Satelit AQUA MODIS TINJAUAN PUSTAKA 1. Fitoplankton dan klorofil-a

Klorofil-a, pigmen fotosintesis yang mengabsorpsi energi sinar violet dan merah, sedangkan sinar hijau hampir tidak terabsorpsi Basmi, 1995. Pantulan maksimum yang terjadi pada kanal hijau ini, karena klorofil-a sangat sedikit menyerap radiasi gelombang elektromagnetik pada kanal tersebut Curran, 1985 in Meliani, 2006. Penelitian mengenai klorofil-a dengan menggunakan data satelit telah banyak dilakukan, seperti hasil penelitian yang telah dilakukan oleh Amri 2002 yang menentukan sebaran konsentrasi klorofil-a di Selat Sunda pada musim barat, musim peralihan I, Musim Timur dan musim peralihan II menggunakan citra satelit SeaWiFS. Dari hasil penelitian tersebut, sebaran klorofil-a pada Musim Barat berkisar antara 0,1 mgm 3 – 1 mgm 3 . Pada musim Peralihan I sebaran klorofil-a lebih besar dari pada Musim Barat yaitu antara 0,8 mgm 3 – 2 mgm 3 . Sebaran klorofil-a semakin tinggi pada Musim Timur yaitu berkisar antara 0,8 mgm 3 hingga 3,5 mgm 3 . Pada musim Peralihan II besarnya konsentrasi klorofil- a antara 0,8 mgm 3 – 3 mgm 3 .

2.3. Satelit AQUA MODIS

Dalam penelitian penginderaan jauh, pengolahan citra satelit tentang variasi warna perairan ocean color dilakukan sebagai implementasi adanya perbedaan kandungan organisme dalam perairan. Data citra yang diolah untuk mengetahui sebaran klorofil-a, dapat menggunakan data citra dari satelit Aqua MODIS. MODIS Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer merupakan sensor yang dibawa oleh satelit Aqua yang diluncurkan pada tanggal 4 Mei 2002 NASA, 2008. Satelit Aqua dan Sensor MODIS dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 3. Satelit Aqua dan sensor MODIS NASA, 2008 MODIS dirancang oleh NASA National Aeronatics and Space Administration dengan instrumen high radiometric sensitivity 12 bit yang tedapat pada 36 kanal spektralnya dengan panjang gelombang antara 0,4 µm sampai 14,4 µm NASA, 2008. Spesifikasi teknik satelit Aqua MODIS dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Spesifikasi teknik satelit MODIS Maccherone, 2005 Sensor multi kanal MODIS mempunyai 36 kanal band dengan resolusi spasial 250 m, 500 m dan 1000 m NASA, 2008. Pada resolusi 250 m hanya Orbit 705 km, 13.30 p.m, ascending node, sun-synchronous near polar , sirkular Rataan Pantauan 20,3 rpm, cross track Luas liputan 2330 km cross track dengan lntang 10 o lintasan pada nadir Berat 228,7 kg Tenaga power 168,5 W single orbit average Kuantisasi 12 bit Resolusi spasial 250 m kanal 1-2; 500 m kanal 3-7; 1000 m kanal 8-36 Desain umur 6 tahun berisi informasi tentang nilai-nilai spektral pada kanal-kanal 250 m kanal 1 dan kanal 2, sedangkan resolusi 500 m berisi informasi nilai-nilai spektral pada kanal- kanal 500 m kanal 3 sampai kanal 7 dan juga berisi nilai-nilai spektral pada kanal-kanal 250 m yang telah diresampel menjadi beresolusi 500 m. Pada resolusi 1000 m berisi informasi nilai-nilai spektral pada kanal-kanal 1000 m kanal 8 sampai kanal 36 dan juga berisi nilai-nilai spektral dari kanal resolusi 250 m dan 500 m yang telah diresampel menjadi beresolusi 1000 m. Kanal-kanal sensor MODIS dijabarkan pada Tabel 2. Data yang didapatkan dari hasil observasi MODIS menggambarkan kondisi lautan dan atmosfer yang dapat digunakan untuk studi proses dan trend baik secara lokal maupun global. Data yang merupakan produk MODIS untuk perairan mencakup tiga hal yakni warna perairan, suhu permukaan laut SPL, dan produktivitas primer perairan melalui pendeteksian kandungan klorofil. Menurut McClain dan Feldman 2004 in Meliani 2006 algoritma yang digunakan sebagai standar dalam pengolahan citra satelit AQUA MODIS untuk mendapatkan data klorofil-a diperairan secara global yaitu algoritma OC3M. Persamaan algoritma OC3M O’Reilly et al, 2000 in Meliani 2006 yaitu : OC3M : C a = 10 0,283-2,753R+1,457R 2 +0,659R 3 -1,403R 4 dimana : C a : Konsentrasi klorofil-a mgm 3 R : Rasio reflektansi = Rrs : Remote sensing reflectance Algoritma OC3M menggunakan maximum band ratio atau rasio maksimum dari reflektansi kanal 443 nm dengan 550 nm dan kanal 490 nm dengan 550 nm untuk menentukan nilai konsentrasi klorofil-a di perairan. Tabel 2. Spesifikasi dari kanal-kanal satelit MODIS Maccherone, 2005 Kegunaan Utama Kanal Panjang gelombang nm Resolusi Spasial m DaratAwanAerosol Boundaries 1 620 - 670 250 2 841 - 876 250 DaratAwanAerosol Properties 3 459 - 479 500 4 545 - 565 500 5 1230 - 1250 500 6 1628 - 1652 500 7 2105 - 2155 500 Ocean ColorFitoplankton 8 405 - 420 1000 Biogeokimia 9 438 - 448 1000 10 483 - 493 1000 11 526 - 536 1000 12 546 - 556 1000 13 662 - 672 1000 14 673 - 683 1000 15 743 - 753 1000 16 862 - 877 1000 Atmospheric Water Vapor 17 890 - 920 1000 18 931 - 941 1000 19 915 - 965 1000 SurfaceCloud Temperature 20 3.660 - 3.840 1000 21 3.929 - 3.989 1000 22 3.929 - 3.989 1000 23 4.020 - 4.080 1000 Atmospheric Temperature 24 4.433 - 4.498 1000 25 4.482 - 4.549 1000 Cirrus Cloud Water Vapor 26 1.360 - 1.390 1000 27 6.535 - 6.895 1000 28 7.175 - 7.475 1000 Cloud Properties 29 8.400 - 8.700 1000 Ozone 30 9.580 - 9.880 1000 SurfaceCloud Temperature 31 10.780 - 11.280 1000 32 11.770 - 12.270 1000 Cloud Top Altitude 33 13.185 - 13.485 1000 34 13.485 - 13.785 1000 35 13.785 - 14.085 1000 36 14.085 - 14.385 1000 Produk data MODIS bisa diperoleh dari beberapa sumber. MODIS level 1 dapat diperoleh pada situs http:ladsweb.nascom.nasa.gov. Data MODIS level 1 terdiri dari 2 macam, yaitu level 1A Geolocation dan level 1B Calibrated Radiances . Data MODIS level 1A Geolocation berisi informasi lintang dan bujur, geodetik, serta penutupan daratan landmask atau lautan seamask untuk setiap sampel 1 km kempler, 2002 in Meliani, 2006. Level 1B Calibrated Radiances berisi radiansi yang sudah terkalibrasi dan ada geolokasinya untuk 36 kanal spektral pada resolusi 1 km. Level 1B juga sudah terkoreksi radiometrik. Pada level 1B belum dapat dibedakan antara darat dan laut karena data ini masih mengandung hamburan cahaya dari komponen-komponen atmosfer yang mengganggu proses interpretasi citra warna air laut kempler, 2002 in Meliani, 2006. Data MODIS level 3 untuk produk warna perairan ocean color dan suhu perairan laut dapat diperoleh pada situs http:oceancolor.gsfc.nasa.gov. Data MODIS level 3 merupakan produk data yang sudah diproses. Data tersebut sudah dikoreksi atmosferik, yang dilakukan untuk menghilangkan hamburan cahaya yang sangat tinggi yang disebabkan oleh komponen atmosfer. Komponen yang dikoreksi yaitu hamburan Rayleigh dan hamburan aerosol. Selain itu digunakan data klimatologi dan data ozon yang merupakan data lingkungan untuk mempertajam hasil keluaran citra Meliani, 2006. Data MODIS level 3 terdiri dari data suhu permukaan laut, konsentrasi klorofil-a dan data parameter lainnya yang dapat digunakan oleh para peneliti dari berbagai disiplin ilmu, termasuk oseanografi dan biologi. Dengan data MODIS tersebut, akan meningkatkan kemampuan kita dalam memahami perubahan dinamik secara global yang terjadi didarat, laut dan atmosfir NASA, 2008.

2.4. Karakteristik Selat Sunda dan perairan sekitarnya