Jenis Satelit dan Sensor yang digunakan dalam Penginderaan Jauh Bidang Kelautan

            Teknologi penginderaan jauh di Indonesia sudah dimulai sejak tahun 1971 yakni melalui partisipasi LAPAN dalam program ERS-1 atau landsat pertama, kemudian setelah beberapa tahun disusul pembangunan Stasiun Bumi Penerima data satelit Tiros –N / NOAA dan landsat. Setelah melalui penelitian yang panjang di LAPAn, pada tahun Sembilan puluhan pemanfaatan data penginderaan satelit mulai banyak dipergunakan kepentingan operasional berbagai pengguna untuk mendukung pembangunan di Indonesia. Akan tetapi dalam operasional pemanfaatan data penginderaan jauh di Indonesia hingga saat ini masih banyak mengandalkan pada satelit penginderaan jauh milik Negara asing khususnya Amerika, Jepang dan Eropa.

            Penguasaan teknologi penginderaan jauh satelit baru dimulai sejak tahun 2002 yang hasilnya pada 10 Januari 2007 telah diluncurkan satelit mikro LAPAN-TUBsat atau LAPAN- A1 yang berorbit polar, juga sudah mampu melakukan pengambilan gambar permukaan bumi khsusnya di Indonesia dari kamera video yang dibawanya dengan resolusi spasial datanya 5 x 5 m pada lebar sapuan 3,5 km dan kamera resolusi rendah 200 x 200 meter lebar sapuannya 81 km.

            Indonesia yang memiliki wilayah yang luas dengan berbagai macam sumberdaya alam dan keanekaragaman hayatinya, membutuhka banyak data satelit penginderaan jauh untuk pemantauan, untuk itu banyak instansi pemerintah mendapat tawaran pembelian satelit penginderaan jauh nasional.

            Data satelit penginderaan jauh rendah yang dapat diperoleh secara gratis darisatelit himawari, NOAA, fengyun-1 Terra dan Aqua, sudah lama dimanfaatkan di Indonesia untuk pemantauan cuaca, kebakaran hutan, kekeringan lahan melalui kehijauan tanaman, hingga prediksi zona potensi penangkapan ikan. Sedangankan data resolusi data spasial menengah dari satelit landsat, SPOT, dan ALOS banyak dimanfaatkan di Indonesia untuk inventarisasi sumberdaya alam dan pemantauan lingkungan untuk mitigasi bencaba seperti prediksi produksi tanaman padi, inventarisasi hutan, perkebunan dan analisis bencana longsor, gunung berapi, bekas lahan terbakar, serta pemetaan untuk inventarisasi terumbu karang hingga mendukung tata ruang wilayah.

            Kebutuhan pengguna sensor untuk pemantauan wilayah pesisir dan laut didasari oleh informasi kebutuhan penguna di Indonesia. Informasi kebutuhan pengguna data satelit untuk pemantauan wilayah pesisir dan laut seperti penutup lahan, kualitas ekosistem pesisir, kualitas perairan pesisir, kualitas perairan laut, parameter oseanografi, parameter fisik pesisir, dan identifikasi kapal.

            Pada pemanfaatan untuk wilayah pesisir, jenis informasi yang dapat diperoleh adalah ekosistem pesisir (mangrove, terumbu karang dan lamun) dan penutup lahan lainnya yang terkait dengan penataan ruang di wilayah pesisir. Informasi keberadaan mangrove dicirikan oleh keberadaan vegetasi dan air, karena wilayah yang didominasi oleh mangrove umumnya merupakan perairan payau yang kadang tergenang oleh air laut pada pasang tinggi. Keberadan terumbu karang dan lamun yang berada pada dasar perairan perlu dilakukan perhitungan parameter indeks kolom air untuk menghilangkan pengaruh perairan. Spesifikasi sensor landsat dan spot. Sedangkan untuk jenis informasi tata ruang, diperlukan resolusi spasial yang lebih tinggi untuk memperoleh informasi kelas penutup lahan pada pulau-pulau kecil.

            Informasi mengenai kualitas ekosistem pesisir juga diperlukan oleh pengguna. Untuk mengkaji kualitas obyek suatu penutup lahan, diperlukan informasi karakteristik spectral yang lebih baik. Untuk mangrove, penggunaan indeks vegetasi telah banyak dilakukan dalam pengkajian kualitas mangrove, dan apabila ditambahkan dengan resolusi spectral yang lebih tinggi, maka informasi kualitas mangrove, dan lebih detail terungkap, misalnya kajian tingkat stress mangrove hanya dapat dilakukan pada data hiperspektral. Keragaman mangrove dapat memberikan informasi mengenai ekosistem mangrove secara keseluruhan, informasi keragaman ini hanya dapat diperoleh menggunakan data resolusi spectral dan resolusi spasial yang tinggi. Informasi mengenai kualitas ekosistem terumbu karang dan keragamannya akan lebih detail diperoleh dengan hiperspektral dan resolusi spasial yanggi seperti sendor CASI dan HYMAP

           

            Berikut ini merupakan penjelasan dari macam-macam jenis citra satelit

·         Satelit Landsat (land satelite)

Citra Landsat TM merupakan salah satu jenis citra satelit penginderaan jauh yang dihasilkan dari sistem penginderaan jauh pasif. Landsat memiliki 7 saluran dimana tiap saluran menggunakan panjang gelombang tertentu. Satelit landsat merupakan satelit dengan jenis orbit sunsynkron (mengorbit bumi dengan hampir melewati kutub, memotong arah rotasi bumi dengan sudut inklinasi 98,2 derajat dan ketinggian orbitnya 705 km dari permukaan bumi. Luas liputan per scene 185 km x 185 km. Landsat mempunyai kemampuan untuk meliput daerah yang sama pada permukaan bumi pada setiap 16 hari, pada ketinggian orbit 705 km (Sitanggang, 1999 dalam Ratnasari, 2000). Fungsi dari satelit landsat adalah untuk pemetaan penutupan lahan, pemetaan penggunaan lahan, pemetaan tanah, pemetaan geologi, dan pemetaan suhu permukaan laut.

                Salah  satu contoh citra satelit Landsat

·         Satelit SPOT (systeme pour I’observation de la terre)

Merupakan satelit milik perancis yang mengusung pengindera HRV (SPOT1,2,3,4) dan HRG (SPOT5). Satelit ini mengorbit pada ketinggian 830 km dengan sudut inklinasi 80 derajat. satelit SPOT memiliki keunggulan pada sistem sensornya yang membawa dua sensor identik yang disebut HRVIR (haute resolution visibel infrared). Masing-masing sensor dapat diatur sumbu pengamatanya kekiri dan kekanan memotong arah lintasan satelit merekam sampai 7 bidang liputan. Fungsi dari satelit SPOT adalah untuk akurasi monitoring bumi secara global.

                Salah satu contoh citra satelit SPOT

·         Satelit ASTER (advanced spaceborne emission and reflecton radiometer)

Satelit yang dikembangkan negara Jepang dimana sensor yang dibawa terdiri dari VNIR, SWIR, dan TIR. Satelit ini memiliki orbit sunshyncronus yaitu orbit satelit yang menyelaraskan pergerakan satelit dalam orbit presisi bidang orbit dan pergerakan bumi mengelilingi matahari, sedemikian rupa sehingga satelit tersebut akan melewati lokasi tertentu di permukaan bumi selalu pada waktu lokal yang sama setiap harinya. Ketinggian orbitnya 707 km dengan sudut inklinasi 98,2 derajat.

Salah satu contoh citra satelit ASTER

·         Satelit QUICKBIRD

Merupakan satelit resolusi tinggi dengan resolusi spasial 61 cm, mengorbit pada ketinggian 450 km secara sinkron matahari, satelit ini memiliki dua sensor utama yaitu pankromatik dan multispektral. Quickbird diluncurkan pada bulan oktober 2001 di California, AS. Quickbird memiliki empat saluran (band). Fungsi dari satelit QUICKBIRD adalah untuk mendukung aplikasi kekotaan, pengenalan pola permukiman, perluasan daerah terbangun, menyajikan variasi fenomena yang tekait dengan kota, dan untuk lahan pertanian, terkait dengan umur, kesehatan, dan kerapatan tanaman semusim, sehingga seringkali dipakai untuk menaksir tingkat produksi secara regional.

 

Salah satu contoh citra satelit QUICKBIRD

·         Satelit IKONOS

Ikonos adalah satelit resolusi spasial tinggi yang diluncurkan bulan september 1999. merekam data multispektral 4 kanal pada resolusi 4 m. Ketinggian orbitnya 681 km. Citra resolusi tinggi sangat cocok untuk analisis detil, misalnya wilayah perkotaan tapi tidak efektif apabila digunakan untuk analisis yang bersifat regional. Fungsi dari satelit IKONOS adalah untuk pemetaan topografi dari skala kecil hingga menengah, menghasilkan peta baru, memperbaharui peta topografi yang sudah ada, dan mengoptimalkan penggunaan pupuk dan herbisida.

Salah satu contoh citra satelit IKONOS

·         Satelit ALOS

Jepang menjadi salah satu negara yang paling inovatif dalam pengembangan teknologi satelit penginderajaan jarak jauh setelah diluncurkannya satelit ALOS (Advaced Land Observing Satellite) pada tanggal 24 Januari 2006. ALOS adalah satelit pemantau lingkungan yang bisa dimanfaatkan untuk kepentingan kartografi, observasi wilayah,pemantauan bencana alam dan survey sumber daya alam.

Salah satu contoh citra satelit ALOS

·         Satelit GeoEye

GeoEye-1 merupakan Satelit pengamat Bumi yang pembuatannya disponsori oleh Google dan National Geospatial-Intelligence Agency (NGA) yang diluncurkan pada 6 September 2008 dari Vandenberg Air Force Base, California, AS. Satelit ini mampu memetakan gambar dengan resolusi gambar yang sangat tinggi dan merupakan satelit komersial dengan pencitraan gambar tertinggi yang ada di orbit bumi saat ini.

Salah satu contoh citra satelit geoeye

·         Satelit WorldView

Satelit World View-2 adalah satelit generasi terbaru dari Digital globe yang diluncurkan pada tanggal 8 Oktober 2009. Citra Satelit yang dihasilkan selain memiliki resolusi spasial yang tinggi juga memiliki resolusi spectral yang lebih lengkap dibandingkan produk citra sebelumnya. Resolusi spasial yang dimiliki citra satelit WorldView-2 ini lebih tinggi, yaitu : 0.46 m – 0.5 m untuk citra pankromatik dan 1.84 m untuk citra multispektral. Citra multispektral dari World View-2 ini memiliki jumlah band sebanyak 8 band, sehingga sangat memadai bagi keperluan analisis-analisis spasial sumber daya alam dan lingkungan hidup.

Salah satu contoh citra satelit world view

·         Satelit NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration)

Satelit NOAA merupakan satelit meterologi generasi ketiga milik ”National Oceanicand Atmospheric Administration” (NOAA) Amerika Serikat. Munculnya satelit ini untukmenggantikan generasi satelit sebelumnya, seperti seri TIROS (Television and Infra Red Observation Sattelite, tahun 1960-1965) dan seri IOS (Infra Red Observation Sattelite,tahun 1970-1976). Konfigurasi satelit NOAA adalah pada ketinggian orbit 833-870 km,inklinasi sekitar 98,7 ° – 98,9 °, mempunyai kemampuan mengindera suatu daerah 2 x dalam 24 jam (sehari semalam).

Seri NOAA ini dilengkapi dengan 6 (enam) sensor utama, yaitu :
1. AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer);
2. TOVS (Tiros Operational Vertical Sonde);
3. HIRS (High Resolution Infrared Sounder (bagian dari TOVS);
4. DCS (Data Collection System)
5. SEM (Space Environtment Monitor);
6. SARSAT (Search And Rescue Satelite System)
            Satelit NOAA digunakan untuk membuat peta suhu permukaan laut (Sea Surface Temperature Maps/SST Maps), monitoring iklim, studi El Nino, dan deteksi ars laut untuk memandu kapal-kapal pada dasar laut dengan ikan berlimpah.

Salah satu contoh citra satelit NOAA

Selain dari citra satelit yang disebtkan di atas, masih ada tiga jenis citra satelit lagi yang sering digunakan, yaitu Terra, IRS (The Indian Remote Sensing) dan Meteosat.

·         Terra

Terra adalah sebuah citra satelit yang merupakan sebuah spectrometer citra beresolusi tinggi yang dapat mengamati tempat yang sama di permukaan bumi setiap hari. Fungsi dari citra satelit ini adalah untuk pengamatan vegetasi, radiasi permukaan bumi, pendeteksian tutupan lahan, pendeteksian kebakaran hutan, dan pengkuran suhu permukaan bumi.

Salah satu contoh citra satelit TERRA

·         The Indian Remote Sensing (IRS)
IRS adalah sistem satelit untuk meyediakan informasi manajemen sumberdaya alam yang berharga. Fungsi dari citra satelit ini adalah untu perencanaan perkotaan dan manajemen bencana.

Salah satu contoh citra satelit IRS

·         Meteosat

Meteosat adalah sebuah satelit geostasioner yang digunakan dalam program meteorologi dunia. Mengamati fenomena yang relevan bagi ahli meteorologi.

Salah satu contoh citra satelit Meteosat

            Dan ini adalah beberapa sensor inderaja yang bermanfaat dalam bidang kelautan dari berbagi jenis sensor yang dipergunakan pada satelit. Secara umum sensor inderaja kelautan dapat dibedakan kedalam 6 golongan sesuai dengan fungsi dan daerah spektral yang digunakan, yaitu :

1.      Altrimeter.

Alat ini adalah radar (radio detection and ranging) gelombang mikro yang dapat digunakan untuk mengukur jarak vertikal antara permukaan bumi dengan wahana antariksa (satelit atau pesawat terbang). Pengukuran ini dapat menghasilkan topografi dan “kekasaran” permukaan laut sehingga dapat menduga arus permukaan, dan ketinggian gelombang.

2.      Scatterometer.

Alat ini adalah radar gelombang mikro yang dapat mengukur kekasaran permukaan laut pada cakupan yang luas di sebelah kiri dan kanan dari wahana antariksa.  Pengukuran dengan alat ini menghasilkan amplitudo gelombang pendek permukaan yang sebanding dengan angin permukaan sehingga dapat menduga kecepatan angin yang bertiup di permukaan laut.

3.      Microwave scanner.

Alat ini adalah radiometer yang mengukur intensitas radiasi yang dikeluarkan oleh laut pada panjang gelombang mikro.  Pengukuran dengan alat ini dapat menghasilkan pendugaan kecepatan angin permukaan, uap air, tingat hujan, suhu permukaan laut (SPL), dan penutupan es di kutub.

4.      Synthetic Aperture Radar (SAR).

Alat ini adalah radar gelombang mikro yang secara elektronik mensintesa sebuah antena dan menghasilkan citra (image) beresolusi tinggi.  Pengukuran dengan alat ini dapat menghasilkan dugaan kondisi gelombang laut, gelombang bawah permukaan (internal wave), hujan, batas-batas arus, da lain-lain.  Pada perkembangan terakhir alat ini juga dapat digunakan untuk mendeteksi gerombolan ikan tuna yang berada di permukaan laut.

5.      Color scanner.

Alat ini adalah radiometer yang mengukur intensitas radiasi yang dipantulkan (atau lebih tepatnya dipencarkan kembali) oleh laut pada daerah spektral sinar tampak dan inframerah dekat.  Pengukuran dengan menggunakan alat ini menghasilkan citra warna air laut (ocean color) dari mana dapat diduga kandungan klorofil permukaan laut (yang selanjutnya dapat diturunkan ke produktifitas primer dan produktifitas ikan), kandungan sedimen di kolom air laut permukaan, dan kondisi terumbu karang.

6.      Infrared scanner.

Alat ini adalah radiometer yang mengukur intensitas radiasi yang dikeluarkan oleh permukaan laut pada daerah spektral sinar inframerah.  Pengukuran dengan menggunakan alat ini terutama menghasilkan dugaan suhu permukaan laut yang selanjutnya dapat digunakan untuk meneliti berbagai proses di laut yang diindikasikan oleh suhu permukaan laut.