Sistem dalam Penginderaan Jauh

1. Sumber Tenaga

Gambaran objek permukaan bumi merupakan hasil interaksi antara tenaga dan objek yang direkam. Sumber tenaga yang utama dalam penginderaan jauh adalah radiasi sinar Matahari, tetapi jika perekaman tersebut dilakukan pada malam hari maka dibuat tenaga buatan yang dikenal sebagai tenaga pulsar.

Proses penginderaan jauh dengan menggunakan sumber tenaga radiasi Matahari pada siang hari disebut sistem pasif, sedangkan proses penginderaan jauh dengan menggunakan sumber tenaga buatan yang dilakukan pada malam hari disebut sistem aktif. Hal ini dikarenakan perekaman objek pada malam hari diperlukan bantuan sumber tenaga yang diaktifkan oleh manusia. Proses perekaman objek melalui pancaran tenaga buatan yang disebut tenaga pulsar harus berkecepatan tinggi karena pada saat pesawat bergerak tenaga pulsar yang dipantulkan oleh objek direkam oleh alat sensor. Pantulan pulsar yang tegak lurus menghasilkan tenaga yang besar sehingga rona yang terbentuk akan berwarna gelap. Adapun jika tenaga pantulan pulsar kecil, rona yang terbentuk akan cerah.

Radiasi Matahari yang terpancar ke segala arah terurai menjadi berbagai panjang gelombang ( ), mulai dari panjang gelombang dengan unit terkecil (pikometer) sampai dengan unit terbesar (kilometer). Tenaga ini mengenai objek di permukaan bumi yang kemudian dipantulkan ke sensor. Jumlah tenaga Matahari yang mencapai Bumi (radiasi) dipengaruhi oleh waktu, lokasi, dan kondisi cuaca. Jumlah tenaga yang diterima pada siang hari lebih banyak apabila dibandingkan dengan jumlah tenaga pada pagi atau sore hari. Untuk lebih jelasnya mengenai ukuran panjang gelombang radiasi Matahari yang dipancarkan ke objek di permukaan bumi.

2. Atmosfer

Atmosfer bersifat selektif terhadap panjang gelombang sehingga hanya sebagian kecil tenaga elektromagnetik dari radiasi sinar Matahari yang dapat mencapai permukaan bumi dan dimanfaatkan untuk penginderaan jauh. Bagian spektrum elektromagnetik yang mampu melalui atmosfer dan dapat mencapai permukaan bumi disebut jendela atmosfer (atmospheric window).

Kisaran panjang gelombang yang paling banyak digunakan dalam penginderaan jauh adalah sebagai berikut.

a. Spektrum Gelombang Cahaya Tampak (Visible), yaitu spektrum gelombang cahaya yang memiliki panjang gelombang antara 0,4?m–0,7?m. Cahaya tampak yang paling panjang adalah merah, sedangkan yang paling pendek adalah violet.

b. Spektrum Gelombang Cahaya Inframerah (Infrared), yaitu spektrum gelombang cahaya yang memiliki panjang gelombang antara 0,7?m–1,0?m.

c. Spektrum Gelombang Mikro, yaitu spektrum gelombang yang memiliki panjang gelombang antara 1,0?m–1,0m. Tenaga berupa gelombang elektromagnetik dari radiasi Matahari tidak dapat mencapai permukaan bumi secara utuh. Gelombang elektromagnetik mengalami hambatan oleh atmosfer. Hambatan ini terutama disebabkan penyerapan, pantulan, dan hamburan oleh butir-butir yang ada di atmosfer, seperti debu, uap air, gas karbon dioksida, dan ozon. Pengaruh atmosfer terhadap tenaga elektromagnetik.

3. Interaksi antara Tenaga dan Objek di Permukaan Bumi

Interaksi antara tenaga atau radiasi dengan objek yang terdapat di permukaan Bumi dapat dikelompokkan menjadi tiga bentuk, yaitu sebagai berikut.

a. Absorption (A), yaitu proses diserapnya tenaga oleh objek.

b. Transmission (T), yaitu proses diteruskannya tenaga oleh objek.

c. Reflection (R), yaitu proses dipantulkannya tenaga oleh objek.

Interaksi antara tenaga atau energi dengan objek-objek di permukaan Bumi akan menghasilkan pancaran sinyal dan pantulan yang bersifat sangat selektif. Jika karakteristik objek di permukaan bumi bertekstur halus, permukaan objek akan bersifat seperti cermin sehingga hampir semua energi dipantulkan dengan arah yang sama atau disebut specular reflection. Adapun jika permukaan objek memiliki tekstur kasar, maka hampir semua tenaga dipantulkan ke berbagai arah atau disebut diffuse reflection.

4. Sensor atau Alat Pengindera

Pengumpulan data dalam penginderaan jauh dilakukan dari jarak jauh dengan menggunakan sensor. Oleh karena itu, diperlukan tenaga penghubung yang membawa data tentang suatu objek di permukaan bumi ke sensor. Data tersebut dikumpulkan dan direkam oleh sensor dengan tiga cara, yaitu sebagai berikut.

a. Distribusi Daya (force) direkam dengan Gravitometer, yaitu alat yang digunakan untuk mengumpulkan data yang berkaitan dengan gaya tarik Bumi.

b. Distribusi Gelombang Bunyi direkam dengan sonar yang diguna kan untuk mengumpulkan data gelombang suara dalam air.

c. Distribusi Gelombang Elektromagnetik direkam dengan kamera untuk mengumpulkan data yang berkaitan dengan pantulan sinar.

Sensor adalah alat yang digunakan untuk melacak, mendeteksi, dan merekam suatu objek dalam daerah jangkauan tertentu. Tiap sensor memiliki kepekaan tersendiri terhadap bagian spektrum elektromagnetik. Kemampuan sensor untuk merekam gambar terkecil disebut resolusi spasial. Semakin kecil objek yang dapat direkam oleh sensor, semakin baik kualitas sensor itu dan semakin baik resolusi spasial dari citra yang dihasilkan.

Berdasarkan proses perekamannya sensor dibedakan menjadi dua, yaitu sensor fotografi dan sensor elektrik.

a. Sensor Fotografi

Proses perekaman ini berlangsung secara kimiawi. Tenaga elektromagnetik diterima dan direkam pada emulsi film yang apabila diproses akan menghasilkan foto. Apabila pemotretan dilakukan dari pesawat udara atau balon udara, fotonya disebut foto udara. Apabila pemotretan dilakukan dari antariksa, fotonya disebut foto orbital atau foto satelit.

b. Sensor Elektrik

Sensor ini menggunakan tenaga elektrik dalam bentuk sinyal elektrik. Alat penerima dan perekamannya berupa pita magnetik. Sinyal elektrik yang direkam pada pita magnetik kemudian diproses menjadi data visual maupun menjadi data digital yang siap diolah. Pemrosesannya menjadi citra dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu sebagai berikut.

1) Dengan memotret data yang direkam dengan pita magnetik yang diwujudkan secara visual pada layar monitor.

2) Dengan menggunakan film perekam khusus hasilnya berupa foto yang disebut citra penginderaan jauh.

Kendaraan yang membawa sensor atau alat pemantau dinamakan wahana. Berdasarkan ketinggian peredaran wahana, tempat pemantauan atau pemotretan dari angkasa ini dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok wahana, yaitu sebagai berikut.

a. Pesawat terbang rendah sampai medium dengan ketinggian antara 1.000 meter sampai 9.000 meter dari permukaan Bumi. Citra yang dihasilkan adalah citra foto (foto udara).

b. Pesawat terbang tinggi dengan ketinggian sekitar 18.000 meter dari permukaan Bumi. Citra yang dihasilkan ialah foto udara dan Multispectral Scanner Data.

c. Satelit dengan ketinggian antara 400 km sampai 900 km dari permukaan bumi. Citra yang dihasilkan adalah citra satelit.

5. Perolehan Data

Perolehan data dapat dilakukan dengan cara manual, yaitu dengan inter pretasi secara visual. Dapat pula dengan cara numerik atau cara digital, yaitu dengan menggunakan komputer. Foto udara pada umumnya diinterpretasi secara manual, sedangkan data hasil penginderaan jauh secara elektronik dapat diinterpretasi secara manual maupun secara digital atau numerik.

6. Pengguna Data

Pengguna data (perorangan, kelompok, badan, atau pemerintah) merupakan komponen paling penting dalam penginderaan jauh. Para penggunalah yang dapat menentukan diterima atau tidaknya hasil  penginderaan jauh tersebut. Data yang dihasilkan antara lain mencakup wilayah dan sumber daya alam suatu negara yang merupakan data yang sangat penting untuk kepentingan orang banyak.