1
1. PENDAHULUAN
1. 1 Latar Belakang
Suhu permukaan merupakan salah satu parameter yang utama dalam seluruh
interaksi antara permukaan darat dengan atmosfer. Suhu permukaan darat merupakan
contoh fenomena di atmosfer yang dapat dirasakan akibat adanya perubahan tutupan
awan. Dikarenakan adanya fenomena itu, maka suhu permukaan dapat dijadikan suatu
indikator untuk mengukur tingginya evapotranspirasi di wilayah tertentu.
Pendugaan suhu permukaan dapat menggunakan teknologi penginderaan jauh
penginderaan jauh, karena metode ini memiliki kemampuan deteksi yang tak
terbatas ruang dan waktu. Untuk memperoleh nilai pendugaan
evapotranspirasi yang baik pemanfaatan penginderaan jauh juga diintegrasikan
dengan pendekatan termodinamika serta data curah hujan yang terdapat di beberapa
stasiun cuaca yang mewakili daerah tersebut.
Di dalam penelitian ini suhu permukaan dapat diperoleh dari citra satelit
MODIS Terra Aqua. Satelit ini digunakan karena memiliki 36 kanal dengan berbagai
fungsi yang menjadi ciri khasnya, dan satelit ini juga memiliki jangkauan yang berbeda –
beda, yaitu 250m, 500m, dan 1km. Citra satelit MODIS Terra Aqua yang digunakan
untuk menduga suhu permukaan beresolusi 1km x 1km.
Penelitian untuk mengukur nilai evaporasi evapotranspirasi di Indonesia
belum dilakukan secara meluas dan seragam, serta masih tetap dikembangkan. Dikatakan
bahwa pengukuran masih terbatas dilakukan di pulau Jawa, sedang diluar Jawa dengan
areal 93 dari Indonesia, belum merata diukur dan hanya dilakukan pendugaan
Nasir, 1976 dalam Napitupulu, 1984.
Di Indonesia hanya terdapat beberapa stasiun cuaca yang melakukan
pengukuran evaporasi dan evapotranspirasi. Karena adanya keterbatasan jumlah stasiun –
stasiun cuaca yang melakukan pengukuran mengenai evaporasi dan evapotranspirasi di
Indonesia, maka diharapkan dengan metode penginderaan jauh ini dapat dilakukan
pendugaan evaporasi dan evapotranspirasi yang merupakan informasi penting dalam
perkembangan bidang pertanian di Indonesia.
Informasi mengenai evapotranspirasi sangat penting dalam
pertanian. Karena evapotranspirasi merupakan salah satu unsur dalam
kesetimbangan energi dan air. Evapotranspirasi merupakan unsur penting
dalam keseimbangan air dan energi. Karena nilai evapotranspirasi bervariasi menurut
ruang dan waktu, maka pemahaman mengenai distribusi merupakan faktor kunci
dalam keberhasilan mengoptimalkan model keseimbangan air dan pengaturan air irigasi
pertanian Yang, 1994 dalam Khomarudin, 2003.
Penelitian ini akan menduga nilai evapotransiprasi dari nilai suhu permukaan
darat LST citra Modis Terra Aqua, dan untuk mempelajari adanya pengaruh
evaporasi evapotranspirasi terhadap kekeringan di Pulau Jawa tahun 2004. Dari
hasil penelitian ini diharapkan metode penginderaan jauh dapat dijadikan salah satu
referensi untuk mengatasi keterbatasan dari stasiun – stasiun cuaca dalam melakukan
pengukuran serta pendugaan evaporasi dan evapotranspirasi di Indonesia.
1.
2 Tujuan
1. Estimasi evapotranspirasi ETp
spasial dengan suhu permukaan darat LST dari data MODIS TerraAqua.
2. Menganalisis hubungan antara
evapotranspirasi dengan kekeringan.
1. 3 Hasil yang diharapkan
Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah untuk menduga nilai
evapotranspirasi ETp yang dihitung dengan input berupa nilai LST dan NDVI
menggunakan metode penginderaan jauh. Serta mempelajari hubungan antara
evapotranspirasi dengan kekeringan. Hasil penelitian ini juga diharapkan dapat
dijadikan referensi dalam pendugaan nilai evapotranspirasi di berbagai wilayah di
Indonesia dengan menggunakan metode penginderaan jauh.
2. TINJAUAN PUSTAKA
2. 1 Penginderaan Jauh dan Karakteristik Satelit MODIS TERRA AQUA
Sistem penginderaan jauh didefinisikan sebagai ilmu dan seni untuk
memperoleh informasi tentang suatu objek, daerah atau fenomena melalui analisis data
yang diperoleh menggunakan suatu alat tanpa kontak langsung dengan objek, daerah,
atau fenomena yang sedang dikaji. Prinsip utama dari sistem penginderaan jauh adalah
2
interaksi gelombang elektromagnetik dengan permukaan bumi.
Energi elektromagnetik yang mengenai suatu objek, akan mengalami tiga
bentuk energi. Interaksi ke-3 jenis energi ini dapat ditulis dengan :
λ λ
λ λ
ET EA
ER EI
+ +
=
......1 Keterangan :
EI λ = Energi EM yang diterima
ER λ = Energi EM yang direfleksikan
EA λ = Energi EM yang absorbsi
ET λ = Energi EM yang ditransmisikan
Gambar 1. Kurva pantulan spektral vegetasi, tanah dan air Lillesand and Kiefer, 1993
Modis adalah salah satu instrumen utama yang dibawa Earth Observing System
EOS Terra Satellite, yang merupakan bagian dari program antariksa Amerika
Serikat, National Aeronautics and Space Administration
NASA. Satelit Terra diluncurkan pada
Desember 1999 dan telah disempurnakan dengan satelit Aqua pada tahun 2002.
MODIS mengorbit bumi secara polar pada ketinggian 705 km. lebar cakupan yang pada
permukaan bumi setiap putarannya 2330 km. pantulan gelombang elektromagnetik
yang diterima sensor MODIS sebanyak 36 kanal 36 interval panjang gelombang,
mulai dari 0.405 µm – 14.385 µm 1 µm = 11,000,000 meter. Untuk mengetahui
karakteristik kanal – kanal satelit MODIS dapat dilihat pada Tabel 1.
2.
2 Suhu Permukaan
Suhu permukaan didefinisikan sebagai suhu bagian terluar dari suatu objek.
Suhu permukaan suatu objek tidak sama tergantung pada sifat fisik permukaan objek.
Sifat fisik objek tersebut adalah emisivitas, kapasitas panas jenis dan konduktivitas
thermal. Jika suatu objek memiliki emisivitas dan kapasitas panas jenis yang
tinggi sedangkan konduktivitas thermalnya rendah maka suhu permukaannya akan
menurun, contohnya pada permukaan tubuh air. Sedangkan jika suatu objek memiliki
emisivitas dan kapasitas panas jenis yang rendah dan konduktivitas thermalnya tinggi
maka suhu permukaan akan meningkat, contohnya pada permukaan darat Sutanto,
1994.
Selanjutnya oleh Stefan-Boltzmann hubungan radiasi dengan suhu permukaan
dinyatakan dalam rumus :
4 s
F T
ε σ =
......................................2 Keterangan :
F : Limpahan radiasi MJ m
2
hari ε : Emisivitas permukaan ε =1, pada
benda hitam σ : Tetapan Stefan-Boltzmann 5.6710
-8
Wm
2
K
4
T
s
: Suhu permukaan K
2. 3 NDVI
Kategori