planning
Infrastructure planning
Environmental assessment
Mapping /Surveying
Utility corridor mapping
Mining and Exploration
Oil and Gas
Agriculture
DEM generation (InSAR)
Subsidence mapping (DInSAR/PSIsnSAR)
Hydrology
Geology
Pada tanggal 15 Juni 2007, TerraSAR-X berhasil diluncurkan di Rusia /Ukraina
Kendaraan peluncuran DNEPR-1 dari kosmodrom Baikonur di Kazakhstan. Rudal
balistik antar benua, yang sebelumnya dikenal sebagai SS-18, telah diubah sebagai
konsekuensi dari perjanjian START II ke dalam kendaraan peluncuran sipil. Ini
mengirimkan TerraSAR-X ke orbit setinggi 514 kilometer, dekat orbit. Orbit dipilih
sedemikian rupa sehingga satelit terbang dalam orbit sinkron matahari dan senja.
Ini berarti bahwa satelit bergerak sepanjang batas siang hari Bumi dan selalu
menghadirkan wajah yang sama dengan sinar matahari. Dengan cara ini, pasokan
energi optimum melalui sel surya dapat diatasi. Sementara TerraSAR-X
mengelilingi Bumi, gambar satelit semua wilayah di bumi dengan cara yang lurus,
sampai setelah setiap 11 hari kembali ke posisi awalnya dan memulai sebuah siklus
baru. Dengan sudut pandang yang berbeda, setiap titik Bumi dapat ditargetkan
dalam dua sampai empat hari.
Contoh lain untuk kemampuan
Mode Spotlight adalah gambar dari
Bandara Frankfurt seperti yang
ditunjukkan di sini. Itu gambar
mewakili kombinasi tiga data pada
berbagai titik waktu, masing-masing
dikodekan
berbeda
dalam
(18
warna
yang
September
2007
(merah), 29 September 2007 (biru),
dan 10 Desember 2007 (hijau).
ENVISAT / ASAR
Envisat adalah radar berwahana satelit penginderaan jauh generasi ketiga
setelahgenerasi pertama pada tahun 1978 dan generasi kedua ERS-1, ERS-2, ERS,
Radarsat-1 yang dikembangkan oleh ESA. Satelit ini sukses diluncurkan pada
tangggal 1 maret 2002 di Guiana Perancis. Misi Envisat diharapkan dapat
menyediakan informasi lebih luas (atmosfir, samudra, daratan dan daerah kutup)
dan sekaligus melanjutkan program ERS dengan gabungan dari 10 jenis sensor
multi-disciplinari yang dipakai untuk memberikan hasil pengamatan dan
pengukuran terhadap lingkungan bumi yang sebelumnya tidak pernah terjadi.
Berlatar belakang misi ini diperkenalkan kemampuan Envisat di dalam memantau
dan mempelajari perubahan iklim serta lingkungan bumi, mengatur dan memantau
sumberdaya bumi, mengembangkan pemahaman yang lebih baik mengenai
dinamika dan struktur kulit bumi bagian luar dan dalam.
Secara global data yang akan dilanjutkan sebagai obyek sasaran dan menjadi
sumber informasi dalam misi ini adalah data ilmiah dan aplikasi dalam proses
klimatika secara penuh dan meningkatkan pengetahuan tentang model-model iklim
dunia, tempat dan pusat ramalan cuaca dalam jangka panjang, informasi mengenai
gerakan tektonik dan gejala seismik (bersama dengan SAR interferometri).
Sedangkan secara regional untuk mendukung pengetahuan sekaligus aplikasinya
dalam misi ini yaitu pemantauan proses pantai dan polusi, jalur lalu lintas,
memantau dibidang pertanian dan tumbuhan dalam skala besar, dan resiko
pemantauan yang dihadapi.
Untuk mencapai misi ini secara terpadu, dibuat beberapa sensor yang bersifat
multi-disciplinari dalam menyokong berbagai target pengukuran. Satelit Envisat
memiliki tujuh rangkaian alat sensor yang dikembangkan oleh ESA ;
1. Advanced Synthetic Aperture Radar (ASAR),
2. Medium Resolution Imaging Spectrometer (MERIS),
3. Radar Altimeter 2 (RA-2),
4. Microwave Radiometer (MWR),
5. Laser Retro-Reflector (LR),
6. Global Ozone Monitoring by Occultation of Stars (GOMOS),
7. Michelson Interferometer for Passive Atmospheric Sounding (MIPAS).
Rangkaian sensor tersebut didukung oleh tiga komplementer :
1. Advanced Along Track Scanning Radiometer (AATSR),
2. Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite (DORIS),
3. Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Cartography
(SCIAMACHY).
Instrumen ini beroperasi pada band yang bergelombang spektrum elektomagnetik
berkisar antara band ultraviolet. Secara operasional fasilitas Envisat dirancang
untuk mengukur data akuisisi dari titik permukaan bumi dan atmosfer dengan
menggunakan sensor-sensor tersebut. Dalam ESA (2001a) satelit Envisat terdiri
dari dua elemen utama yaitu, Platform Polar dan Instrumen Sederhana yang
merupakan rangkaian peralatan payload untuk memantau permukaan bumi.
Pengendalian utama dari keseluruhan konfigurasi satelit digunakan untuk
memaksimumkan daerah tampalan pada instrumen payload dengan syarat
penampakannya jelas. Platform Polar adalah modul besar yang terdiri dari dua
pasangan utama dalam kontruksinya yaitu, modul pelayanan (SM) dan modul
payload (PM). Modul pelayanan merupakan dasar satelit yang digunakan sebagai
daya pembangkit, penyimpan dan penyebar, attitude dan orbit pengontrol, band-s
telemetri dan komunikasi telecommand, dan data yang memegang fungsi
keseluruhan satelit kontrol. Modul ini berdasarkan pada konsep data bagian dari
SPOT-4 dan memiliki nilai penting bagi perkembangan kedepannya terutama pada
daerah bagian mesin. Modul payload merupakan instrumen dan payload yang
dipakai untuk mendukung bagian subsistem tampalan instrumen pengendali,
payload penyimpan data, komunikasi pada band X dan K, tenaga pendistribusi, dan
struktur pendukung lainnya. Modul ini terdiri dari Payload Carrier (PLC) dan
Payload Equipment Bay (PEB). PLC menyajikan tampalan permukaan dengan luas
6.4 x 2.75 m pada instrumen payload dan kumpulan elektronik. Payload
dikhususkan untuk mendukung sistem tampalan pada PEB.
Berdasarkan jenis medan pengamatan utama dalam aplikasi, instrumen payload
Envisat dapat digolongkan kedalam empat area :
1. Radar Imagery dilakukan oleh ASAR
2. Pengamatan Samudera, Zona Pantai dan Tanah dilakukan oleh MERIS dan
AATSR.
3. Pengukuran Atmosfer dilakukan oleh GOMOS, MIPAS dan SCIAMACHY.
4. Misi Altimetrik dari RA-2 yang didukung oleh MWR, LR dan DORIS.
ASAR merupakan salah satu instrumen sensor yang dipakai oleh satelit Envisat
dalam menjalankan misinya yang dapat dipakai untuk segala kondisi baik malam
maupun siang hari dengan resolusi tinggi. Instrumen ASAR menggunakan antena
aktif phased-array dengan sudut datang antara 15 – 45 derajat dan memberikan
pengukuran hamburan balik radar terhadap tingkat kekasaran permukaan, stuktur
tanah, dan nilai konstanta dielektrik. Selain itu, instrumen ini mampu melakukan
berbagai bentuk pengukuran dalam kaitannya dengan geofisika. Data ASAR
memberikan sejumlah keuntungan dan kemampuan yang unik jika dibandingkan
dengan instrumen pencitra lain. Kemampuan baru yang terpenting dari ASAR
mampu menerima gambar obyek dengan sudut datang yang berbeda, polarisasi
ganda, dan lebar sapuan yang besar (ESA, 2001b). Seperti halnya misi satelit
Envisat, sensor ini dirancang untuk melengkapi sekaligus menyokong tujuan dan
fungsi dari satelit Envisat terhadap lingkungan bumi. ASAR memberikan
kontribusi penting dalam memantau perubahan lingkungan permukaan bumi
dengan memberikan informasi data berupa karakteristik gelombang laut, luas laut
es dan pergerakannya, salju dan luas daerah es, permukaan topografi, permukaan
tanah, kelembaban tanah dan tingkat lembaban, penebangan hutan dan luas daerah
gundul, dan memantau bencana alam (seperti banjir dan gempa bumi).
Dibandingkan dengan AMI (Active Microwave Instrument) pada ERS-1 dan ERS2, ASAR memiliki instrumen yang lebih nyata dari sejumlah hasil pengembangan
teknologi terbaru. Penggantian pengatur radiator pasif AMI dengan sistem pengatur
arah antena aktif dengan menggunakan elemen pengantar 13 menjadikan ASAR
lebih unggul. Pemakaian teknologi ini memungkinkan untuk melakukan pemantaua
n daerah dalam radius yang lebih jauh yaitu lebih dari 405 km melalui teknologi
ScanSAR. Selain itu, terdapat beberapa teknik didalam menyajikan citra dengan
kemampuan polarisasi secara vertikal dan horizontal dalam waktu bersamaan. Ada
dua metode prinsip operasi pencitraan ASAR yaitu, metode Stripmap seperti Image
Mode dan Wave Mode yang merupakan metode lama, sedangkan untuk metode baru
disebut teknik ScanSAR meliputi Wide Swath Mode, Global Monitoring Mode dan
Alternating Polarisation Mode. Metode Stripmap adalah metode dimana sensor
memiliki kemampuan bebas memilih daerah sapuan yang akan dicitra dengan
perubahan sudut datang pancaran dan lebar elevasi pancaran. Pulse Repetition
Frequency (PRF) yang diperoleh berfungsi untuk melihat ada tidaknya kerancua n
sinyal dan menghindari terjadinya perubahan titik nadir. Untuk metode ScanSAR
prinsipnya membagi waktu proses radar menjadi dua atau lebih sub-swath untuk
mendapatkan keseluruhan citra.
1. Image Mode
ASAR beroperasi pada salah satu dari tujuh daerah sapuan yang telah ditentukan
dengan menggunakan radiasi polarisasi vertikal atau horizontal.
Polarisasi yang dipakai juga sama untuk pemancar dan penerima (HH atau VV).
2. Wave Mode
Menggunakan daerah dan polarisasi yang sama seperti pada Image Mode, tetapi ada
lanjutan daerah potongan tidak diteruskan sehingga area yang tercitra sepanjang
daerah sapuan berukuran kecil. Operasi yang singkat ini memberikan data
berukuran kecil sehingga mudah disimpan dan dapat langsung dikirim ke stasiun
bumi.
3. Wide Swath Mode
Menggunakan lima daerah tercitra sekaligus yang telah ditentukan dalam satu
luasan sapuan.
4. Global Monitoring Mode
Sama seperti Wide Swath Mode tetapi daerah yang tercitra vqsecara keseluruhan
resolusi sapuannya lebih sempit.
5. Alternating Polarisation Mode
Pengambilan gambar dengan cara sebagian menggunakan polarisasi horizontal dan
sebagian lagi dengan polarisasi vertikal sehingga membentuk satu kesatuan gambar
yang lengkap, dengan demikian dapat meningkatkan kemampuan dalam
mengklasifikasi target (khusus jika digunakan bersama dengan gambar yang
bersifat multi temporal).
Gambar 2. Ilustrasi Proses Pencitraan ASAR, Envisat.
Pada Image Mode, ASAR mampu mencitra daerah yang relatif lebih sempit sebesar
100 km dalam wilayah pengintaian sejauh ± 485 km dengan resolusi spasial 30 m.
Sedangkan untuk Wave Mode, ASAR akan mengukur perubahan yang terjadi pada
radar yang dipancar dari permukaan gelombang laut. Spektrum gelombang
diekstrak dalam gambar berukuran 5x5 km yang diambil setiap melewati lautan
dalam interval 100 km. Untuk Wide Swath Mode dapat diperoleh daerah yang jauh
lebih luas sekitar 400 km dengan resolusi spasial lebih rendah dari 150 m. Selain
itu pada Alternating Polarisation Mode menghasilkan gambar pada layar dengan
polarisasi alternatif selama pengiriman dan penerimaan gambar berlangsung.
Resolusi spasial yang dihasilkan setara dengan Image Mode. Terakhir pada Global
Monitoring Mode daerah dalam radius 400 km masih bisa digambarkan dengan
resolusi spasial 1000 m.
ALOS /PALSAR
ALOS (Advance Land Observing Satellite) adalah satelit penginderaan jauh yang
dikembangkan dan diluncurkan oleh JAXA’s Tanegashima Space Center Jepang pada
tanggal 24 Januari 2006 dengan menggunakan roket H-IIA. Satelit ini didesain untuk
dapat beroperasi selama 3 – 5 tahun. Satelit ini membawa 3 sensor di dalamnya yaitu
Panchromatic Remote Sensing Instrument for Stereo Mapping (PRISM) yang memiliki
resolusi 2,5 meter dengan sensor optik, Advanced Visible and Near Infrared
Radiometer type-2 (AVNIR-2) yang memiliki resolusi 10 meter dengan sensor optik
dan Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar (PALSAR) yang memiliki
resolusi 10 meter dan 100 meter dengan sensor radar (Jaya 2000). Sensor optik dan
sensor radar pada citra ALOS yang memiliki karakteristik yang berbeda dalam
kemampuannya untuk mengidentifikasi.
ALOS merupakan salah satu satelit yang memiliki sensor radar. ALOS merupakan
pengembangan lebih lanjut dari satelit sebelumnya yaitu JERS dan dilengkapi oleh tiga
macam sensor citra, yaitu Panchromatic Remote Sensing Instrument for Stereo
Mapping (PRISM) dengan resolusi 2,5 meter, Advanced Visible and Near Infrared
Radiometer type-2 (AVNIR-2), resolusi 10 meter 26 dan Phased Array type L-band
Synthetic Aperture Radar (PALSAR) resolusi 10 meter dan 100 meter.
Untuk dapat bekerja dengan ketiga jenis sensor diatas, ALOS dilengkapi dengan dua
teknologi yang lebih maju. Pertama teknologi yang mampu mengerjakan data dalam
kapasitas yang sangat besar dengan kecepatan tinggi, dan selanjutnya kapasitas untuk
menentukan posisi satelit dengan ketinggian yang lebih tepat. Keterangan umum
tentang ALOS disajikan pada Tabel di bawah.
Keterangan umum ALOS
Keterangan
Alat Peluncuran
Roket H-IIA
Tempat Peluncuran
Pusat Ruang Angkasa Tanagashima
Berat Satelit
4000 Kg
Power
7000 W
Waktu Operasional
3-5 Tahun
Orbit
Sun-Synchronous Sub-Recurr Orbit
Recurrent Period
46 Hari Sub Cycle 2 hari
Tinggi Lintasan
692 km diatas Ekuator
Inklinasi
98,2°
Resolusi merupakan indikator tentang kemampuan sensor atau kualitas sensor dalam
merekam objek. Empat resolusi yang biasa digunakan sebagai parameter kemampuan
sensor, yaitu resolusi spasial, resolusi spektral, resolusi radiometrik dan resolusi
temporal. Resolusi tinggi dalam citra PALSAR diperoleh melalui tiga cara (Fakultas
Kehutanan IPB 2011), yaitu :
a. Resolusi ke arah range dapat ditingkatkan dengan sistem beam yang lebih lebar dan
pengulangan waktu yang lebih pendek.
b. Resolusi ke arah azimuth dapat ditingkatkan dengan beam yang lebih sempit dan
pengulangan waktu yang lebih panjang.
c. Resolusi sebesar 10 m ke arah range dan 6, ke arah azimuth dapat diperoleh dengan
PALSAR.
d. Secara umum, target merupakan objek yang dihasilkan dari sejumlah scatter dan
menyebabkan speckle.
e. Sinyal yang diterima merupakan jarak antara target dengan radar.
Siklus pengamatan ulang satelit ALOS yang membawa sensor PALSAR adalah 46 hari
sekali. Sensor PALSAR memiliki empat jenis polarisasi, yaitu HH, HV, VH dan VV.
Polarisasi ini berguna untuk pembuatan band red, green, dan blue. Selain itu berfungsi
juga sebagai interferometri dalam pembuatan DSM, aplikasi 27 tegakan pohon, dan
lain-lain (Widjayanti dan Sutanta 2006). Citra yang digunakan dalam penelitian ini
hanya memiliki dua polarisasi yaitu HH dan HV.
Adapun karakteristik masing-masing tipe polarisasi tersebut antara lain :
a. HH
Memiliki transmisi berupa gelombang horizontal dan hanya menerima gelombang
pantul hotizontal pada antenanya.
b. HV
Memiliki transmisi berupa gelombang horizontal dan hanya menerima gelombang
pantul vertikal pada antenanya.
c. VH
Memiliki transmisi berupa gelombang vertikal dan hanya menerima gelombang pantul
horizontal pada antenanya.
d. VV
Memiliki transmisi berupa gelombang vertikal dan hanya menerima gelombang pantul
vertikal pada antenanya.
Secara ringkas terdapat lima misi dari satelit ALOS, yaitu:
1. Kartografi : untuk menyediakan peta wilayah Jepang dan wilayah Asia Pasifik
2. Pemantauan regional : melakukan pemantauan regional untuk pengembangan
pembangunan yang berkelanjutan dan harmonisasi antara kesediaan sumber daya alam
serta pengembangan pembangunan
3. Monitoring bencana : melakukan monitoring bencana alam
4. Survei sumberdaya : untuk survei sumber daya alam
5. Pengembangan teknologi : mengembangkan teknologi penginderaan jauh yang tepat
untuk masa sekarang dan akan datang.
PALSAR merupakan salah satu instrumen ALOS dengan sensor aktif untuk
pengamatan cuaca dan permukaan daratan pada siang dan malam hari dengan sistem
yang lebih maju dari JERS-1 SAR. Sensor PALSAR mempunyai sorotan yang dapat
disetir dalam elevasi, disamping mode ScanSAR.
Karakterisasi teknik sensor PALSAR disajikan pada Tabel di bawah :
Tabel 3
Fine mode
ScanSAR mode
Karakteristik
Full Polarimetry
mode
PALSAR Mode
Frekuensi
1270 Mhz (L-Band)
Lebar Kanal
24/14 MHz
Polarisasi
HH atau
HH atau VV
HH+HV+VH+VV
10 m (2 look)/
100 m
30 m
20 m (4look)
(multi look)
Lebar Cakupan
70 km
250 – 350 km
30 km
Incidence Angle
8 – 60 derajat
14 – 43 derajat
8 – 30 derajat
NE Sigma 0
< - 23dB (70 km)