Penginderaan Jauh (bab 2 LAPORAN APLIKASI CITRA LANDSAT UNTUK KAJIAN PENGGUNAAN LAHAN)

BAB II KAJIAN PUSTAKA

2.1. Penginderaan Jauh 2.1.1. Pengertian dan Definisi Penginderaan Jauh

Ada banyak versi mengenai pengertian Penginderaan Jauh. Berikut adalah pengertian Penginderaan Jauh menurut para ahli : •

Peng Pengin inde dera raan an Jauh Jauh meru merupa paka kan n suat suatu u ilmu ilmu dan dan seni seni untu untuk  k  memperoleh data dan informasi dari suatu objek di permukaan   bum bumii deng dengan an meng menggu guna naka kan n alat alat yang yang tida tidak k berh berhub ubun unga gan n langsung dengan objek yang dikajinya (Lillesand dan Kiefer, 1979).

•

Pengindera Penginderaan an jauh (remote sensing), sensing), yaitu suatu pengukuran pengukuran atau perolehan data pada objek di permukaan bumi dari satelit atau atau inst instru rume men n lain lain di atas atas jauh jauh dari dari obje objek k yang yang diin diinde dera ra (Colwell, 1984).

•

Penginderaan

Jauh

meru erupakan

varia riasi

teknik

yang

dikembangkan untuk perolehan dan analisis informasi tentang   bumi. bumi. Inform Informasi asi terseb tersebut ut berben berbentuk tuk radias radiasii elektr elektroma omagne gnetik  tik  yang yang dipa dipant ntul ulka kan n dan dan dipa dipanc ncar arka kan n dari dari perm permuk ukaa aan n bumi bumi (Lindgreen, 1985). •

Penginderaan jauh (remote sensing), yaitu penggunaan sensor  radias radiasii elektro elektromag magneti netik k untuk untuk mereka merekam m gambar gambar lingku lingkunga ngan n   bumi bumi yang yang dapat dapat diinte diinterpr rpretas etasika ikan n sehing sehingga ga mengha menghasil silkan kan informasi yang berguna (Curran, 1985).

•

Peng Pengin inde dera raan an

jauh jauh

(rem (remot otee

sens sensin ing) g),,

yait yaitu u

ilmu ilmu

untu untuk  k 

mendapatkan informasi mengenai permukaan bumi seperti lahan dan air dari dari citra citra yang yang dipero diperoleh leh dari dari jarak jarak jauh jauh (Campb (Campbell ell,, 1987). •

Penginderaan Jauh adalah ilmu untuk memperoleh, mengolah, dan menginterpretasi citra yang telah direkam yang berasal dari

Bab II Kajian Pustaka|3

interaksi antara gelombang elektromagnetik dengan suatu objek  (Sabins, 1996). Jadi, adi, peng engind inderaa eraan n

jauh jauh meru merup pakan akan ilmu ilmu dan dan

seni seni untu ntuk 

mengindera atau menganalisis permukaan bumi dari jarak yang jauh, dima dimana na perek perekam aman an dila dilaku kuka kan n di udar udaraa atau atau di angk angkas asaa deng dengan an menggunakan alat (sensor) dan wahana. Dalam penginderaan jauh, karena sensor dipasang jauh dari obyek  yang diindera, diperlukan tenaga yang dipancarkan atau dipantulkan oleh obyek tersebut. Antara tenaga dan obyek terjadi interaksi. Tiap obye obyek k

mem mempuny punyai ai

sikap ikap

atau atau

kara karakt kter eris isti tik k

ters tersen end diri iri

dala dalam m

interaksinya terhadap tenaga, misalnya air menyerap sinar banyak dan hanya memantulkan sinar sedikit. Sebaliknya, batuan kapur menyerap sedikit sinar dan memantulkan banyak sinar. Hasil Hasil interak interaksi si antara antara tenaga tenaga dan obyek obyek direka direkam m oleh oleh sensor sensor.. Pereka Perekaman mannya nya dilaku dilakukan kan dengan dengan menggu menggunak nakan an kamera kamera atau atau alat   perekam lainnya. Hasil rekaman ini disebut data penginderaan jauh yang yang di dalam dalam batasa batasan n tersebu tersebutt dising disingkat kat dengan dengan istila istilah h data. data. Data Data harus diterjemahkan menjadi informasi tentang obyek, daerah, atau gejala yang diindera itu. Proses penterjemahan data menjadi informasi disebut analisis atau interpretasi data. Penginderaan jauh mempunyai empat komponen dasar yaitu target, sumber energy, alur transmisi, dan sensor. Komponen dalam sistem ini   bekerja bersama untuk mengukur dan mencatat informasi mengenai target tanpa menyentuh obyek tersebut.

Gambar 2.1. Komponen Dasar Penginderaan Jauh (Yaslinus, 2003)

Bab II Kajian Pustaka|4

2.1.2. Dasar Fisika Penginderaan Jauh

Pengumpulan data dalam penginderaan jauh dilakukan dari jarak   jauh dengan menggunakan sensor buatan. Dengan melakukan analisis terhadap data yang terkumpul ini dapat diperoleh informasi tentang obyek, daerah, atau gejala yang dikaji. Karena Karena pengin penginder deraan aannya nya dilaku dilakukan kan dari dari jarak jarak jauh, jauh, diperlu diperlukan kan tenaga penghubung yang membawa data tentang obyek ke sensor. Data tersebu tersebutt dapat dapat dikump dikumpulk ulkan an dan direka direkam m dengan dengan tiga tiga cara, cara, yakni yakni distrib distribusi usi daya daya (force) (force),, distri distribus busii gelomb gelombang ang bunyi, bunyi, dan distri distribus busii tenaga elektromagnetik. Obyek, daerah, atau gejala di permukaan bumi dapa dapatt

dike dikena nali li

pada pada hasi hasill

reka rekama mann nnya ya kare karena na

masi masing ng-m -mas asin ing g

mempunyai karakteristik tersendiri dalam interaksinya terhadap daya, gelombang bunyi, atau tenaga elektromagnetik. Sebagai contoh, sensor  yang berupa gravimeter dapat mengumpulkan data yang berupa variasi daya daya

magn magnet etic ic..

Sona Sonarr

meng mengum umpu pulk lkan an

data data

tent tentan ang g

dist distri ribu busi si

gelombang bunyi dalam air, mikrofon, dan telinga manusia menangkap gelo gelomb mban ang g buny bunyii di udara udara.. Seda Sedang ng kame kamera ra meng mengum umpu pulk lkan an data data tentang tentang variasi variasi distribusi distribusi tenaga elektromagn elektromagnetik etik yang berupa sinar  (Suits, 1983; Lillesand dan Kiefer, 1979). a. Te Tena naga ga Elekt Elektro roma magn gnet etik  ik 

Dalam Dalam pengin penginder deraan aan jauh jauh diguna digunakan kan tenaga tenaga elektro elektromag magnet netik. ik. Tenaga elektromagnetik adalah paket elektrisitas dan magnitisme yang   ber berge gera rak k deng dengan an kece kecepa pata tan n sina sinarr pada pada frek frekue uens nsii dan dan panj panjan ang g gelomb gelombang ang dengan dengan sejuml sejumlah ah tenaga tenaga tertent tertentu u (Chanl (Chanlett ett,, 1979). 1979). Ini menunjukkan

bahwa

tenaga

radi adiasi

dalam

bentuk

tena enaga

elektromagnetik memancar dengan berbagai panjang gelombang dan kecepatan yang sifatnya tetap. Tenaga elektromagnetik tidak dapat dilihat oleh mata. Ia hanya tamapak apabila berinteraksi dengan benda. Sinar hanya tampak bila meng mengen enai ai debu debu,, uap uap air, air, atau atau bend bendaa lain lain di atmo atmosf sfer er maup maupun un di  permukaan bumi.

Bab II Kajian Pustaka|4

Mataha Matahari ri memanc memancark arkan an tenaga tenaga elektr elektroma omagne gnetik tik ke segala segala arah, arah, sebagiannya mencapai bumi. Perjalanannya berlangsung dengan cara radiasi, dapat melalui atmosfer maupun ruang hampa udara/antariksa. Radiasi tenaga elektromagnetik berlangsung dengan kecepatan tetap dan dengan dengan pola pola gelomb gelombang ang yang yang harmon harmonik. ik. Pola Pola gelomb gelombang angnya nya dikatak dikatakan an harmo harmonik nik karena karena kompon komponenen-kom kompon ponen en gelomb gelombang angnya nya teratur teratur secara secara sama sama dan repetitif repetitif dalam dalam ruang ruang dan waktu (Sabin (Sabins, s, Jr.,1978). Jr.,1978). Di samping samping itu pada tiap bagian bagian tenaga tenaga elektromagn elektromagnetik etik ini terjalin terjalin hubung hubungan an yang yang serasi serasi antara antara panjan panjang g gelomb gelombang ang dengan dengan frekuensinya, yakni dengan hubungan yang berkebalikan. Di samp sampin ing g

berl berlan angs gsun ung g

seca secara ra radi radias asi, i, perj perjal alan anan an tena tenaga ga

elektromagn elektromagnetik etik dalam bentuk bentuk panas di atmosfer atmosfer lapisan lapisan bawah juga  berlangsung dengan cara konveksi (Wolf dan Mercanti, 1974). Karena cara konveksi ini pengaruhnya kecil, ia pada umumnya diabaikan. Di sampin samping g dalam dalam bentuk bentuk panas, panas, tenaga tenaga elektr elektroma omagne gnetik tik juga juga terjad terjadii dalam bentuk sinar.

Gambar 2.2. GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK ELEKTROMAGNETIK (Lillesand  dan Kiefer, 1979). Komponennya terdiri dari gelombang  elektrik (E) dan gelombang magnetic (M) yang saling tegak  lurus, dan masing-masing tegak lurus terhadap radiasi.

Tenaga Tenaga elektr elektroma omagne gnetik tik dapat dapat dibeda dibedakan kan berdas berdasark arkan an panjan panjang g gelombang gelombang maupun maupun berdasarkan berdasarkan frekuensin frekuensinya. ya. Panjang Panjang gelombang gelombang iala ialah h jara jarak k luru luruss dari dari punc puncak ak gelo gelomb mban ang g yang yang satu satu ke punc puncak  ak  gelomb gelombang ang yang yang lain lain yang yang terdek terdekat, at, yakni yakni jarak jarak AB pada pada gambar gambar.. Frekuensi ialah jumlah siklus gelombang yang melalui satu titik dalam

Bab II Kajian Pustaka|3

satu detik, dinyatakan dalam hertz yang sering disingkat Hz. Bila titik  A bergerak hingga titik B, dikatakan gerakannya memenuhi satu siklus atau satu putaran. Apabila pada titik A pada satu detik terjadi gerakan 50 siklus, maka dikatakan bahwa frekuensi pada titik A sebesar 50 Hz. Pemb embedaa edaan n

yang ang

pali palin ng

umum

dig digunak unakan an

untu untuk k

tena tenag ga

elektro elektromag magnet netik ik dalam dalam pengin penginder deraan aan jauh jauh adalah adalah dengan dengan panjan panjang g gelombang. Karena panjang gelombang ini sangat beraneka, pada tabel 2.1 disaji disajikan kan ukura ukuran n panjan panjang g yang yang sering sering diguna digunakan kan bagi bagi tenaga tenaga elektromagnetik. Istilah-istilah ukuran frekuensi disajikan pada tabel 2.2. 2.2. Untu Untuk k ukur ukuran an panj panjan ang g gelo gelomb mban ang g dipe diperlu rluka kan n micro microme mete ter, r, nanometer, Angstrom, dan pikometer karena panjang gelombang pada spektrum elektromagnetik ini dimulai dari panjang gelombang yang mendekati 0 mm hingga ratusan meter. Panjang gelombang lebih banyak digunakan dalam penginderaan   jauh, sedangkan frekuensi lebih banyak digunakan dalam teknologi radio (Beckman, 1975).

Tabel 2.1. Ukuran Panjang (Sabins Jr., 1978 ; Lintz Jr. dan Simonett, 1976)

Tabel 2.2. Istilah-Istilah untuk Ukuran Frekuensi (Sabins Jr., 1978 ; Lintz Jr. dan Simonett, 1976)

Bab II Kajian Pustaka|4

b. Spe Spektr ktrum um Elektr Elektroma omagne gnetik  tik 

Tenaga Tenaga elektr elektroma omagne gnetik tik terdir terdirii dari dari berkas berkas atau atau spektr spektrum um yang yang sangat luas, yakni meliputi spektra kosmik, Gamma, X, ultraviolet, tampak, inframerah, gelombang mikro (microwave), dan radio. Jumlah total seluruh spektrum ini disebut spektrum elektromagnetik. Untuk  selanj selanjutn utnya ya maka maka istila istilah h spekt spektrum rum diguna digunakan kan untuk untuk menunj menunjuka ukan n   bagian tertentu spektrum elektromagnetik. Saluran atau pita (channel,  band) digunakan untuk bagian yang lebih kecil, misalnya saluran biru, saluran hijau, dan saluran merah pada spektrum tampak. Meskipun demikian, demikian, istilah istilah saluran saluran kadang-kad kadang-kadang ang juga digunakan untuk lebih dari dari satu satu spektr spektrum um guna guna menunj menunjukk ukkan an karakt karakteri eristi stik k tertent tertentu u dalam dalam sistem penginderaan jauh.

Gambar 2.3. Spektrum Elektromagnetik dan Saluran yang Digunakan dalam PJ  (Sabins Jr., 1978)

Pada Pada gambar gambar,, diutar diutaraka akan n bahwa bahwa puncak puncak tenaga tenaga mataha matahari ri yang yang   berup berupaa pantul pantulan an terleta terletak k pada pada panjan panjang g gelomb gelombang ang 0,5 mikrom mikrometer  eter  seda sedang ng punc puncak ak tena tenaga ga bumi bumi yang yang beru berupa pa panc pancara aran n terl terleta etak k pada pada  pancaran 9,7 mikrometer. Oleh karena itu penginderaan jauh dengan

Bab II Kajian Pustaka|3

sist sistem em foto fotogr grafi afik k meng menggu guna naka kan n panj panjan ang g gelo gelomb mban ang g seki sekita tarr 0,5 0,5 mikrometer atau gelombang tampak dan perluasannya. Penginderaan   jau jauh h sist sistem em term termal al meng menggu guna naka kan n panj panjan ang g gelo gelomb mban ang g seki sekita tarr 10 mikr mikrom omete eter. r.

Band Band

peng pengin inde deraa raan n

jauh jauh

meng menggu guna naka kan n

spek spektr trum um

ultraviolet hingga spektrum gelombang mikro. Berdasarkan tabel pun demikian pula halnya. Spektrum Gamma dan spektrum X diserap oleh atmosfer sehingga ia ta k pernah mencapai  bumi. Di bidang kedokteran memang digunakan sinar X, akan tetapi sinar X ini merupakan sinar buatan.

Tabel 2.3. Spektrum Elektromagnetik dan Bagian-Bagiannya

c. Jend Jendel ela a Atmo Atmosf sfer er

Bab II Kajian Pustaka|4

Meskipun Meskipun spektrum spektrum elektromagnet elektromagnetik ik merupakan merupakan spektrum spektrum yang sangat luas, hanya sebagian kecil saja yang dapat digunakan dalam  penginderaan jauh. Sinar kosmik, Gamma, dan sinar X sulit mencapai   bumi bumi karena karena atmosf atmosfer er sulit sulit ditemb ditembusn usnya. ya. Pada Pada sebagi sebagian an spektr spektrum um inframerah demikian pula halnya. Atmosfer hanya dapat dilalui atau ditemb ditembus us oleh oleh sebagi sebagian an kecil kecil spekt spektrum rum elektr elektroma omagne gnetik tik.. Bagian Bagian-  bagian bagian spektrum spektrum elektromagnetik elektromagnetik yang dapat melalui atmosfer dan mencapai permukaan bumi disebut jendela atmosfer. Jendela atmosfer yang paling dulu dikenal orang dan paling banyak  digunakan dalam penginderaan jauh hingga sekarang ialah spektrum tampak yang dibatasi oleh gelombang 0,4µm hingga 0,7µm. bila kita lihat pada gambar 2.2 maupun tabel 2.3, tampak jelas betapa kecilnya spektrum tampak yang sangat penting ini bila dibandingkan terhadap seluru seluruh h spekt spektrum rum elektr elektroma omagne gnetik tik.. Spektr Spektrum um ini disebu disebutt spektr spektrum um tamp tampak ak

kare karen na

mata ata

man manusia usia seba sebag gai

sens sensor or

alam alamia iah h

dapat apat

menggunakannya untuk melihat sesuatu dan memang hanya sebesar ini kepeka kepekaann annya. ya. Untuk Untuk pengin penginder deraan aan jauh jauh dengan dengan sistem sistem fotogr fotografik afik,, kepekaan film pankromatik juga sebesar ini. Kepekaan film inframerah sebesar sebesar 0,4µm 0,4µm-0, -0,9µm 9µm,, sedang sedang film film infram inframerah erah yang yang dibuat dibuat secara secara khusus, kepekaannya sebesar 0,4µm-1,2µm. jendela atmosfer hingga   panjang gelombang 14µm disajikan pada gambar 2.3, sedang yang lebih lengkap yaitu pada gambar 2.6 disajikan bersama kurva tenaga mata mataha hari ri

dan

bumi. umi.

Jend endela ela

atm atmosfe osferr

semak emakin in

luas luas

apab apabil ilaa

diba diband ndin ingk gkan an anta antara ra spek spektr trum um tamp tampak ak,, infra inframe mera rah h term termal al,, dan dan gelombang mikro. Pada spektrum tampak dan perluasannya, jendela atmosf atmosfer er berkis berkisar ar antara antara panjan panjang g gelomb gelombang ang 0,3µm0,3µm-0,9 0,9µm µm yaitu yaitu dengan julat sebesar 0,6µm. Julat ini sebesar 10 kali pada panjang gelombang gelombang dan hingga hingga 14µm. 14µm. Julat jendela atmosfer pada spektrum gelombang mikro jauh lebih besar lagi.

Bab II Kajian Pustaka|3

Gambar 2.4. Jendela Atmosfer Hingga Panjang Gelombang 14µm (Paine, 1981)

Spektrum Spektrum inframerah inframerah yang digunakan digunakan untuk pengindera penginderaan an jauh dengan dengan menggu menggunak nakan an film film sebaga sebagaii deekto deektorny rnyaa disebu disebutt spektr spektrum um infr infram amer erah ah foto fotogr grafi afik k karen karenaa pros proses es perek perekam aman anny nyaa deng dengan an cara cara fotogr fotografik afik.. Di sampin samping g itu juga juga disebu disebutt spektr spektrum um infram inframera erah h dekat dekat karena letaknya berdekatan dengan spektum tampak. Ia juga disebut spek spektr trum um infra inframe mera rah h pant pantul ulan an karen karenaa tena tenaga ga pada pada spek spektru trum m ini ini mencapai sensor setelah dipantulkan oleh obyek di permukaan bumi. Peng Pengen enal alan an obye obyek k pada pada peng pengin inde deraa raan n jauh jauh yang yang meng menggu guna naka kan n spektrum ultraviolet, spektrum tampak, dan spektrum inframerah dekat ialah ialah dengan dengan mendas mendasark arkan an atas beda beda pantul pantulan an tiap tiap obyek obyek terhad terhadap ap tenaga tenaga yang yang mengen mengenain ainya. ya. Batas Batas spektr spektrum um infram inframerah erah dekat dekat ialah ialah  panjang gelombang 1,5µm, selanjutnya disebut spektrum inframerah sedang hingga panjang gelombang 5,5µm dan spektrum inframerah  jauh hingga panjang gelombang 10 3 µm atau 1 mm (Lindgreen, 1985). Dengan

menggunaka akan

kamera era

khusus

dapat

dilakukan

  pengi penginde nderaan raan dengan dengan menggu menggunak nakan an spekt spektrum rum ultrav ultraviol iolet et hingg hinggaa   pan panjan jang g gelo gelomb mban ang g 0,3µ 0,3µm. m. karen karenaa leta letakn knya ya berd berdek ekat atan an deng dengan an spektrum tampak maka saluran ini disebut saluran ultraviolet dekat. Baik Baik salu salura ran n infr infram amer erah ah deka dekatt maup maupun un salu salura ran n ultr ultrav avio iole lett deka dekatt merupakan perluasan spektrum tampak yang mulai dapat digunakan

Bab II Kajian Pustaka|3

dalam penginderaan jauh sejak dikembangkannya kepekaan film dan kemampuan kamera. Jendela atmosfer yang lain hingga panjang gelombang 14µm ini terpencar pada bagian-bagian kecil. Jendela atmosfer yang relatif besar  terletak terletak di sekita sekitarr panjan panjang g gelomb gelombang ang 4µm, 4µm, sedang sedang yang yang terbesa terbesar  r  terletak antara panjang gelombang 8µm-14µm. Dua jendela atmosfer  itu itu

term termas asuk uk

spekt pektru rum m

infr infram amer erah ah

term termal al..

Sen Sensorn sornya ya

dala dalam m

 penginderaan jauh bukan lagi kamera. Pengenalan obyek di permukaan  bumi bukan lagi berdasarkan atas beda suhu dan daya pancarnya. Jendela atmosfer lain yang lebih besar yaitu spektrum gelombang mikro, yakni dari panjang gelombang 0,1 cm hingga 100 cm. spektrum inilah yang digunakan dalam penginderaan jauh dengan sistem radar. d. Hamb Hambat atan an Atmo Atmosf sfer er

Tena Tenaga ga elek elektr trom omag agne netik tik dala dalam m jend jendel elaa atmo atmosf sfer er tida tidak k dapa dapatt mencapai permukaan bumi secara utuh, karena sebagian dari padanya meng mengal alam amii

hamb hambat atan an

oleh oleh

atmo atmosf sfer er..

Hamb Hambat atan an

ini ini

teru teruta tama ma

disebabkan oleh butir-butir yang ada di atmosfer seperti debu, uap air  dan gas. gas. Proses Proses pengha penghamba mbatan tannya nya terjad terjadii terutam terutamaa dalam dalam bentuk  bentuk  serapan, pantulan, dan hamburan. Hamburan ialah pantulan ke arah serba beda yang disebabkan oleh benda yang permukaannya kasar dan   bentu bentukny knyaa tak menent menentu. u. Intera Interaksi ksi antara antara tenaga tenaga elektro elektromag magnet netik  ik  dengan atmosfer disajikan secara skematik pada gambar 2.5. Interaksi yang dibicarakan pada bagian ini hanya meliputi yang pokok saja.

Gambar 2.5. Interaksi Antara Tenaga Elektromagnetik dan Atmosfer (Paine, 1981)

Bab II Kajian Pustaka|4

Sebagian tenaga elektromagnetik yang dapat mencapai permukaan   bumi bumi disera diserap p oleh oleh obyek obyek di permuk permukaan aan bumi, bumi, sedang sedang selebi selebihny hnyaa dipant dipantulk ulkan an olehny olehnyaa hingga hingga mencap mencapai ai sensor sensor yang yang dipasa dipasang ng pada pada   pesaw pesawat at terban terbang, g, satelit satelit,, atau atau wahana wahana lainny lainnya. a. Jumlah Jumlah tenaga tenaga yang yang dipantulkan dan tenaga yang diserap sama dengan jumlah tenaga yang mengenainya. Tiap obyek mempunyai karakteristik tersendiri di dalam men menyera yerap p

dan dan

Kara Karakt kter eris isti tik k

mem memantu antulk lkan an

ini ini

dise disebu butt

tena tenag ga

kara karakt kter eris isti tik k

yan yang

diter iterim imaa

spek spektr tral al,p ,pad adaa

olehn lehnya ya.. umum umumny nyaa

digambarkan dengan kurva pantulan seperti tercantum pada gambar  2.6. 2.6. Karakt Karakteri eristi stik k spekt spektral ral sering sering juga juga disebu disebutt   spectra spectrall signatur signaturee karena pada umumnya umumnya karakteristik karakteristik spektral spektral bersifat bersifat khusus khusus bagi tiap obje objek. k. Kara Karakt ktri rist stik ik spek spektr tral al yang yang disa disaji jika kan n gamb gambar ar 2.6 2.6 adala adalah h karakteristik spektral secara umum.

Gambar 2.6 KURVA PANTULAN UMUM VEGETASI, TANAH,  DAN AIR (Ford, 1979). 1 = saluran dengan beda minimal antara tiap kurva. 2 = saluran dengan beda maksimal antara tiap kurva sehingga pada saluran ini pengenalan objeknya paling mudah

Objek yang banyak memantulkan tenaga elektromagnetik tampak  cerah pada citra, sedang objek yang banyak menyerap tenaga tampak  gela gelap. p. Peng Pengen enal alan an obje objek k

pada pada citr citraa

berd berdas asar arka kan n

atas atas ting tingka katt

kegelap kegelapann annya ya yang yang disebu disebutt rona. rona. Karena Karena pentin pentingny gnyaa sifat sifat pantul pantulan an objek dalam rangka mengenali objek pada citra, perlu diketahui barang

Bab II Kajian Pustaka|4

sedi sediki kitt isti istila lah-i h-ist stil ilah ah pant pantul ulan an yang yang seri sering ng digu diguna naka kan n di dala dalam m  penginderaan jauh. Di dalam pustaka yang berbahasa Inggris sering dijumpai empat istilah, yakni reflectivity, reflectance, reflection, dan albedo. Reflec Reflectiv tivity ity ialah ialah pantul pantulan an objek objek bila bila objek objek itu benar-b benar-bena enarr tak  tembus cahaya. Reflectance adalah perbandingan antara tenaga yang dipantulkan objek terhadap seluruh tenaga yang diterima oleh objek  tiap satuan luas. Reflection ialah jumlah tenaga yang mengenai suatu   ben benda da diku dikura rang ngii deng dengan an tena tenaga ga yang yang dise disera rap p dan dan tena tenaga ga yang yang menemb menembus us benda benda itu. itu. Albedo Albedo ialah ialah jumlah jumlah pantul pantulan an tenaga tenaga objek  objek  secara alamiah (Janza, 1975). Pantulan yang diterima oleh sensor tidak  hanya berupa tenaga yang dipantulkan oleh objek, melainkan ditambah deng dengan an tena tenaga ga lain lain oleh oleh hamb hambur uran an atmo atmosf sfer er atau atau oleh oleh peng pengar aruh uh alamiah lainnya (Janza, 1975; Simonett et al., 1983). Pant Pantul ulan an dapa dapatt meng mengara arah h ke berb berbag agai ai arah arah bila bila tena tenaga ga yang yang mengenai objek dihamburkan. Ia juga dapat bersifat pantulan cermin  bila sudut dating sama besar dengan sudut pantul atau sudut pantulan. Pantulan cermin juga disebut pantulan sempurna (  specular reflection), yaitu pantulan yang terjadi tanpa hamburan. Kend Kendal alaa yang yang terj terjad adii pada pada jend jendela ela atmo atmosf sfer er bers bersif ifat at selek selekti tif. f. Kend Kendal alaa yang yang terj terjad adii pada pada spek spektr trum um tamp tampak ak teru teruta tama ma beru berupa pa hamburan, sedang pada spektrum inframerah berupa serapan. Kendala atmosfer pada spektrum gelombang mikro dapat diabaikan, terutama  pada panjang gelombang 18 mm atau lebih besar (Estes, 1974). (1) Hamburan Hamburan dapat dibedakan menjadi tiga jenis yaitu hamburan Rayleigh, hamburan Mie, dan hamburan nonselektif. •

Hamburan Rayleigh Atmosfer yang cerah terutama mengandung butir-butir  gas gas nitr nitrog ogen en dan dan oksi oksige gen. n. Atmo Atmosf sfer er demi demiki kian an dise disebu butt atmosfer Rayleigh. Hamburan yang terjadi pada atmosfer  Rayleigh disebut hamburan Rayleigh. Hal ini disebabkan

Bab II Kajian Pustaka|4

oleh butir-butir yang lebih kecil dari panjang gelombang rata-rata spektrum tampak, yaitu sebesar 0,1λ atau sedikit lebih besar. Oleh karena itu hamburan Rayleigh terjadi pada tempat tinggi, yaitu antara 4.500 m hingga 9.000 m (Estes, 1974). Besarnya hamburan Rayleigh (H) berbanding terbalik  terhadap pangkatempat panjang gelombang. Hamburan ran

pada

saluran ran

biru

lebih

besar esar

bila

diband dibanding ingkan kan dengan dengan hambur hamburan an pada pada salura saluran n hijau hijau atau atau salu salura ran n merah merah.. Inil Inilah ah yang yang meny menyeb ebab abka kan n cuac cuacaa cerah cerah tampak biru, karena hamburan pada saluran biru bersifat domina dominan. n. Hambur Hamburan an ini menyeb menyebabk abkan an foto foto hitam hitam putih putih tampak berkabut, tidak tajam. Pada foto udara berwarna, hambur hamburan an sering sering menimb menimbulk ulkan an warna warna abu-ab abu-abu u kebiru kebiruan an yang yang meng mengur uran angi gi keje kejela lasa san n atau atau ketaj ketajam aman an foto foto.. Oleh Oleh karena itu untuk memperoleh foto udara yang baik sering dipa dipasa sang ng filt filter er kuni kuning ng guna guna meng mengha hala lang ngii salu salura ran n biru biru masuk ke kamera (Lillesand dan Kiefer, 1979). Film atau fotony fotonyaa sering sering disebu disebutt  Pan-blue, iala ialah h film film atau atau foto foto  pankromatik dikurangi saluran biru. •

Hamburan Mie Atmo Atmosf sfer er yang yang tamp tampak ak puti putih h

hing hingga ga keme kemera raha han n

disebabkan disebabkan oleh hamburan hamburan butir-butir butir-butir debu, kabut, kabut, asap, dan sebaga sebagainy inyaa yang yang diamet diametern ernya ya sama sama atau lebih besar  besar  dari panjang gelombang rata-rata spektrum tampak. Butir butir ini disebut butir Mie. Atmosfernya disebut atmosfer  Mie dan dan hamb hambur uran anny nyaa dise disebu butt hamb hambur uran an Mie. Mie. Karen Karenaa  butir-butirnya berukuran besar, maka hamburan ini terjadi  pada atmosfer bagian bawah, yakni di bawah 15.000 kaki atau atau 4.50 4.500 0 m. anta antara ra 4.50 4.500 0 m hing hingga ga 9.00 9.000 0 m terja terjadi di hamburan Rayleigh, sedang diatas 9.000 m maka hamburan atmosfer yang terjadi sangat kecil (Estes, 1974).

Bab II Kajian Pustaka|4

Berbed Berbedaa dengan dengan hambur hamburan an Raylei Rayleigh gh yang yang domina dominan n   pad padaa cuac cuacaa cerah cerah,, hamb hambur uran an Mie Mie lebi lebih h domi domina nan n pada pada gelomb gelombang ang panjan panjang g dan pada pada cuaca cuaca berwar berwarna na (Lilles (Lillesand and dan Kiefer, 1979).

Gambar 2.7. Hamburan Selektif dan Hamburan Nonselektif  (Sabins Jr., 1978 ; Slater, 1975)

Berdas Berdasark arkan an gambar gambar 2.7 maka maka tampak tampak jelas jelas bahwa bahwa hamburan Rayleigh semakin besar bagi panjang gelombang yang yang makin makin pendek pendek.. Kurva Kurva paling paling bawah bawah menunj menunjukk ukkan an   bes besar arny nyaa

hamb amburan uran

Rayl Raylei eig gh

bag bagi

atmo atmosf sfer er

yang ang

mengandun mengandung g butir-butir butir-butir dengan diameter diameter sebesar sebesar λ -4 atau 1/λ 4 . daerah yang dibatasi oleh dua sumbu dan kurva ini merupakan daerah hamburan Rayleigh, sedang selebihnya yakni daerah yang dibatasi oleh kurva tersebut dan oleh dua garis garis siku-s siku-siku iku seperti seperti tampak tampak pada pada gambar gambar,, merupa merupakan kan daer daerah ah hambu ambura ran n

Mie Mie

pad pada

cuac cuacaa

kand kandun unga gann nnya ya berd berdia iame meter ter λ -4 . menu menuju jukk kkan an arti arti seru serupa pa..

dua

yang ang

buti butirr-b butir  utir 

kurva

Bila Bila buti butirr-bu buti tirr

lain ainnya

kand kandun unga gan n

atmosfer berdiameter paling sedikit λ 0 maka hamburan yang terjadi adalah hamburan nonselektif. •

Hamburan nonselektif  Penyebab hamburan nonselektif ialah butir-butir dalam atmosfer yang diameternya jauh lebih besar dari panjang gelombang spektrum tampak, misalnya butir-butir air yang

Bab II Kajian Pustaka|3

 berdiameter antara 5µm-100µm. Hamburan ini dinamakan hamburan nonselektif karena tidak tergantung pada panjang gelombang. Hamburan yang terjadi pada spektrum tampak  dan dan spek spektr trum um infr infram amer erah ah deka dekatt sama sama kuat kuatny nya. a. Pada Pada spektrum tampak, hamburan pada saluran biru, hijau, dan merah yang sama kuatnya menyebabkan kabut dan awan tampak putih (Lillesand dan Kiefer, 1979). (1) Serapan Berb Berbed edaa

deng dengan an

hamb hambur uran an,,

sera serapa pan n

oleh oleh

atmo atmosf sfer  er 

meru merupa paka kan n gang ganggu guan an yang yang lebih lebih parah parah terh terhad adap ap tenag tenagaa elektro elektromag magnet netik. ik. Serapa Serapan n merupa merupakan kan kendal kendalaa utama utama bagi bagi spektr spektrum um infram inframerah erah.. Penyeb Penyebabn abnya ya ialah ialah uap air, karbon karbon diok dioksi sida da,,

dan dan

ozon ozon..

Jend Jendel elaa

atmo atmosf sfer er

pada pada

spek spektr trum um

infr infram amer erah ah meru merupa paka kan n bagi bagian an yang yang serap serapan anny nyaa mini minima mall (Lillesand dan Kiefer, 1979). Atmosfer semakin menipis pada ketinggian yang semakin  besar  besar.. Hingga Hingga keting ketinggia gian n 10.640 10.640 m terdap terdapat at 50% atmosf atmosfer  er    bumi, hingga ketinggian 5.230 m terdapat 75%, dan hingga ketinggian 40,2 km terdapat 99% atmosfer bumi (Estes, 1974). Mesk Meskip ipun un atmo atmosf sfer er sema semaki kin n meni menipi piss pada pada temp tempat at yang yang sem semakin akin tin tinggi, gi,

kend endala ala

atm atmosfe osferr

semak emakin in besa besarr

bila ila

keting ketinggia gian n semaki semakin n besar, besar, karena karena kendal kendalaa itu merupa merupakan kan fungsi fungsi jarak. jarak. Pada Pada pengin penginder deraan aan jauh jauh yang yang menggu menggunak nakan an satelit sebagai wahananya, ketinggian orbitnya harus berada di luar pengaruh atmosfer yaitu di atas 150 km dari permukaan  bumi, tetapi masih dalam pengaruh gravitasi (Colvocoresses, 1975). Atmosfer terdiri atas beberapa lapis. Troposfer merupakan lapisan terbawah hingga ketinggian 10 km di atas kutub dan 16 km di atas ekuator. Suhu pada troposfer turun sekitar 6º-7º C bila kita naik 1 km. stratosfer merupakan lapisan di atasnya hingga hingga keting ketinggia gian n 50 km. suhu pada pada lapisa lapisan n ini naik naik pada pada

Bab II Kajian Pustaka|4

keting ketinggia gian n yang yang semaki semakin n besar. besar. Hal ini diseba disebabka bkan n karena karena adanya serapan sinar ultraviolet oleh gas ozon. Konsentrasi gas gas ozon ozon mema memang ng terb terbes esar ar di strat stratos osfe fer. r. Lapi Lapisa san n di atas atas statosfer statosfer adalah mesosfer yang ketinggiann ketinggiannya ya hingga hingga 85 km. Pada Pada lapisa lapisan n ini suhu suhu turun turun bila bila keting ketinggia gianny nnyaa bertam bertambah bah.. Penuru Penurunan nan suhun suhunya ya bahkan bahkan lebih lebih tajam tajam bila bila diband dibanding ingkan kan dengan dengan penurunann penurunannya ya pada troposfer. troposfer. Meskipun Meskipun demikian, demikian, karena karena mesosf mesosfer er tempat tempatny nyaa lebih lebih dekat dekat dengan dengan lingku lingkunga ngan n  panas, suhu pada lapisan mesosfer ini sangat labil. Lapisan di atas mesosfer disebut termosfer. Pada lapisan ini suhu naik  dengan bertambahnya ketinggian tempat. Suhu pada lapisan ini dapat mencapai mencapai 1.500ºK 1.500ºK atau 1.227ºC. 1.227ºC. Pada ketinggian ketinggian di  bawah 100 km terjadi terjadi perubahan perubahan suhu yang kecil, akan tetapi  pada ketinggian di atas 120 km dapat terjadi perubahan suhu dengan bandingan 3 : 1 (Flock, 1979; Wolf dan Mercanti, 1974). Wahana yang berupa satelit pada umumnya beroperasi di atas ketinggian ini, yakni sekitar 200 km hingga 36.000 km di atas permukaan bumi (Colvocoresses, 1975). Oleh karena itu satelit dibuat dari bahan yang tahan panas tinggi. Pesawat ulang alik Columbia dibuat dari cobalt yang sangat langka terdapatnya dan mahal harganya. Terdapatnya antara lain di dasar

laut

yang

terleta etak

di

bawah pengawas awasan an The

International Sea Bed Authority, biasanya bersama Mn, Ni, dan Cu. 2.1.3. Sistem Penginderaan Jauh a. Sist Sisteem Te Tenag naga

Untuk memperoleh data objek permukaan diperlukan tenaga. Salah satu tenaga yang digunakan untuk memperoleh data yang digunakan   pengi penginde nderaan raan jauh jauh adalah adalah tenaga tenaga mataha matahari. ri. Tenaga Tenaga mataha matahari ri yang yang memancar ke segala penjuru termasuk ke permukaan bumi memancar  dalam dalam bentuk bentuk tenaga tenaga elektro elektromag magneti netik k yang yang memben membentuk tuk berbag berbagai ai   pan panja jang ng

gelo gelomb mban ang. g.

Radi Radias asii

mata mataha hari ri

ters terseb ebut ut

mema memanc ncar ar

ke

Bab II Kajian Pustaka|4

  permu permukaa kaan n bumi bumi terhamb terhambat at oleh oleh atmosf atmosfer, er, sehing sehingga ga bagian bagian radias radiasii sebagai sebagai tenaga tenaga tersebut tersebut dipantulkan dipantulkan kembali, diserap, diserap, dihamburka dihamburkan, n, dan diteruskan. Oleh karena itu tenaga yang berasal dari matahari yang samp sampai ai ke perm permuk ukaa aan n bumi bumi hany hanyaa seba sebagi gian an kecil kecil dan dan atmo atmosf sfer  er    ber berfu fung ngsi si seba sebaga gaii filt filter er dan dan peng pengha hamb mbat at masu masukn knya ya radia radiasi si sina sinar  r  matahari. Penginderaan jauh dalam perekamannya tidak hanya menggunakan radias radiasii mataha matahari ri sebaga sebagaii sumber sumber utama, utama, karena karena jika jika malam malam hari hari di suatu tempat, maka tidak ada sumber tenaga. Untuk menanggulangi tenaga pada malam hari dibuat sumber tenaga buatan yang disebut dengan dengan tenaga tenaga pulsa. pulsa. Karena Karena itu dalam dalam sistem sistem pengin penginder deraan aan jauh jauh digunakan 2 sumber tenaga yaitu sumber tenaga alam (matahari) dan sumber tenaga buatan.

Gambar 2.8. Proses Perekaman dari Sumber Tenaga Matahari

Peng Pengin inde dera raan an jauh jauh yang yang meng menggu guna naka kan n tenag tenagaa buat buatan an dala dalam m  perekamannya disebut dengan sistem aktif, hal ini didasarkan bahwa   per perek ekam aman an obje objek k pada pada mala malam m hari hari meme memerl rluk ukan an tena tenaga ga.. Pros Proses es  perekaman objek tersebut melalui pantulan tenaga buatan yang disebut dengan tenaga pulsa yang dipancarkan alat yang berkecepatan tinggi dipantulkan objek, karena pada saat pesawat bergerak tenaga pulsa yang dipantulkan oleh objek direkam. Karena tenaga pulsa memantul, maka maka pantul pantulan an yang yang tegak tegak lurus lurus memant memantulk ulkan an tenaga tenaga yang yang tinggi tinggi,,

Bab II Kajian Pustaka|4

sehingga jika pancaran tenaga 100% maka pantulan tenaga 100% akan membentuk rona yang gelap, sedangkan tenaga pantulan pulsa radar  yang rendah, rona yang berbentuk akan cerah. Proses perekaman objek  dengan cara merekam tenaga pantulan dengan pantulan pulsa radar  tersebut, maka perekaman objek dilakukan kea rah samping. Sensor  yang yang tegak tegak lurus lurus dengan dengan objek objek memben membentuk tuk rona rona yang yang gelap gelap yang yang disebut near range akibatnya sulit untuk diinterpretas diinterpretasi, i, sedangkan sedangkan range, akibatnya yang membentuk sudut jauh dari pusat perekaman disebut   far range mudah diinterpretasi karena pancaran tenaga pulsa 100% memantulkan tena tenaga ga puls pulsaa rada radarr kura kurang ng dari dari 100% 100%.. Pere Pereka kama man n yang yang miri miring ng merupakan merupakan fungsi fungsi dari sudut-sud sudut-sudut ut secara geometric. geometric. Unsure-uns Unsure-unsur  ur  geometric SLAR ditunjukan pada gambar 2.9.

Gambar 2.9. Unsur-Unsur Pokok dari Geometrik SLAR (Trevett, 1986)

Radiasi matahari yang terpencar ke segala arah terutama ke bumi terurai terurai menjad menjadii berbag berbagai ai panjan panjang g gelomb gelombang ang,, mulai mulai dari dari panjan panjang g gelombang dengan unit terkecil (pikometer) dikenal dengan geombang   pendek sampai panjang gelombang dengan unit terbesar (kilometer) yang dikenal dengan gelombang panjang. Untuk lebih jelasnya ukuran satuan panjang gelombang ditunjukan pada tabel :

Bab II Kajian Pustaka|4

Tabel 2.4. Ukuran Panjang Gelombang yang Dipancarka (Sabins, 1978; Lintz dan Simonett, 1976)

Matahari memancarkan tenaganya ke segala arah dengan panjang gelomb gelombang ang yang yang berbed berbeda, a, kecepa kecepatan tan yang yang tetap, tetap, dan tenaga tenaga yang yang digunakan untuk penginderaan jauh adalah tenaga elektromagnetik. b. Atmosfer

Atmosfer membatasi bagian spektrum elektromagnetik yang dapat digunakan digunakan dalam penginderaa penginderaan n jauh. Pengaruh atmosfer atmosfer merupakan merupakan fungsi fungsi panjan panjang g gelomb gelombang ang.. Pengar Pengaruhn uhnya ya bersif bersifat at selekt selektif if terhad terhadap ap  panjang gelombang. Karena pengaruh yang selektif inilah maka timbul istilah jendela atmosfer, yaitu bagian spektrum elektromagnetik yang dapa dapatt menc mencap apai ai bumi bumi.. Dala Dalam m jend jendel elaa atmo atmosf sfer er,, ada ada hamb hambat atan an atmosfer, yaitu kendala yang disebabkan oleh hamburan dan serapan yang terjadi pada spektrum inframerah termal. Atmosfer terdiri atas beberapa lapis. Troposfer merupakan lapisan terbawah hingga ketinggian 10 km di atas kutub dan 16 km di atas ekuator. Suhu pada troposfer turun sekitar 6º-7º C bila kita naik 1 km. stratosfer merupakan lapisan di atasnya hingga ketinggian 50 km. suhu   pada pada lapisa lapisan n ini naik naik pada pada keting ketinggia gian n yang yang semaki semakin n besar. besar. Hal ini diseba disebabka bkan n karena karena adanya adanya serapa serapan n sinar sinar ultrav ultraviol iolet et oleh oleh gas ozon. ozon. Konsentrasi gas ozon memang terbesar di stratosfer. Lapisan di atas statos statosfer fer adalah adalah mesosf mesosfer er yang yang keting ketinggia gianny nnyaa hingga hingga 85 km. km. Pada Pada lapisa lapisan n ini suhu suhu turun turun bila bila keting ketinggia gianny nnyaa bertam bertambah bah.. Penuru Penurunan nan suhunya bahkan lebih tajam bila dibandingkan dengan penurunannya

Bab II Kajian Pustaka|3

 pada troposfer. Meskipun demikian, karena mesosfer tempatnya lebih dekat dengan lingkungan panas, suhu pada lapisan mesosfer ini sangat labil. Lapisan di atas mesosfer disebut termosfer. Pada lapisan ini suhu naik dengan bertambahnya ketinggian tempat. Suhu pada lapisan ini dapat mencapai 1.500ºK atau 1.227ºC. Pada ketinggian ketinggian di bawah 100 km terjadi perubahan suhu yang kecil, akan tetapi pada ketinggian di atas 120 km dapat terjadi perubahan suhu dengan bandingan 3 : 1 (Flock, 1979; Wolf dan Mercanti, 1974). Wahana yang berupa satelit  pada umumnya beroperasi di atas ketinggian ini, yakni sekitar 200 km hingga hingga 36.000 36.000 km di atas permuk permukaan aan bumi bumi (Colvo (Colvocor coress esses, es, 1975). 1975). Oleh Oleh karena karena itu sateli satelitt dibuat dibuat dari dari bahan bahan yang yang tahan tahan panas panas tinggi tinggi.. Pesawat ulang alik Columbia dibuat dari cobalt yang sangat langka terdapatnya dan mahal harganya. Terdapatnya antara lain di dasar laut yang yang terle terleta tak k di bawah bawah peng pengaw awas asan an The The Inte Intern rnat atio iona nall Sea Sea Bed Bed Authority, biasanya bersama Mn, Ni, dan Cu. c. Inter Interaks aksii Antar Antara a Tenag Tenaga a dan dan Ob Obje jek  k 

Tiap objek mempunyai karakteristik tertentu dalam memantulkan atau memancarkan tenaga ke sensor. sensor. Pengenalan Pengenalan objek pada dasarnya dilakukan dengan menyidik (tracing) karakteristik spektral objek yang tergambar pada citra. Objek yang banyak memantulkan/memancarkan tenaga

akan

tampak

cerah

pada

citra

sedang

objek

yang

 pantulann  pantulannya/pan ya/pancarann carannya ya sedikit sedikit tampak tampak gelap. Meskipun Meskipun demikian, demikian,   pada kenyataannya tidak sesederhana ini. Ada objek yang berlainan tetapi mempunyai mempunyai karakteristi karakteristik k spektral spektral sama atau serupa serupa sehingga sehingga menyul menyulitka itkan n pembed pembedaan aannya nya dan pengen pengenala alanny nnyaa pada pada citra. citra. Hal ini dapat diatasi dengan menyidik karakteristik lain selain karakteristik  spektral, seperti misalnya bentuk, ukuran, dan pola. d. Sensor

Tenaga yang dating dari objek di permukaan bumi diterima dan direka direkam m oleh oleh sensor sensor.. Tiap Tiap sensor sensor mempun mempunyai yai kepeka kepekaan an tersend tersendiri iri terh terhad adap ap bagi bagian an spek spektru trum m elekt elektro roma magn gneti etik. k. Di samp sampin ing g itu itu juga juga kepekaannya berbeda dalam merekam objek terkecil yang masih dapat

Bab II Kajian Pustaka|4

dikenali dan dibedakan terhadap objek lain atau terhadap lingkungan sekitar sekitarnya nya.. Kemamp Kemampuan uan sensor sensor untuk untuk menyaj menyajikan ikan gambar gambaran an objek  objek  terkecil ini disebut resolusi spasial. Resolusi spasial ini merupakan  petunjuk bagi kualitas sensor. Semakin kecil objek yang dapat direkam olehnya, semakin baik kualitas sensornya. Berdasarkan atas proses perekamannya, sensor dibedakan menjadi sensor fotografik dan sensor elektronik. Pada sensor fotografik, proses   per perek ekam aman anny nyaa

berl berlan ang gsung sung

deng engan

cara cara

kimia imiawi wi..

Tenag enagaa

elektromagnetik diterima dan direkam pada lapisan emulsi film yang  bila diproses akan menghasilkan foto. Kalau pemotretannya dilakukan dari pesawat udara atau wahana lainnya, fotonya disebut foto udara. Bila Bila pemotr pemotreta etanny nnyaa dilaku dilakukan kan dari dari antarik antariksa, sa, fotony fotonyaa disebu disebutt foto foto satelit atau foto orbital. Jadi, dalam proses ini film berfungsi sebagai  penerima tenaga dan sekaligus sebagai alat perekamannya. Berb Berbed edaa

deng dengan an

sens sensor or

foto fotogr graf afik ik,,

sens sensor or

elek elektr trom omag agne netik  tik 

menggu menggunak nakan an tenaga tenaga elektrik elektrik dalam dalam bentuk bentuk sinyal sinyal elektri elektrik. k. Alat Alat  penerima dan perekamannya perekamannya berupa pita magnetik magnetik ini kemudian dapat diproses menjadi data visual maupun menjadi data digital yang siap diko dikomp mput uterk erkan an..

Pemr Pemros oses esan anny nyaa

menj menjad adii

citra citra

dapa dapatt

dila dilaku kuka kan n

dengandua cara, yakni dengan memotret data yang direkam oleh pita magnet magnetic ic yang yang telah telah diwuju diwujudka dkan n secara secara visual visual pada pada sejeni sejeniss layar  layar  telev televis ise, e, atau atau deng dengan an meng menggu guna naka kan n film film perek perekam am khus khusus us.. Hasi Hasill akhirnya memang berupa foto dengan film sebagai alat perekamnya, akan tetapi film di sini hanya berfungsi sebagai alat perekam saja,   bukan sebagai alat penerima tenaga secara langsung yang sekaligus sekaligus alat perekam. Oleh karena itu hasil akhirnya tidak disebut foto foto udara, udara, melain melainkan kan disebu disebutt citra citra pengin penginder deraan aan jauh jauh yang yang untuk  untuk  mudahnya disebut dengan citra. Citra meliputi sema gambaran visual  planimetrik  planimetrik yang diperoleh diperoleh dengan jalan penginderaa penginderaan n jauh. Jadi foto udara termasuk citra, akan tetapi tidak semua citra berupa foto udara. Kepe Kepeka kaan an sens sensor or tida tidak k sama sama.. Sens Sensor or foto fotogr grafi afik k hany hanyaa peka peka terhadap terhadap spektrum spektrum tampak tampak (0,4µm-0,7 (0,4µm-0,7µm) µm) dan perluasann perluasannya, ya, yaitu

Bab II Kajian Pustaka|4

spektrum ultraviolet dekat (0,3µm-0,4µm), dan spektrum inframerah dekat dekat (0,7µm (0,7µm-0, -0,9µm 9µm). ). sensor sensor elektr elektroni onik k lebih lebih besar besar kepeka kepekaann annya, ya, yakni meliputi spektrum tampak dan perluasannya, perluasannya, yaitu spektrum spektrum inframerah termal dan spektrum gelombang mikro. Jenis sensor dan kepekaannya disajikan pada tabel 2.5.

Tabel 2.5. Jenis Sensor dan Sifatnya

e. Pero eroleha lehan n Da Data

Perolehan data dapat dilakukan dengan cara manual yakni dengan interp interpreta retasi si secara secara visual visual,, dan dapat dapat pula pula dilaku dilakukan kan dengan dengan cara numerik atau cara digital yaitu dengan menggunkan komputer. Foto udara pada umumnya diinterpretasi secara manual, sedang data hasil   pengi penginde nderaan raan secara secara elektr elektroni onik k dapat dapat diinte diinterpr rpretas etasii secara secara manual manual maupun secara numerik. f.

Pengguna Data

Bab II Kajian Pustaka|4

Kebe Keberh rhas asil ilan an apli aplika kasi si peng pengin inde deraa raan n jauh jauh terle terletak tak pada pada dapa dapatt diterima atau tidaknya hasil penginderaan jauh itu oleh para pengguna data. Jadi, pengguna data merupakan komponen yang penting dalam sistem penginderaan penginderaan jauh. Kerincian, keandalan, keandalan, dan kesesuaiann kesesuaiannya ya terhadap terhadap kebutuhan kebutuhan pengguna pengguna sangat sangat menentukan menentukan diterima atau tidak  diterimanya data penginderaan jauh oleh penggunanya. Dalam hal ini data hasil interpretasi foto udara telah hampir seabad dimanfaatkan oleh oleh peng penggu guna na data data dala dalam m rangk rangkaa peng pengel elol olaan aan sumb sumber er daya daya dan dan lingku lingkunga ngan, n, sedang sedang pengin penginder deraan aan jauh jauh lainny lainnyaa masih masih relatif relatif baru. baru. Meskip Meskipun un pada pada saat saat ini sering sering dikatak dikatakan an bahwa bahwa pengin penginder deraan aan jauh jauh yang baru ini masih dalam taraf eksperimen eksperimental tal atau semi-operasion semi-operasional, al,  prospeknya untuk masa mendatang baik sekali.

g. Beberapa Macam Sistem Penginderaan Jauh Penginderaan jauh sering dibedakan atas beberapa dasar. Lillesand dan Kiefer (1979) membedakan membedakannya nya berdasarkan berdasarkan cara pengumpu pengumpulan lan data dan cara analisisnya seperti pada gambar 2.10.

Gambar 2.10. Penginderaan Sumberdaya Bumi Tenaga Elektromagnetik  (Lillesand dan Kiefer, 1979)

Berdasarkan cara pengumpulan datanya, sistem penginderaan jauh dapa dapatt dibe dibeda daka kan n atas atas tena tenaga ga dan dan waha wahana na yang yang digu diguna naka kan n dala dalam m   penginder penginderaan. aan. Berdasarkan Berdasarkan tenaga yang digunakan, digunakan, sistem sistem tersebut tersebut

Bab II Kajian Pustaka|4

dibe dibeda daka kan n atas atas yang yang meng menggu guna naka kan n tena tenaga ga pant pantul ulan an dan dan yang yang menggunakan tenaga pancaran, sedang berdasarkan wahananya maka sistem sistem pengin penginder deraan aan jauh jauh dibeda dibedakan kan atas atas sistem sistem pengin penginder deraan aan dari dari dirgantara (airborne system) dan dari antariksa (spaceborne system) . Berdasarkan Berdasarkan atas analisis analisis datanya datanya maka penginderaan penginderaan jauh dibedakan atas atas cara cara inte interp rpre reta tasi siny nya, a, yait yaitu u inte interp rpre reta tasi si seca secara ra visu visual al dan dan interp interpreta retasi si secara secara numeri numerik. k. Interp Interpret retasi asi secara secara visual visual dilaku dilakukan kan dengan menggunakan hasil penginderaan yang berupa data pictorial atau atau citra citra,, seda sedang ng inter interpr preta etasi si secar secaraa nume numeri rik k dila dilaku kuka kan n deng dengan an meng menggu guna naka kan n hasi hasill peng pengin inde dera raan an yang yang beru berupa pa data data digi digita tall yang yang direkam pada pita magnetik. Hasil interpretasi atau informasi yang  berasal dari kedua cara tersebut dapat diwujudkan dalam bentuk tabel,   peta, dan deskripsi. Ketiga hasil ini merupakan informasi yang siap dipakai oleh para penggunanya. Dalam pembicaraan tentang sensor telah diutarakan adanya sensor  fotogr fotografik afik dan sensor sensor elektro elektronik nik.. Sehubu Sehubung ngan an dengan dengan hal ini maka maka Lillesand dan Kiefer (1979) juga membedakan sistem penginderaan  jauh atas sistem fotografik dan sistem elektronik. Keuntungan sistem fotografik ada empat, yaitu caranya sederhana, tidak mahal, resolusi spasia spasialny lnyaa baik baik sekali sekali,, dan integr integrita itass geomet geometrik riknya nya baik. baik. Resolu Resolusi si spasial yang baik ini disebabkan karena tinggi terbang pesawat udara lebih rendah bila disbanding dengan tinggi orbit satelit sehingga skala foto udara pda umumnya lebih besar dari skala citra satelit. Untuk  citra, pada umumnya resolusi spasial lebih baik bila skalanya makin  besar. Disamping itu juga disebabkan oleh tenaga kuantum yang lebih  besar pada spektrum tampak, sesuai dengan hukum Plank. Integritas geometriknya baik, yakni data geometrik yang dapat disadap dari foto udara bersifat lengkap, seperti misalnya misalnya jarak, arah, luas, beda tinggi, dan lereng lereng yang yang masing masing-mas -masing ing saling saling berkai berkaitan tan.. Lebih Lebih dari dari itu, itu, interp interpreta retasi si secara secara visual visual ini mempun mempunyai yai kelema kelemahan han karena karena untuk  untuk  keperluan interpretasi diperlukan latihan intensif dan banyak tenaga

Bab II Kajian Pustaka|4

  pen penafs afsir ir citra citra,, seda sedang ng kema kemamp mpua uan n manu manusi siaa dala dalam m memb membed edak akan an karakteristik spektral objek sangat terbatas. Sistem Sistem elektronik elektronik mempunyai mempunyai kelebihan kelebihan dalam hal penggunaa penggunaan n spektr spektrum um elektr elektroma omagne gnetik tik yang yang lebih lebih luas, luas, kemamp kemampuan uan yang yang lebih lebih  besar dan lebih pasti dalam membedakan membedakan karakteristi karakteristik k spektral spektral objek, objek, dan proses analisis yang lebih cepat karena digunakannya komputer. Kejelas Kejelasan an dalam dalam membed membedakan akan karakt karakteri eristi stik k spektr spektral al objek objek sangat sangat   penti penting ng artinya artinya dalam dalam pengin penginder deraan aan jauh jauh karena karena pengen pengenala alan n objek  objek    pad padaa dasa dasarn rnya ya dila dilaku kuka kan n deng dengan an meng mengen enal alii dan dan memb membed edak akan an karakt karakteri eristik stik spektr spektral al objek objek yang yang bersan bersangku gkutan tan.. Berbed Berbedaa dengan dengan inte interp rpre reta tasi si

seca secara ra

visu visual al

yang yang

kete keterb rbat atas asan anny nyaa

terl terlet etak ak

pada pada

kekurangma kekurangmampuan mpuan dalam membedakan membedakan pola spektral, spektral, keterbatasan keterbatasan interpretasi dengan komputer terletak pada kekurangmampuan untuk  mengevaluasi pola spasial. Oleh karena itu kedua cara ini sebaiknya digunakan dengan saling mengisi. Cara mana yang seharusnya dipilih, atau mungkin cara paduannya, kesemuanya harus disesuaikan terhadap tujuan aplikasi penginderaan jauhnya. Cracknell (1981) membedakan teknik penginderaan jauh menjadi tiga sistem yaitu (1) sistem pasif yang menggunakan menggunakan tenaga pancaran objek, (2) sistem pasif yang menggunakan tenaga sinar matahari, dan (3) (3) sist sistem em akti aktiff yang yang beru berupa pa rada radar, r, laser, laser, lida lidar, r, dan dan seba sebaga gain inya ya.. Pantulan Pantulan dan hamburan diperlukan diperlukan dalam memahami memahami pengindera penginderaan an  jauh sistem pasif yang menggunakan pantulan sinar matahari. Dalam   pengi penginde nderaan raan jauh jauh sistem sistem aktif, aktif, tenaga tenaganya nya berupa berupa tenaga tenaga buatan buatan.. Tenaga yang dipancarkan dari sensor mengenai objek di permukaan   bumi, dipantulkan kembali ke sensor untuk kemudian direkam dan diproses. Sistem aktif ini pada umumnya menggunakan gelombang mikr mikro. o. Prin Prinsi sip p ini ini juga juga dapa dapatt dite diterap rapka kan n deng dengan an meng menggu guna naka kan n spek spektr trum um tamp tampak ak,, teta tetapi pi untu untuk k sumb sumber er tenag tenagaa buat buatan anny nyaa haru haruss diguna digunakan kan laser laser atau lidar. lidar. Lidar Lidar merupa merupakan kan singka singkatan tan dari dari  Light 

 Detecting  Detecting and Ranging  yang berarti mendeteksi dan menentukan jarak  objek dengan menggunakan spektrum radio atau tepatnya spektrum

Bab II Kajian Pustaka|5

gelombang

mikro.

Jadi

prinsipnya

sama ama,

hany anya

spekt ektrum

elektromagnetik yang digunakan saja yang berbeda. Penggunaan lidar  antara lain untuk penginderaan cuaca (Wilkes, 1975). Penginderaan jauh sistem pasif yang menggunakan pantulan sinar  matahari hanya dapat beroperasi pada siang hari pada cuaca cerah. Penginderaa Penginderaan n jauh sistem pasif pasif yang menggunakan menggunakan tenaga pancaran pancaran objek atau tenaga termal dapat beroperasi pada siang maupun malam hari, pada cuaca cerah, pada umumnya dipilih saat dimana beda antara tiap objek cukup besar besar sehingga sehingga memudahka memudahkan n pengenalan pengenalannya nya pada citra. citra. Pengin Penginder deraan aan jauh jauh sistem sistem aktif aktif dapat dapat berope beroperas rasii pada pada cuaca cuaca   berawan berawan atau bahkan bahkan dalam keadaan hujan. Kelemahanny Kelemahannyaa terletak   pada resolusi spasial yang semakin kasar apabila digunakan panjang gelombang yang semakin besar. 2.1.4. Citra a. Pengertian dan Jenis-Jenis Citra

Berikut ini merupakan pengertian dari citra : •

Citra merupakan gambaran yang terekam oleh kamera atau sensor lainnya (Hornby).

•

Citra adalah gambaran objek yang dibuahkan oleh pantulan atau pembiasan sinar yang difokuskan dari sebuah lensa atau cermin (Simonett, 1983).

Jenis-jenis citra antara lain adalah : 1.

Citra foto Citr Citraa foto foto gamb gambara aran n yang yang diha dihasi silk lkan an deng dengan an meng menggu guna naka kan n sensor sensor kamera. kamera. Citra Citra foto foto dapat dapat dibeda dibedakan kan atas atas beberap beberapaa dasar, dasar, yaitu berdasarkan atas spektrum elektromagnetik yang digunakan, sumbu kamera, sudut liputan kamera, jenis kamera, warna yang digunakan, dan sistem wahana dan penginderaannya. Berdasarkan Berdasarkan spektrum spektrum elektromagne elektromagnetik tik yang digunakan, digunakan, citra foto dapat dibedakan menjadi : •

Foto ultraviolet, yaitu foto yang dibuat dengan menggunakan spek spektr trum um ultr ultrav avio iolet let..

Spek Spektr trum um ultra ultravi viol olet et yang yang dapa dapatt

Bab II Kajian Pustaka|6

digunakan untuk pemotretan hingga saat ini ialah spektrum ultraviolet dekat hingga panjang gelombang 0,29µm. •

Foto Foto

orto rtokrom kromat atik ik,,

yait yaitu u

foto foto

yang ang

dib dibuat uat

den dengan gan

menggu menggunak nakan an spektr spektrum um tampak tampak dari dari salura saluran n biru biru hingga hingga sebagian hijau (0,4µm-0,56µm). •

Foto

pankromatik,

yaitu

foto

yang

dibuat

dengan

menggunakan seluruh spektrum tampak. •

Foto inframerah asli (true infrared photo) , yaitu foto yang dibuat dibuat dengan dengan menggu menggunak nakan an spektr spektrum um infram inframerah erah dekat dekat hingga panjang gelombang 0,9µm dan hingga 1,2µm bagi film inframerah dekat yang dibuat secara khusus.

•

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

Hingga sekarang, foto pankromatik masih merupakan foto yang   palin paling g banyak banyak diguna digunakan kan di dalam dalam pengin penginder deraan aan jauh jauh sistem sistem fotografik. fotografik. Citra ini telah dikembangkan dikembangkan paling lama, harganya lebih murah bila dibandingkan dengan foto yang lain, dan lebih  banyak orang yang telah terbiasa dengan foto jenis ini. Berdasarkan sumbu kamera, foto udara dibedakan menjadi : •

Foto vertikal, yakni foto yang dibuat dengan sumbu kamera tegak lurus terhadap permukaan bumi.

•

Foto condong, yakni foto yang dibuat dengan sumbu kamera menyud menyudut ut terhada terhadap p garis garis tegak tegak lurus lurus ke permuk permukaan aan bumi. bumi. Sudut Sudut ini umumny umumnyaa sebesa sebesarr 10º atau atau lebih lebih besar. besar. Apabil Apabilaa sudu sudutt

cond condon ongn gnya ya

berk erkisar isar

anta antara ra

1º-4 1º-4º, º,

foto foto

yang ang

dihasilkannya masih dapat digolongkan sebagai foto vertikal. Foto condong dibedakan lagi menjadi (a) foto sangat condong yaknii bila bila pada pada foto foto tamp tampak  ak  (high (high oblique oblique photogra photograph) ph) , yakn cakraw cakrawal alan anya ya,, dan dan (b) (b) foto foto agak agak cond condon ong g (low (low oblique oblique yakni bila bila cakraw cakrawala ala tidak tidak tergamb tergambar ar dalam dalam  photograph), yakni foto.

Bab II Kajian Pustaka|4

Berdas Berdasark arkan an sudut sudut liputa liputan n kamera kamera (angular coverage) , foto foto dibedakan menjadi empat jenis yaitu seperti pada gambar berikut :

Gambar 2.11. BENTUK LIPUTAN FOTO UDARA  A = foto vertikal, B = foto agak condong, C = foto sangat condong.

Berdasarkan kamera yang digunakan dalam penginderaan, citra foto dapat dibedakan menjadi : •

Foto tunggal, yaitu foto yang dibuat dengan kamera tunggal. Tiap daerah liputan foto hanya tergambar oleh satu lembar  foto.

•

Foto jamak, yaitu beberapa foto yang dibuat pada saat yang sama dan menggambarkan daerah liputan yang sama. Foto   jam jamak ak dap dapat dib dibuat uat

deng engan tig tiga

cara cara,,

yaitu aitu deng engan

multik multikame amera ra atau atau beberap beberapaa kamera kamera yang yang masing masing-ma -masin sing g diarahkan ke satu daerah sasaran, kamera multilensa atau satu kamera dengan beberapa lensa, dan kamera kamera tunggal tunggal berlensa berlensa tunggal dengan pengurai warna. Berdas Berdasark arkan an warna warna yang yang digun digunaka akan, n, foto foto udara udara dibeda dibedakan kan menjadi : •

Foto Foto berw berwar arna na semu semu (false atau foto foto infram inframerah erah (false color) color) atau  berwarna. Pada foto berwarna semu, warna objek tidak sama dengan dengan warna warna foto. foto. Objek Objek seperti seperti vegeta vegetasi si yang yang berwarn berwarnaa hijau dan banyak memantulkan spektrum inframerah, tampak  merah pada foto.

•

Foto Foto warn warnaa asli asli (true yaitu u foto foto pank pankro roma mati tik  k  (true color color)), yait  berwarna.

Bab II Kajian Pustaka|4

Berdas Berdasark arkan an wahana wahana yang yang diguna digunakan kan,, foto foto udara udara dibeda dibedakan kan menjadi : •

Foto udara, yakni foto yang dibuat dari pesawat udara atau dari balon, helicopter, dll.

•

Foto Foto sateli satelitt atau foto orbita orbital, l, yakni yakni foto foto yang yang dibuat dibuat dari dari satelit.

1.

Citra Nonfoto Citra nonfoto dibedakan berdasarkan spektrum elektromagnetik  yang yang digu diguna naka kan, n, sens sensor or yang yang digu diguna naka kan, n, dan dan waha wahana na yang yang digunakan. Berdasarkan spektrum elektromagnetik yang digunakan dalam  penginderaan, citra nonfoto dibedakan menjadi : •

Citr Citraa infr infram amera erah h term termal al,, yait yaitu u citra citra yang yang dibu dibuat at deng dengan an spek spektr trum um

infr infram amer erah ah

term termal al..

Jend Jendel elaa

atmo atmosf sfer er

yang yang

digunakan adalah saluran dengan panjang gelombang 3,5µm5,5µm, 5,5µm, 8µm-14 8µm-14µm, µm, dan sekita sekitarr 18µm. 18µm. Pengin Penginder deraan aan pada pada spektrum ini mendasarkan atas beda suhu objek dan daya  pancarnya yang pada citra tercermin dengan beda rona atau  beda warnanya. •

Citra radar dan citra gelombang mikro, yaitu citra yang dibuat dengan spektrum gelombang mikro. Citra radar merupakan hasil penginderaan penginderaan dengan dengan sistem sistem aktif yaitu dengan dengan sumber  sumber  tenaga tenaga buatan buatan,, sedang sedang citra citra gelomb gelombang ang mikro mikro dihasi dihasilka lkan n dengan dengan sistem sistem pasif pasif yaitu yaitu dengan dengan menggu menggunak nakan an sumber  sumber  tenaga alamiah. Citra radar dibedakan lebih jauh atas dasar  saluran yang digunakan, yaitu pada tabel 2.6.

Bab II Kajian Pustaka|3

Tabel 2.6. Jenis Citra Radar Berdasarkan Salurannya (Lillesand dan Kiefer, 1979 : dengan perubahan)

Meskipun citra nonfoto juga ada yang menggunakan spektrum tampak, citranya tidak disebut citra tampak. Citra tersebut lebih sering sering disebu disebutt berdas berdasark arkan an sensor sensornya nya atau atau wahana wahananya nya,, seperti seperti misalnya citra RBV, citra MSS, dan citra lainnya. Berdasarkan Berdasarkan sensor sensor yang digunakan, digunakan, citra nonfoto nonfoto dibedakan dibedakan menjadi : •

Citra tunggal, yaitu citra yang dibuat dengan sensor tunggal.

•

Citra multispektral, yaitu citra yang dibuat dengan saluran  jamak. Berbeda dengan citra tunggal yang umumnya dibuat dengan dengan salura saluran n lebar, lebar, citra citra multis multispek pektral tral pada pada umumny umumnyaa dibuat dengan saluran sempit.

Berdasarkan wahananya, citra foto dibedakan menjadi : •

Citra dirgantara dirgantara (airborne yaitu citra citra yang yang dibuat dibuat (airborne image), yaitu dengan wahana yang beroperasi di udara atau dirgantara.

•

Citra satelit satelit (satellite/space yaitu u citra citra yang yang (satellite/spaceborne borne image) , yait dibuat dari antariksa atau angkasa luar.

Bab II Kajian Pustaka|3

Gambar 2.12. Wahana Penginderaan Penginderaan Jauh (Lindgren, 1985) b. Teknik Interpretasi Citra

Fakt Faktor or-f -fak akto torr alam alam yang yang terb terben entu tuk k menj menjad adii suatu uatu obje objek k di  permukaan bumi pada kenyataannya mempunyai keterkaitan antara satu faktor dengan faktor lainnya, dimana faktor-faktor tersebut saling  berinteraksi dan berinterdependensi. Oleh karena itu objek-objek yang tidak nampak dapat dilakukan interpretasi. Dalam interpretasi citra, maka teknik diklasifikasikan menjadi 2, yaitu : •

Tekn eknik

lang langsu sun ng.

meng mengin inte terp rpret retas asii

Tekn eknik

ini ini

citra citra maup maupun un

dilak ilakuk ukan an digi digita tasi si

den dengan gan

secar secaraa

cara cara

lang langsu sung ng

terh terhad adap ap obje objek-o k-obj bjek ek yang yang Namp Nampak ak,, sepe sepert rtii vege vegeta tasi si dan dan   pengg pengguna unaan an lahan, lahan, pola pola aliran aliran sunga sungai, i, jaringa jaringan n jalan, jalan, dan sebagainya. •

Tekn Teknik ik tida tidak k langs langsun ung. g. Tekn Teknik ik ini ini dila dilaku kuka kan n deng dengan an cara cara menginterp menginterpretasi retasi objek-obje objek-objek k yang tidak nampak nampak pada citra, karena karena tertutu tertutup p oleh oleh vegetas vegetasii dan penggu penggunaa naan n lahan, lahan, tetapi tetapi

Bab II Kajian Pustaka|3

obje objek k ters terseb ebut ut dapa dapatt diin diinter terpr pret etas asii deng dengan an meng menggu guna naka kan n asosiasi asosiasi suatu objek. objek. Artinya, Artinya, harus dicari keterkaitan keterkaitan objek  yang tidak nampak dengan yang nampak di citra. c. Unsur Interpretasi Citra

Dalam Dalam analis analisis is diperl diperluka ukan n langka langkah-l h-lang angkah kah tertent tertentu, u, sehing sehingga ga dapat memberikan suatu data dan informasi yang berguna. Analisis citra diwujudkan diwujudkan dengan cara interpretasi, interpretasi, maka untuk interpretasi interpretasi diperlu diperlukan kan unsurunsur-uns unsur ur interp interpret retasi asi,, sehing sehingga ga gambar gambar citra citra dapat dapat menjad menjadii suatu suatu data data dan inform informasi asi.. UnsurUnsur-uns unsur ur interp interpret retasi asi citra citra ditujukan pada gambar berikut :

Gambar 2.13. Susunan Hierarki Unsur Interpretasi Citra (Sutanto, 1986)

•

Rona/Warna. Rona/warna Rona/warna merupakan merupakan karakterist karakteristik ik spektral, spektral,

kare karena na rona rona/w /war arna na term termas asuk uk akib akibat at besa besarr kecil kecilny nyaa tena tenaga ga   pan pantu tula lan n maup maupun un panc pancar aran an.. Unsu Unsurr ini ini namp nampak ak pada pada citr citraa dengan dengan tingka tingkatt cerah cerah dan gelapn gelapnya ya suatu suatu objek. objek. Umumny Umumnyaa rona/warna diklasifikasikan menjadi cerah, agak cerah, sedang, agak agak kelabu kelabu,, dan kelabu kelabu.. Tingka Tingkatan tan rona/wa rona/warna rna ini diukur  diukur  secara kualitatif. •

Unsur ini menunj menunjukk ukkan an ukuran ukuran dari dari suatu suatu objek  objek  Ukuran. Unsur kualitatif kualitatif maupun maupun kuantitatif. kuantitatif. Ukuran Ukuran kualitatif kualitatif ditunjukka ditunjukkan n dengan dengan besar, besar, sedang sedang,, dan kecil. kecil. Sedang Sedangkan kan ukuran ukuran dapat dapat diukur secara kuantitatif yang ditunjukkan dengan ukuran objek 

Bab II Kajian Pustaka|4

di lapang lapangan, an, karena karena itu skala skala harus harus diperh diperhitu itungk ngkan an sebelu sebelum m dilakukan interpretasi citra. •

Bentuk. Unsur ini ditunjukkan denga bentuk dari objek, karena

seti setiap ap objek objek memp mempun unya yaii bent bentuk uk.. Seba Sebaga gaii cont contoh oh : jala jalan n  berbentuk memanjang, lapangan bola berbentuk lonjong, dsb. •

Tekstur. Tekstur suatu objek ditunjukkan dengan kehalusan

suatu suatu rona, rona, dimana dimana perbed perbedaan aan rona rona tidak tidak terlal terlalu u mencol mencolok. ok. Sebagai contoh : rona air kotor bertekstur halus, tetapi bila objek bervariasi seperti objek hutan belukar, pantulan tenaga dari pohon bervariasi ditunjukkan dengan tekstur kasar. •

Pola. Pola merupakan unsur keteraturan dari suatu objek di

lapa lapang ngan an yang yang namp nampak ak pada pada citr citra. a. Obje Objek k buat buatan an manu manusi siaa umumnya memiliki suatu pola tertentu yang diklasifikasikan menjadi : teratur, kurang teratur, dan tidak teratur. •

Tinggi. Unsur ini akan nampak bila objek mempunyai nilai

ketinggian ketinggian.. Untuk Untuk citra skala kecil tinggi objek tidak nampak. Ting Tinggi gi obje objek k dapa dapatt diuk diukur ur bila bila skal skalan anya ya memu memung ngki kink nkan an,, terutama citra foto yang menunjukkan bentuk 3 dimensi. •

Bayangan. Objek yang mempunyai mempunyai tinggi akan mempunyai mempunyai

  bayangan yang dapat digunakan untuk mengukur ketinggian suat suatu u obje objek. k. Baya Bayang ngan an ditu ditunj njuk ukka kan n deng dengan an ukur ukuran an yang yang nampak pada citra. Dengan pengukuran panjang bayangan dan mengetahui jam terbang dapat diketahui tinggi suatu objek. •

Situs. Unsur ini merupakan cirri khusus yang dimiliki suatu

objek dan setiap objek mempunyai situs, seperti lapangan bola mempunyai gawang. •

Asosiasi. Unsur Unsur ini digunakan digunakan untuk menghubungk menghubungkan an suatu

objek dengan objek lain, karena kenyataan suatu objek akan   beras berasosi osiasi asi dengan dengan objek objek lain lain dan berkai berkaitan tan seperti seperti sawah sawah  berasosiasi dengan aliran air, permukiman, dsb. Pantul Pantulan an dari dari suatu suatu tenaga tenaga dan sebaga sebagaii unsur unsur primer primer.. Artiny Artinya, a, sebelum unsur yang lain, unsur ini nampak terlebih dulu dan rona atau

Bab II Kajian Pustaka|4

warna dalam interpretasi digunakan lebih dulu sebelum unsur lainnya. Rona/warna merupakan akibat interaksi antara tenaga dan objek dan rona/warna menunjukkan gambaran spektrum yang digunakan, karena itu rona/warna disebut unsur spektral. UnsurUnsur-un unsur sur interp interpreta retasi si seperti seperti rona/w rona/warn arnaa merupa merupakan kan unsur  unsur   primer. Rona/warna merupakan unsur spektral karena menunjukkan tingkat kecerahan objek, sebab jika objek belum dapat diperkirakan, maka maka unsu unsurr sela selanj njut utny nyaa digu diguna naka kan n unsu unsurr seku sekund nder er.. Unsu Unsurr ini ini meru merupa paka kan n

unsu unsurr

spas spasia ial, l,

teta tetapi pi

dala dalam m

inte interp rpre reta tasi si

sebe sebelu lum m

menggu menggunak nakan an unsur unsur tersie tersierr lebih lebih dulu dulu diguna digunakan kan unsur unsur sekund sekunder, er, sedangkan situs dan asosiasi merupakan unsur spasial yang digunakan  jika objek yang nampak belum dapat diperkirakan. Oleh karena itu unsur unsur ini unsur unsur yang yang mempu mempunya nyaii tingka tingkatt kerumi kerumitan tan tinggi tinggi,, karena karena menyangkut interelasi dan interdependensi objek. Dala Dalam m inte interp rpre retas tasii citr citraa tida tidak k haru haruss semu semuaa unsu unsurr digu diguna naka kan, n, meskipun hanya beberapa unsur yang digunakan, tetapi objek dapat diperkirakan maka unsur lain diabaikan. Sebaliknya, jika objek belum diketahui diketahui dengan dengan semua unsur tersebut, tersebut, seharusnya seharusnya objek tersebut tersebut dilakukan cheking  lapangan.

1.2. 1.2. Citra Citra Land Landsat sat

Landsat merupakan satelit sumber daya bumi yang dikembangkan oleh  NASA dan Departemen Dalam Negeri Amerika Serikat. Landsat I, II, dan III termasuk ke dalam satelit sumber daya bumi pertama yang merupakan hasil modifikasi modifikasi dari Nimbus, Nimbus, itupun itupun masih merupakan merupakan eksperimen eksperimen.. Satelit Satelit Landsat Landsat generasi pertama ini berukuran berukuran 1,5 x 3 meter, dengan berat 959 kg (Paine, 1981) dan mengorbit bumi pada ketinggian 917 km dari permukaan  bumi.  bumi. Arah orbit (perputaran mengelilingi mengelilingi bumi dari utara ke selatan. selatan. Orbit satelit Landsat tidak tepat melewati kutub tapi membentuk sudut 9º dari kutub utara ke arah timur dan 9º dari kutub selatan ke arah barat. Orbit yang diukur dari ekuator pada 9º dari garis ekuator sebelah timur. Orbit satelit Landsat ditunjukkan pada gambar 2.14.

Bab II Kajian Pustaka|4

Gambar 2.14. Kedudukan Relatif Satelit Generasi Pertama dan Orbitnya (Tatanik, 1985 ; Sutanto, 1986)

Sensor yang digunakan adalah  Returm Beam Vidicon (RBV) yaitu sistem kamera yang menyimpan pola sinar pada foto konduktor dan sensor multi spektral yaitu penyiam yang menggunakan beberapa spektral. Kamera RBV mempunyai resolusi 80 meter dan meningkat lagi menjadi 30 meter dengan sekali perekaman meliputi daerah seluas 98 km x 98 km. Suta Sutant nto o (198 (1986) 6),, meny menyat atak akan an bahw bahwaa sens sensor or peny penyia iam m mult multii spek spektr tral al menggunakan 4 saluran, yaitu : a.

Salu Salura ran n 4 : 0,5 0,5 µm µm – 0,6 0,6 µm (hij (hijau au))

b.

Saluran 5 : 0,6 µm – 0,7 µm (merah)

c.

Saluran 6 : 0,7 µm – 0,8 µm (inframerah)

d.

Saluran 7 : 0,8 µm – 1,1 µm (inframerah)

Sensor ini mempunyai resolusi medan 79 m x 79 m, dapat mengubah nilai   pantu pantulan lan pada pada tiap tiap pixel, pixel, kecepa kecepatan tan perub perubaha ahanny nnyaa tidak tidak sama sama dengan dengan kecepatan penyiamannya. Sebagai akibatnya, pixel yang terbentuk bukan  berbentuk bujur sangkar tetapi berbentuk persegi panjang dengan sisi 56 m x 79 m (Curran, 1985). Objek yang diliputi dengan batas objek yang direkam membentuk membentuk sudut 11,5º, 11,5º, sedangkan sedangkan satu kali perekaman meliputi daerah seluas seluas 185 km x 185 km. ukuran ukuran pixel pada pada Landsa Landsatt ditunj ditunjukk ukkan an pada pada gambar 2.15.

Bab II Kajian Pustaka|3

Gambar 2.15. Ukuran Pixel pada Landsat Multispektral Scanner  (Curran, 1985; Short, 1982; Sutanto, 1986)

Kelanjutan dari satelit Landsat generasi pertama adalah Landsat generasi kedu kedua, a, yait yaitu u Land Landsa satt IV dan dan V. Sate Sateli litt ini ini meru merupa paka kan n sate sateli litt semi semi operasional, karena bukan eksperimen. Perbedaan dengan satelit sebelumnya terletak pada resolusi spasial 30 meter, sedangkan sedangkan sensor diganti dari RBV menjad menjadii sensor sensor Themat Thematic ic Mapper Mapper (TM), (TM), sehing sehingga ga keteli ketelitian tian radiom radiometr etric ic  bertambah tinggi. Kelebihan Kelebihan sensor sensor TM adalah menggunakan menggunakan tujuh saluran. Enam saluran saluran terutama dititikberatkan untuk studi vegetasi dan satu saluran untuk studi geol geolog ogi. i. Tera Terakh khir ir kali kaliny nyaa akhi akhirr era era 2000 2000-a -an n NASA NASA mena menamb mbah ahka kan n  penajaman  penajaman sensor sensor band pankromati pankromatik k yang ditingkatk ditingkatkan an resolusi resolusi spasialnya spasialnya menjadi 15 m x 15 m sehingga dengan kombinasi didapatkan citra komposit dengan resolusi 15 m x 15 m. Perbaikan pada resolusi spektral melalui perubahan radiometric dengan cara memperbesar penilaian nilai spektral dari 0 – 63 menjadi 0 – 255 (Lindgren, 1985). Satelit ini dilengkapi dengan sensor MSS dan produknya  berupa data visual (citra) dan data digit (numerik) yang disimpan pada CCT. Satelit Landsat generasi terbaru memiliki karakteristik seperti berikut : •

Reso Resolu lusi si spas spasial ial men menen enga gah, h, band band 1, 1, 2,3,4 2,3,4,5 ,5,7 ,7 ada adalah lah 30 30 mete meterr per 

 pixel. Band 6 (thermal) adalah 60 meter. •

Resol esolu usi temp tempor oral alny nya, a, 16 hari hari

Bab II Kajian Pustaka|3

•

Untu Untuk k meng mengid iden enti tifi fika kasi si obje objek k dipe diperl rluk ukan an peng penget etah ahua uan n tent tentan ang g

 pantulan objek yang ada di permukaan bumi. •

Ketinggiannya 70 705 km km

•

Sate Sateli litt meng mengor orbi bitt seb seban anya yak k 14 14 kal kalii seh sehar arii

•

Orb Orbitny itnyaa sun sun syn synch chro ron nous (pol (polar ar))

Adapun karakteristik sensor Landsat ditunjukkan pada tabel 2.7.

Band

Panjang

Keterangan

Gelombang 1

0,45-0,52 µ m Dapat menembus air dengan baik, memberikan analisis karakteristik tanah dan air. Baik untuk memetakan atau

(Biru)

2

memantau daerah pesisir 

0,52-0,64 µ m Dapat digunakan untuk membedakan tanaman sehat dan tanaman sakit

(Hijau) 3

0,63-0,69 m 

Dapat membedakan vegetasi dan bukan vegetasi

(merah) 4

0,76-0,9 µ m (IM dekat)

5

6

1,55-1,75

m



Membedakan tanah dengan vegetasi, tanah dengan air, menggambarkan badan air, membantu mengidentifikasi tanaman pertanian.

Untuk menentukan jenis tanaman, kandungan air pada

(IM tengah)

tanaman, kelembapan tanah.

10,40,4-12 12,5 ,50 0

Form Formas asii batu atuan sert sertaa pem pemetaa etaan n hidro idroth ther erm mal

Bab II Kajian Pustaka|3

µ

m

(IM Thermal) 7

2,08-2,35 µ m Mengidentifi Mengidentifikasi kasi tipe-tipe tipe-tipe vegetasi, vegetasi, kelembapan kelembapan tanah, (IM jauh)

mengidentifikasi batuan

1.2. Kajian Kajian Penggunaa Penggunaan n Lahan Lahan 1.2. 1.2.1. 1. Peng Penger erti tian an Laha Lahan n

Ada beberap beberapaa pendap pendapat at mengen mengenai ai defini definisi si dari dari lahan, lahan, dianta diantaran ranya ya adalah : 1) Isti Istila lah h laha lahan n digu diguna naka kan n berk berken enaan aan deng dengan an perm permuk ukaa aan n bumi bumi  beserta segenap karakteristik-karakteristik yang ada padanya dan   penti penting ng bagi bagi perike perikehid hidup upan an manusi manusiaa (Chris (Christia tian n dan Stewar Stewart, t, 1968). Lahan atau atau land land dapat dapat didefi didefinis nisika ikan n sebaga sebagaii suatu suatu wilaya wilayah h di 2) Lahan  permukaan bumi, mencakup semua komponen biosfer yang dapat dianggap tetap atau bersifat siklis yang berada di atas dan di  bawah wilayah tersebut, termasuk atmosfer, tanah, batuan induk, relief, hidrologi, tumbuhan dan hewan, serta segala akibat yang ditimbulkan oleh aktivitas manusia di masa lalu dan sekarang; yang kesemuanya itu berpengaruh terhadap penggunaan lahan oleh oleh manu manusi siaa pada pada saat saat seka sekara rang ng dan dan di masa masa mend mendat atan ang g (Brinkman dan Smyth, 1973; dan FAO, 1976). menurut adalah suatu daerah permukaan bumi yang ciri3) Lahan menurut ciriny cirinyaa (chracteristics ) mencak mencakup up semua semua pengen pengenal al (atributes) yang yang bersif bersifat at cukup cukup mantap mantap atau yang yang dapat dapat diduga diduga bersif bersifat at mend mendau aurr dari dari bios biosfe fer, r, atmo atmosf sfer er,, tana tanah, h, geol geolog ogi, i, hidr hidrol olog ogi, i,  populasi tumbuhan dan hewan, serta hasil kegiatan manusia pada masa lampau dan masa kini, sepanjang pengenal-pengenal tadi   berpe berpenga ngaruh ruh murad murad  significant  penggunaan an lahan lahan pada pada  (significant ) atas pengguna waktu sekarang dan pada waktu mendatang (FAO, 1977). 1.2. 1.2.1. 1. Klas Klasif ifik ikas asii Laha Lahan n

Bab II Kajian Pustaka|3

Lahan Lahan dapat dapat dikelo dikelompo mpokka kkan n menjad menjadii beberap beberapaa kelas, kelas, dianta diantaran ranya ya sebagai berikut:

1)  Kelas I , merupakan lahan untuk segala jenis penggunaan tanpa memerlukan tindakan pengawetan tanah yang spesifik. Lahan ini dicirik dicirikan an dengan dengan lereng lereng yang yang datar, datar, bahaya bahaya erosi erosi yang yang sangat sangat kecil, solum tanah dalam, drainase baik, mudah untuk diolah, dapat menahan air dengan baik, responsif terhadap pemupukkan, tid tidak tera teranc ncam am ban banjir, jir, ikli iklim m mik mikro yang ang sesu sesuai ai deng dengan an  pertumbuhan tanaman. , meru merupa paka kan n lahan lahan yang yang sesu sesuai ai untu untuk k sega segala la jeni jeniss 2)   Kela Kelass II    pengg pengguna unaan an pertan pertanian ian dengan dengan sediki sedikitt hambat hambatan an dan ancama ancaman n kerusa kerusakan kan.. Ciri-ci Ciri-ciri ri dari dari lahan lahan kelas kelas ini adalah adalah lereng lereng landai landai,, kepekaan erosi sedang, tekstur tanah halus, solum tanah agak  dalam dalam,, stru strukt ktur ur tana tanah h kura kurang ng baik baik,, sali salini nitas tas ringa ringan n samp sampai ai sedang, kadang terjadi banjir, drainase sedang, iklim mikro agak  kurang untuk tanaman.

3)  Kelas III, merupakan lahan yang dapat digunakan untuk berbagai  jenis usaha pertanian dengan hambatan dan ancaman yang lebih  besar dari pada lahan kelas II. Ciri-ciri lahan kelas ini adalah lereng bergelombang atau miring, drainase buruk, solum tanah sedang, permeabilitas tanah bagian bawah lambat, peka terhadap erosi, erosi, kapasitas kapasitas menahan air rendah, rendah, kesuburan kesuburan tanah rendah, rendah, sering sering terjadi terjadi banjir banjir,, lapisa lapisan n cadas cadas dangka dangkal, l, salini salinitas tas sedang sedang,, hambatan iklim agak besar.

4)   Kelas IV, merupakan lahan yang memiliki faktor penghambat lebi lebih h besa besarr diba diband ndin ingk gkan an deng dengan an laha lahan n kela kelass III. III. Fakt Faktor  or   penghamba  penghambatt pada lahan kelas ini adalah lereng yang miring atau  berbukit (15%-30%), kepekaan erosi besar, solum tanah dangkal, kapasi kapasitas tas menaha menahan n air rendah rendah,, draina drainase se jelek, jelek, salini salinitas tas tinggi tinggi,, iklim iklim kurang kurang mengun menguntun tungka gkan.b n.bila ila lahan lahan ini akan akan diguna digunakan kan untu untuk k tana tanama man n semu semusi sim, m, maka maka perl perlu u dibu dibuat atka kan n teras teras-te -tera ras, s, saluran drainase, crop rotation dengan penutup tanah.

Bab II Kajian Pustaka|4

merupakan kan lahan lahan yang yang tidak tidak sesuai sesuai untuk untuk tanama tanaman n 5)   Kela Kelass V, merupa semusi semusim. m. Ciri-ci Ciri-ciri ri lahan lahan ini adalah adalah lereng lereng datar datar atau cekung cekung,, sering tergenang dan banjir, berbatu-batu, pada sistem perakaran tumbuh tumbuhan an sering sering ditemu ditemuii catclay , bera berawa wa-r -raw awa. a. Laha Lahan n ini ini coco cocokn knya ya

untu untuk k

huta hutan n

prod produk uksi si,,

huta hutan n

lind lindun ung, g,

pada padang ng

 penggembalaan, atau suaka alam.

6)  Kelas VI, merupakan lahan yang tidak sesuai untuk pertanian. Penggunaan Penggunaannya nya terbatas terbatas untuk padang padang penggemba penggembalaan, laan, hutan  produksi, hutan lindung, atau cagar alam. Ciri-ciri lahan kelas ini adalah adalah lereng lereng agak agak curam curam (30%-4 (30%-45%) 5%),, ancama ancaman n erosi erosi berat, berat, solum solum tanah sangat dangkal, berbatu-batu, berbatu-batu, iklim tidak sesuai. Peng Pengel elol olaan aan laha lahan n ini ini dapa dapatt dapa dapatt dius diusah ahak akan an deng dengan an cara cara  pembuatan teras bangku, strip cropping, penutupan tanah dengan rumput perlu selalu diusahakan.

7)   Kelas VII, merupakan lahan yang tidak sesuai untuk pertanian. Jika Jika ingi ingin n dipa dipaks ksak akan an haru haruss digu diguna naka kan n teras teras bang bangku ku yang yang ditunjang dengan cara-cara vegetatif untuk konservasi. Ciri-ciri lahan kelas ini adalah lereng curam (45%-65%), tererosi berat, solum tanah sangat dangkal, dan berbatu-batu. merupaka akan n lahan lahan yang yang sangat sangat tidak tidak cocok cocok untuk  untuk  8)   Kelas Kelas VIII, VIII, merup  pertanian. Lahan ini harus senantiasa didiamkan dalam keadaann alami. Lahan kelas ini sangat berguna untuk hutan lindung, cagar  alam, atau tempat rekreasi. Ciri-ciri lahan kelas ini adalah lereng yang sangat curam (>65%), berbatu-batu, kapasitas menahan air  sangat rendah, solum tanah sangat dangkal, sering terlihat adanya singkapan batuan, kadang-kadang seperti padang pasir berbatu ( Jamulya  Jamulya dan Sunarto, 1991 ).

1.2.1. Tipe Penggunaan Lahan Terdap Terdapat at beberap beberapaa tipe tipe penggu penggunaa naan n lahan lahan yang yang ada di Indone Indonesia sia,, diantaranya adalah:

1) Sawah, adalah lahan usaha tani yang secara fisik dicirikan oleh  permukaan tanahnya yang rata, dibatasi oleh pematang, dan dapat

Bab II Kajian Pustaka|3

dita ditana nami mi padi padi,, pala palawi wija ja,, atau atau tana tanama man n pang pangan an lain lainny nya. a. Ada Ada  beberapa macam sawah, yaitu : •

Sawa Sawah h tada tadah h huja hujan, n, adal adalah ah sawa sawah h yang yang sumbe umberr air  air  utamanya berasal dari curah hujan. Biasanya terletak di daerah yang memiliki curah hujan tinggi.

•

Sawah irigasi, adalah sawah yang sumber air utamanya  berasal dari air irigasi. Sawah irigasi terbagi lagi menjadi sawah sawah irigas irigasii teknis teknis,, sawah sawah irigasi irigasi seteng setengah ah teknis teknis dan sawah irigasi sederhana.

•

Sawah lainnya seperti sawah sistem surjan, surjan, sawah pasang surut, sawah reklamasi rawa pasang surut, sawah lebak,  polder, dan lain-lain. Jenis-jenis sawah ini tidak umum dan hanya terdapat di tempat-tempat tertentu.

1) Tegalan. Tegalan. Ada Ada dua pemahaman pemahaman mengen mengenai ai tegalan, tegalan, yaitu : •

Tegalan (tanah darat ringan), adalah sebidang tanah yang diusahakan diusahakan/diman /dimanfaatkan faatkan untuk untuk pertanian pertanian lahan kering, kering, seperi padi gogo dan palawija.

•

Tegalan (tanah darat berat), adalah sebidang tanah yang ditumb ditumbuhi uhi oleh oleh tumbuh tumbuhan an perdu perdu atau atau nipah, nipah, termas termasuk  uk   pohon-pohon.

1) Ladang, adalah lahan kering yang ditanami tanaman musiman seperti seperti padi ladang, palawija, dan tanaman tanaman holtikultu holtikultura. ra. Ladang Ladang  biasanya terletak jauh dari rumah. 2) Perk Perkeb ebun unan an,, adal adalah ah laha lahan n yang yang luas yang ditan ditanam amii oleh oleh satu satu maupun maupun bebera beberapa pa jenis jenis tanama tanaman. n. Biasan Biasanya ya diciri dicirikan kan dengan dengan adanya tanaman keras seperti kelapa, bambu, dll, juga tanaman  buah-buahan. 3) Perm Permuk ukim iman an,, adal adalah ah laha lahan n yang yang digu diguna naka kan n seba sebaga gaii temp tempat at ting tingga gall manu manusi sia. a. Ada Ada bebe bebera rapa pa maca macam m pola pola perm permuk ukim iman an diant iantar aran anya ya

memu emusat, sat,

meman emanja jan ng,

berp berpen enca car, r,

radi radial al,,

 berkelompok, dll

Bab II Kajian Pustaka|4

4) Sema Semak/ k/be belu luka kar, r, adal adalah ah pert pertum umbu buha han n taha tahap p pert pertam amaa ke arah arah   pem pembe bent ntuk ukan an hutan hutan kemb kembal ali. i. Cirr Cirri-c i-cir irin inya ya terd terdap apat at bany banyak  ak  tumbuh tumbuhan an kayu-k kayu-kayu ayuan an muda, muda, bercam bercampur pur dengan dengan semak semak dan rumput-rumput. Banyak dijumpai pada lahan bekas perladangan atau tegalan.

5) Hutan, adalah satuan lahan yang ditumbuhi oleh berbagai macam  pepohonan. Dicirikan dengan vegetasinya yang rapat dan tanah yang relatif subur.

Bab II Kajian Pustaka|3