Remote Sensing dan Citra Satelit

1 Konsep Definisi

Remote sensing (penginderaan jauh) adalah kegiatan yang merujuk pada teknik-teknik yang telah dikembangkan untuk memperoleh informasi dan analisis mengenai permukaan bumi. Informasi ini biasanya berupa radiasi elektromagnetik, baik yang dipancarkan maupun yang dipantulkan oleh permukaan bumi (Lindgren, 1985). Selain itu (Lillesand & Keifer, 1979) mendefinisikan penginderaan jauh sebagai ilmu pengetahuan dan seni dalam memperoleh informasi mengenai objek, area, atau fenomena melalui analisis dari data yang dihasilkan oleh perangkat yang tidak bersinggungan langsung dengan objek, area, atau fenomena yang sedang diamati.

Citra merupakan salah satu dari beragam hasil proses kegiatan penginderaan jauh, berupa gambar objek/area yang berada di permukaan bumi yang ditangkap menggunakan lensa kamera. Gambar ini diperoleh dengan menangkap gelombang yang dipantulkan maupun dihasilkan oleh permukaan bumi. Sedangkan alat yang digunakan untuk mendapatkan citra bumi, salah satunya adalah satelit (alternatif lainnya adalah drone atau kamera). Jadi secara umum citra satelit adalah gambaran yang terekam oleh lensa kamera atau sensor yang terpasang pada wahana satelit luar angkasa dengan ketinggian lebih dari 400 km dari permukaan bumi. Sensor dalam kaitannya dengan penginderaan jauh, merekam tenaga yang dipantulkan atau dipancarkan oleh objek di permukaan bumi. Setelah diproses, rekaman ini menghasilkan data penginderaan jauh. Data penginderaan jauh dapat berupa data digital atau data numerik untuk keperluan analisis menggunakan komputer. Satelit penginderaan jauh dibedakan menjadi dua macam, yaitu satelit sumber daya alam dan satelit cuaca.

2 Data Citra Satelit

Data penginderaan jauh memiliki berbagai karakteristik yang menjadi ciri dari data satelit.

1. Resolusi: terdapat empat resolusi yang sering digunakan dalam menerangkan data penginderaan jauh. Resolusi spasial, spektral, radiometrik, dan temporal.

2. Sistem sensor; terdapat dua sistem sensor dalam penginderaan yaitu sensor aktif dan sensor pasif.

3. Lebar sapuan; lebar permukaan bumi yang dapat rekam oleh satelit, biasanya tergantung dari ketinggian orbit satelit dari permukaan bumi. Semakin tinggi letak satelit, semakin lebar permukaan bumi yang dapat di rekam. Sebagai contoh, satelit GMS (Geostationary Meteorological Satellite) terletak pada ketinggian 35.800 km dapat memantau sepertiga luas bumi sedangkan satelit NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) dengan ketinggian 870 km memiliki lebar sapuan 2.800 km.

4. Sistem orbit; terdapat beberapa sistem orbit pada penginderaan jauh, yaitu orbit polar, orbit equatorial, dan orbit tetap (geostationer).

• Orbit polar adalah suatu lintasan satelit dari kutub ke kutub yang ada di bumi.

• Orbit equatorial adalah suatu lintasan satelit yang sejajar dengan garis equator.

• Orbit geostationer adalah berorbit tetap di mana kecepatan sudut satelit sama dengan kecepatan sudut rotasi bumi, biasanya memiliki ketinggian 35.800 km.

2.1 Resolusi

Secara umum terdapat 4 faktor yang berkaitan dengan karakteristik resolusi pada data penginderaan jauh yang perlu dipertimbangkan dalam melakukan pemilihan produk penginderaan jauh sebagai data untuk analisis. Karakteristik tersebut antara lain resolusi spasial, resolusi spektral, resolusi radiometrik, dan resolusi temporal.

Resolusi Spasial

Resolusi spasial mengacu pada ukuran objek terkecil yang dapat dideteksi dalam sebuah citra digital. Unit dasar dalam data raster disebut piksel (pixel).

Sebagai contoh, resolusi spasial 30 meter mengindikasikan dalam ukuran 1 piksel dalam gambar mewakili area seluas 30 x 30 m atau 90 m2. Semakin kecil area yang diwakili oleh 1 piksel, semakin tinggi resolusi pada suatu gambar (objek yang akan divisualisasikan akan semakin detail dan menggambarkan bentuk yang menyerupai kondisi lapangan).

Beberapa jenis satelit masuk dalam kategori Citra Satelit Resolusi Sangat Tinggi (CSRST) seperti citra Pleiades 0,5 m. Citra Satelit Resolusi Tinggi (CSRT) seperti Ikonos (4 m), Citra Resolusi Medium seperti Landsat (15-30 m) dan Sentinel-2 (10 m), dan Citra Satelit Resolusi Rendah seperti MODIS (250-1000 m).

Resolusi Spektral

Resolusi spektral menjelaskan kemampuan bagi sensor satelit penginderaan jauh pada suatu panjang gelombang, dalam memberikan tingkat kedetailan dari spektrum elektromagnetik. Semakin tinggi resolusi spektral pada suatu sensor penginderaan jauh, semakin banyak kanal (bands) serta jarak panjang gelombang yang semakin sempit.

Dengan informasi kanal yang lebih banyak, potensi dalam mengekstrak informasi pada suatu objek dapat diketahui dengan lebih detail. Berdasarkan panjang gelombang serta respon terhadap objek, penginderaan jauh dibagi menjadi dua jenis yaitu optik (pasif) dan radar (aktif).

• Sistem sensor optik dibagi menjadi 3 berdasarkan respon terhadap objek yaitu reflektansi berupa kanal tampak (visible) dengan panjang gelombang 0,4 - 0,7 µm dan Infrared Reflektif dengan panjang gelombang 0.7-3 µm serta infrared termal dengan panjang gelombang 3-14 µm.

• Sedangkan pada jenis sensor aktif seperti pada band X, band C dan Band L dengan panjang gelombang masing-masing sebesar 2.4-3.8 cm, 3.8-7.5 cm dan 15-30 cm.

Resolusi Radiometrik

Resolusi radiometrik merupakan karakteristik pada data citra yang berkaitan dengan jumlah informasi yang dimiliki dalam setiap piksel, yaitu jumlah bit yang mewakili energi yang direkam. Setiap bit mencatat eksponen daya. Sebagai contoh resolusi 8 bit adalah 28 yang menunjukkan bahwa sensor memiliki 256 nilai digital potensial (0-255) yang digunakan untuk menyimpan informasi. Semakin tinggi resolusi radiometrik, maka semakin banyak nilai yang tersedia untuk menyimpan informasi objek dalam mendiskriminasikan perbedaan energi dari setiap objek.

Resolusi Temporal

Resolusi temporal berkaitan dengan waktu tempuh yang diperlukan bagi wahana satelit penginderaan jauh untuk menyelesaikan orbit dan kembali ke area amatan yang sama. Resolusi ini bergantung pada jenis orbit, karakteristik sensor serta lebar sapuan citra.

Secara umum terdapat dua jenis orbit yaitu orbit stationer dan orbit polar.

• Jenis orbit stasioner, arah dan kecepatannya memiliki kecenderungan yang sama dengan rotasi bumi sehingga resolusi temporalnya jauh lebih tinggi. Orbit ini disebut juga sebagai orbit sinkron bumi (geo-synchronous) dengan wahana satelit yang mengorbit pada jenis orbit ini berada pada ketinggian 36,000 km dengan didominasi oleh satelit penginderaan jauh cuaca seperti Himawari yang termasuk satelit cuaca milik Jepang yang memiliki resolusi temporal sangat tinggi yaitu 30 menit.

• Jenis orbit polar atau orbit sinkron matahari (sun synchronous), wahana satelit mengorbit secara vertikal mendekati bidang utara-selatan dengan membentuk sudut inklinasi. Arah orbit memiliki resolusi temporal yang bervariasi antara 1 hari hingga waktu belasan hari.

2.2 Sistem Sensor

Sensor Optik dan Termal disebut Sistem Penginderaan Jauh Pasif. Hal ini karena sensor tidak menembakkan cahaya ke permukaan bumi, tetapi hanya menerima pantulan cahaya objek dari sumber cahaya lain, misalnya cahaya matahari. Contoh satelit yang menggunakan sistem Penginderaan jauh pasif/optik adalah Landsat, ASTER, Sentinel-2, Sentinel-3, dan sensor-sensor resolusi tinggi kayak IKONOS, Quickbird, WorldView, GeoEye, dan sebagainya.

Sensor Radar (Radio Detection and Ranging) dan Lidar disebut Sistem Penginderaan Jauh Aktif. Dikarenakan sensor ini membawa “senter” sendiri, alias menembakkan gelombang elektromagnetik ke permukaan bumi. Gelombang ini tertangkap objek, dipantulkan oleh objek, dan pantulannya ditangkap kembali oleh sensor. Pada sistem Penginderaan Jauh aktif, pantulan kembali dari objek ini dikenal dengan istilah backscatter (hamburan balik). Pada sistem optik pantulan ini diasosiasikan sebagai reflectance, sementara pada sistem termal diasosiasikan sebagai emitance.

Perbedaan antara sensor optik dan sensor radar:

1. Panjang gelombang. Sensor radar menggunakan gelombang elektromagnetik yang lebih panjang sehingga mampu melakukan penetrasi atas partikel atmosferik, seperti awan, kabut, asap, debu, uap air, dan sebagainya. Itu sebabnya citra radar relatif bersih dari gangguan atmosfer.

2. Perbedaan lainnya adalah gelombang elektromagnetik yang dipancarkan dan yang diterima oleh sensor sifatnya terpolarisasi (polarized). Sedangkan sensor optik sifatnya tidak terpolarisasi (acak).

Konteks polarisasi sangat penting untuk dipahami, sebab salah satu metode analisis citra radar adalah polarimetry. Polarimetry adalah metode analisis citra radar dengan mengeksploitasi polarisasi citra. Termasuk ketika ingin menghasilkan komposit citra radar berwarna, yang diutak-atik adalah polarisasinya.

Sensor radar sering dikenal dengan synthetic aperture radar (SAR), bekerja pada panjang gelombang mikro seperti PALSAR pada L-band dan Sentinel-1 pada C-band yang merupakan sistem pengindera aktif dengan menggunakan energi pancaran sendiri dari wahana satelit, kemudian sinyal hambur baliknya ditangkap oleh antena sensor. Dikarenakan sistem aktif dan bekerja pada gelombang mikro, maka sensor SAR dapat digunakan untuk memantau permukaan bumi tanpa gangguan awan, cuaca dan ketergantungan sumber cahaya matahari.

Sebagaimana sensor system optic, sensor radar dirancang berdasarkan karakter hamburan balik sinyal yang diterima sensor/antena radar terhadap objek lahan. Dimana karakter hamburan balik suatu objek dipermukaan tergantung panjang gelombang. Pada sensor radar yang menggunakan SAR X band akan dapat hamburan balik dari permukaan objek lahan. Sementara yang menggunakan C band selain memperoleh sinyal hamburan balik dari permukaan objek lahan juga mendapatkan hamburan balik tambahan dari dalam objek. Pada sensor yang mempergunakan L band dapat tambahan lebih banyak lagi dari bagian objek yang lebih dalam selain objek di atasnya.

3 Wahana Satelit

3.1 Amerika Serikat

Landsat

Landsat adalah program satelit penginderaan jauh yang dikelola bersama oleh NASA dan USGS (United States Geological Survey). Saat ini, seri terbaru adalah Landsat 9, yang diluncurkan pada 2021. Satelit ini beroperasi di orbit sun-synchronous dengan ketinggian sekitar 705 km dan memiliki resolusi spasial yang bervariasi, tergantung pada sensor yang digunakan, yaitu Operational Land Imager 2 (OLI-2) dan Thermal Infrared Sensor 2 (TIRS-2). Resolusi citra untuk kanal multispektral OLI-2 adalah 30 meter, pankromatik 15 meter, dan termal TIRS-2 100 meter. Satelit ini memiliki cakupan global dengan waktu ulang sekitar 16 hari sekali. Data Landsat bersifat gratis dan terbuka melalui platform seperti USGS Earth Explorer, Google Earth Engine, dan Copernicus Open Access Hub, sehingga banyak digunakan untuk penelitian lingkungan, pemantauan perubahan lahan, serta aplikasi kehutanan dan pertanian.

Landsat digunakan untuk berbagai aplikasi seperti pemantauan perubahan lahan, kehutanan, pertanian, sumber daya air, perkotaan, dan dampak perubahan iklim, serta membantu dalam penanggulangan bencana alam seperti kebakaran hutan dan banjir. Dengan rekaman jangka panjangnya, Landsat menjadi salah satu sumber data paling penting untuk studi lingkungan dan perencanaan pembangunan berkelanjutan.

Terra/Aqua

Terra dan Aqua adalah satelit penginderaan jauh milik NASA yang merupakan bagian dari program Earth Observing System (EOS). Terra, diluncurkan pada tahun 1999, dan Aqua, diluncurkan pada 2002, keduanya berada di orbit sun-synchronous polar dengan ketinggian sekitar 705 km. Terra melintasi ekuator dari utara ke selatan pada pagi hari, sedangkan Aqua bergerak dari selatan ke utara pada sore hari, memungkinkan observasi pada waktu yang berbeda dalam sehari. Kedua satelit ini membawa berbagai sensor, seperti MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) dengan resolusi spasial 250 m, 500 m, dan 1 km, serta cakupan global setiap 1-2 hari sekali. Selain itu, Aqua membawa Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS (AMSR-E) untuk mengukur kelembaban tanah dan suhu laut. Data dari Terra dan Aqua tersedia secara gratis melalui NASA dan digunakan untuk berbagai aplikasi, termasuk pemantauan iklim, kebakaran hutan, kualitas udara, dan perubahan lingkungan global.

Data dari Terra dan Aqua digunakan untuk berbagai keperluan, termasuk pemantauan perubahan iklim, kualitas udara, kebakaran hutan, pertanian, pencemaran laut, serta prediksi cuaca dan bencana alam, menjadikannya sumber informasi yang sangat penting bagi ilmuwan dan pembuat kebijakan di seluruh dunia.

Suomi-NPP

Suomi National Polar-orbiting Partnership (Suomi-NPP) adalah satelit pengamatan Bumi milik NASA, NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration), dan Departemen Pertahanan AS, yang diluncurkan pada tahun 2011 sebagai transisi antara satelit penelitian NASA dan sistem operasional cuaca JPSS (Joint Polar Satellite System). Satelit ini berada di orbit sun-synchronous polar dengan ketinggian sekitar 824 km dan melintasi ekuator dua kali sehari. Suomi-NPP membawa beberapa sensor utama, termasuk Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) dengan resolusi 375 m hingga 750 m, yang digunakan untuk pengamatan atmosfer, lautan, dan daratan. Selain itu, satelit ini dilengkapi dengan Advanced Technology Microwave Sounder (ATMS) untuk pengukuran suhu dan kelembaban atmosfer serta Cross-track Infrared Sounder (CrIS) untuk profil atmosfer yang lebih akurat. Data dari Suomi-NPP bersifat gratis dan dapat diakses melalui NOAA dan NASA, banyak digunakan untuk pemantauan cuaca, perubahan iklim, kebakaran hutan, dan kualitas udara.

Data yang dihasilkan sangat penting untuk prakiraan cuaca, pemantauan perubahan iklim, deteksi kebakaran hutan, pencemaran udara, serta pemantauan es laut dan fenomena lingkungan lainnya, menjadikannya satelit transisi sebelum operasionalnya sistem satelit generasi baru JPSS (Joint Polar Satellite System).

WorldView

WorldView adalah serangkaian satelit penginderaan jauh resolusi tinggi yang dimiliki dan dioperasikan oleh Maxar Technologies (sebelumnya DigitalGlobe) untuk keperluan komersial. Satelit utama dalam seri ini meliputi WorldView-1 (2007), WorldView-2 (2009), WorldView-3 (2014), dan WorldView-4 (2016, tetapi dinonaktifkan pada 2019 akibat kegagalan sistem kontrol). Satelit-satelit ini berada di orbit sun-synchronous dengan ketinggian sekitar 617–770 km, bergantung pada modelnya. Resolusi spasialnya sangat tinggi, dengan WorldView-3 memiliki resolusi pankromatik hingga 31 cm dan multispektral 1,24 m, serta dilengkapi sensor inframerah gelombang pendek (SWIR) dan instrumen pengamatan atmosfer (CAVIS). Cakupan global dapat diperbarui dalam hitungan 1-3 hari, tergantung pada lokasi dan kondisi cuaca. Data dari satelit WorldView bersifat komersial dan digunakan untuk berbagai aplikasi, seperti pemetaan kota, pertahanan, pertanian presisi, serta analisis perubahan lingkungan, dengan akses data melalui Maxar dan mitra distribusinya.

Data dari WorldView digunakan dalam berbagai aplikasi seperti pemetaan perkotaan, pemantauan lingkungan, pertahanan dan intelijen, tanggap bencana, pertanian presisi, serta infrastruktur dan perencanaan tata ruang, menjadikannya salah satu sistem pencitraan satelit komersial paling canggih di dunia.

Planet

Planet adalah perusahaan yang mengoperasikan berbagai satelit penginderaan jauh komersial dengan resolusi tinggi, terutama seri PlanetScope, SkySat, dan RapidEye. Satelit PlanetScope terdiri dari konstelasi Dove, yang merupakan satelit kecil (CubeSats) di orbit sun-synchronous dengan ketinggian sekitar 475 km dan resolusi spasial sekitar 3–5 meter. Konstelasi ini memungkinkan cakupan global harian. SkySat, satelit beresolusi tinggi, memiliki resolusi pankromatik hingga 50 cm dan multispektral 2 meter, dengan orbit di sekitar 450 km, serta mampu merekam video berdurasi 90 detik. Sementara itu, RapidEye (sebelumnya dioperasikan oleh BlackBridge sebelum diakuisisi oleh Planet) memiliki resolusi 5 meter dan digunakan untuk pemetaan skala besar. Data dari satelit Planet bersifat komersial, tetapi ada program akses terbatas untuk penelitian dan bantuan kemanusiaan, misalnya melalui Planet’s Education and Research Program atau Open California Initiative. Data ini banyak digunakan dalam bidang pertanian, kehutanan, perubahan iklim, serta intelijen dan keamanan.

National Oceanic and Atmospheric Administration Advanced Very High Resolution Radiometer (NOAA/AVHRR)

National Oceanic and Atmospheric Administration Advanced Very High Resolution Radiometer (NOAA/AVHRR) adalah sensor penginderaan jauh yang digunakan pada satelit pengamat Bumi yang dimiliki oleh NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration). AVHRR pertama kali diluncurkan pada tahun 1978 dan digunakan pada berbagai satelit NOAA, termasuk NOAA-15, NOAA-18, dan NOAA-19. Sensor ini bekerja di orbit polar sun-synchronous dengan ketinggian sekitar 850 km, dan memiliki resolusi spasial sekitar 1,1 km pada puncak kemampuan penginderaan (di atas ekuator) dalam mode pengamatan. AVHRR memiliki beberapa saluran spektral, termasuk untuk pengamatan suhu permukaan laut, kelembaban, tumbuhan hijau, dan kualitas udara, serta saluran inframerah termal yang penting untuk pemantauan cuaca dan bencana alam. AVHRR memiliki cakupan global yang sangat luas dengan pembaruan citra hampir setiap 12 jam. Data yang dihasilkan oleh NOAA/AVHRR bersifat gratis dan terbuka untuk publik, digunakan dalam pemantauan cuaca, perubahan iklim, perkiraan cuaca, dan pengelolaan sumber daya alam seperti kehutanan dan pertanian.

Dengan cakupan global yang diperbarui setiap hari, data dari NOAA/AVHRR sangat berharga untuk prakiraan cuaca, pemantauan perubahan iklim jangka panjang, serta analisis dinamika ekosistem darat dan laut, menjadikannya salah satu sistem penginderaan jauh yang paling banyak digunakan untuk penelitian lingkungan dan meteorologi sejak era 1980-an.

IKONOS

IKONOS adalah satelit penginderaan jauh milik GeoIQ (sebelumnya GeoSpace), yang diluncurkan pada 1999 dan merupakan salah satu satelit pertama yang menawarkan resolusi tinggi untuk keperluan komersial. Satelit ini beroperasi di orbit sun-synchronous dengan ketinggian sekitar 681 km. IKONOS memiliki kemampuan untuk menghasilkan citra dengan resolusi hingga 1 meter untuk kanal pankromatik dan 4 meter untuk kanal multispektral (R, G, B, dan NIR). Cakupan global yang dapat diperoleh dari satelit ini mencakup pemetaan daratan, pertanian, manajemen sumber daya alam, serta pengawasan perkotaan. Data dari IKONOS adalah komersial, dan meskipun peluncurannya sudah lebih dari dua dekade yang lalu, satelit ini telah digunakan untuk aplikasi pemetaan skala besar dan pemantauan perubahan lahan sebelum akhirnya dihentikan operasionalnya pada 2015, digantikan oleh satelit-satelit dengan resolusi lebih tinggi.

Citra yang dihasilkan oleh IKONOS banyak digunakan untuk pemetaan topografi, perencanaan kota, pemantauan lingkungan, pertahanan dan intelijen, serta analisis pertanian dan kehutanan. Dengan teknologi canggih pada masanya, IKONOS menjadi salah satu satelit yang berperan penting dalam revolusi penginderaan jauh komersial sebelum akhirnya dihentikan operasinya pada 2015.

Quickbird

QuickBird adalah satelit penginderaan jauh milik DigitalGlobe (sekarang Maxar Technologies), yang diluncurkan pada 2001 dan beroperasi hingga 2015. Satelit ini beroperasi di orbit sun-synchronous dengan ketinggian sekitar 450 km. QuickBird dikenal karena kemampuan menghasilkan citra dengan resolusi tinggi, yaitu 61 cm untuk kanal pankromatik dan 2,44 meter untuk kanal multispektral (merah, hijau, biru, dan inframerah dekat). QuickBird dapat mencakup area luas dengan kemampuan pemantauan harian dalam beberapa wilayah, tergantung pada orbit dan kondisi cuaca. Data dari satelit ini digunakan untuk aplikasi seperti pemetaan kota, pertanian presisi, perencanaan tata ruang, serta pemantauan perubahan lingkungan. Setelah dihentikan operasionalnya pada 2015, satelit ini digantikan oleh satelit-satelit dengan teknologi dan resolusi yang lebih canggih. Data QuickBird sebelumnya tersedia secara komersial melalui Maxar Technologies dan mitra distribusinya.

Data dari QuickBird banyak digunakan untuk pemetaan perkotaan, perencanaan tata ruang, pemantauan lingkungan, pertahanan dan intelijen, pertanian presisi, serta respons terhadap bencana alam. Dengan resolusi tinggi dan cakupan global, QuickBird menjadi salah satu satelit komersial pertama yang merevolusi industri penginderaan jauh sebelum akhirnya dinonaktifkan setelah lebih dari satu dekade beroperasi.

3.2 Perancis

SPOT

SPOT (Satellite Pour l’Observation de la Terre) adalah serangkaian satelit penginderaan jauh yang dikembangkan oleh Airbus Defence and Space (sebelumnya oleh Spot Image), yang diluncurkan pertama kali pada 1986. Satelit-satelit SPOT berada di orbit sun-synchronous dengan ketinggian sekitar 800 km. Seri terbaru, SPOT 6 dan SPOT 7, memiliki resolusi spasial hingga 1,5 meter untuk citra pankromatik dan 6 meter untuk citra multispektral. Sebelumnya, satelit-satelit SPOT memiliki resolusi sekitar 10 meter. SPOT memberikan cakupan global dengan kemampuan pemantauan yang relatif cepat, dengan pembaruan data untuk area tertentu dalam rentang waktu sekitar 1-3 hari tergantung pada lokasi dan kondisi cuaca. Satelit SPOT digunakan untuk berbagai aplikasi seperti pemetaan, pemantauan pertanian, kehutanan, perencanaan kota, serta analisis bencana alam dan perubahan iklim. Data dari satelit SPOT bersifat komersial, dan dapat diakses melalui platform-platform distribusi seperti Airbus dan mitra mereka.

Data dari SPOT digunakan dalam berbagai bidang, termasuk pemetaan skala besar, perencanaan kota, pertanian presisi, kehutanan, pemantauan lingkungan, serta tanggap darurat bencana alam. Dengan sejarah panjang dalam industri penginderaan jauh, program SPOT telah berkontribusi besar dalam penyediaan data berkualitas tinggi untuk berbagai keperluan ilmiah dan komersial di seluruh dunia.

Pleiades

Pleiades adalah konstelasi satelit penginderaan jauh milik Airbus Defence and Space, yang terdiri dari dua satelit, Pleiades 1A dan Pleiades 1B, diluncurkan pada 2011 dan 2012 secara berurutan. Satelit-satelit ini berada di orbit sun-synchronous dengan ketinggian sekitar 694 km. Pleiades memiliki kemampuan menghasilkan citra dengan resolusi tinggi, yaitu 50 cm untuk citra pankromatik dan 2 meter untuk citra multispektral (merah, hijau, biru, dan inframerah dekat). Konstelasi Pleiades memungkinkan pemantauan Bumi secara global dengan siklus pembaruan data yang cepat, dengan citra yang dapat diperoleh dalam waktu 1 hingga 3 hari untuk area tertentu. Satelit ini digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti pemetaan kota, perencanaan infrastruktur, pemantauan perubahan lingkungan, serta analisis bencana alam. Data dari satelit Pleiades bersifat komersial dan tersedia melalui Airbus dan mitra distribusinya, dengan penggunaan di sektor pemerintahan, pertahanan, dan industri swasta.

Data dari Pléiades digunakan untuk berbagai aplikasi, termasuk pemetaan topografi, perencanaan kota, pemantauan infrastruktur, pertanian presisi, kehutanan, pemantauan bencana alam, serta intelijen dan pertahanan. Dengan kemampuan pencitraan stereo dan kapasitas revisi yang tinggi, Pléiades menjadi salah satu sistem pencitraan satelit yang banyak digunakan untuk kebutuhan komersial maupun strategis di seluruh dunia.

TerraSAR-X

TerraSAR-X adalah satelit radar penginderaan jauh milik Airbus Defence and Space, diluncurkan pada 2007 dalam kerjasama antara Jerman (DLR - Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) dan Airbus. Satelit ini berada di orbit sun-synchronous dengan ketinggian sekitar 514 km. TerraSAR-X menggunakan teknologi Synthetic Aperture Radar (SAR), yang memungkinkan pengambilan citra Bumi dalam segala kondisi cuaca, baik siang maupun malam. Satelit ini memiliki resolusi spasial tinggi, mulai dari 1 meter (untuk mode panchromatic) hingga 40 meter (untuk mode resolusi rendah), tergantung pada mode operasi yang digunakan. TerraSAR-X memiliki kemampuan untuk menghasilkan citra radar yang sangat berguna dalam pemantauan permukaan Bumi, seperti pemetaan topografi, pemantauan perubahan lahan, serta pengawasan bencana alam seperti banjir dan kebakaran hutan. Cakupan globalnya mencakup pembaruan data dalam siklus yang relatif cepat, dengan akses data komersial yang tersedia melalui Airbus dan mitra distribusinya.

Data dari TerraSAR-X digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti pemetaan topografi, pemantauan perubahan lahan, pengelolaan sumber daya alam, deteksi kapal dan aktivitas maritim, perencanaan kota, serta mitigasi bencana alam. Dengan akurasi geolokasi yang tinggi dan kemampuan pencitraan radar yang andal, TerraSAR-X menjadi salah satu satelit SAR terkemuka yang digunakan untuk berbagai keperluan ilmiah, komersial, dan strategis.

3.3 Uni Eropa

Sentinel

Sentinel adalah serangkaian satelit penginderaan jauh yang merupakan bagian dari program Copernicus yang dikelola oleh European Space Agency (ESA) dan European Commission. Program ini bertujuan untuk menyediakan data pengamatan Bumi yang berkualitas tinggi untuk berbagai aplikasi lingkungan, cuaca, bencana alam, dan perubahan iklim. Satelit-satelit Sentinel terdiri dari beberapa misi dengan spesifikasi dan tujuan berbeda.

Sentinel-1 (diluncurkan pada 2014 dan 2016) menggunakan Synthetic Aperture Radar (SAR) untuk pemantauan permukaan Bumi dengan resolusi hingga 5 meter. Sentinel-1 digunakan untuk pemantauan bencana alam seperti gempa bumi, banjir, dan pergeseran tanah, serta pemantauan laut dan iklim. Cakupan globalnya memungkinkan pembaruan citra setiap 6 hari.

Sentinel-2 (diluncurkan pada 2015) membawa Multispectral Instrument (MSI) dengan resolusi spasial antara 10 meter (untuk citra pankromatik) hingga 60 meter (untuk kanal spektral tertentu). Sentinel-2 digunakan untuk pemantauan vegetasi, pertanian, perubahan lahan, dan kualitas air. Cakupan globalnya memberikan pembaruan citra setiap 5 hari.

Sentinel-3 (diluncurkan pada 2016) dilengkapi dengan instrumen penginderaan jauh untuk pengamatan permukaan laut, atmosfer, dan daratan. Resolusi citranya bervariasi, dengan 300 meter untuk pengamatan laut dan 1,2 km untuk pemantauan suhu permukaan Bumi. Sentinel-3 juga digunakan untuk pemantauan perubahan iklim dan kualitas udara, dengan pembaruan citra setiap 1-2 hari.

Sentinel-5P (diluncurkan pada 2017) difokuskan pada pemantauan atmosfer, dengan sensor TROPOMI yang dapat mengukur gas-gas atmosfer seperti ozon, metana, dan nitrogen dioksida. Resolusi citra untuk pemantauan gas atmosfer bisa mencapai 7 km.

Data dari semua satelit Sentinel tersedia secara gratis untuk publik, dengan akses melalui platform seperti Copernicus Open Access Hub dan ESA’s Earth Observation Data Portal, mendukung berbagai penelitian dan aplikasi di bidang pemantauan lingkungan, bencana alam, dan manajemen sumber daya alam.

Data dari satelit-satelit Sentinel sangat penting untuk memahami perubahan iklim, memantau bencana alam, dan mendukung perencanaan pembangunan berkelanjutan.

3.4 Jepang

Advanced Land Observing Satellite (ALOS)

ALOS (Advanced Land Observing Satellite) adalah satelit penginderaan jauh milik JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency), yang diluncurkan pertama kali pada 2006 dengan tujuan untuk pemantauan Bumi secara global. ALOS beroperasi di orbit sun-synchronous pada ketinggian sekitar 692 km dan memiliki beberapa instrumen canggih, termasuk PALSAR (Phased Array type L-band Synthetic Aperture Radar) untuk penginderaan radar dengan resolusi hingga 10 meter. PALSAR memungkinkan pemantauan permukaan Bumi tanpa terpengaruh cuaca dan pencahayaan, sehingga sangat berguna untuk mengamati daerah yang sering tertutup awan, seperti hutan tropis dan wilayah kutub.

ALOS juga dilengkapi dengan AVNIR-2 (Advanced Visible and Near Infrared Radiometer-2) yang mampu menangkap citra dengan resolusi hingga 10 meter dan PRISM (Panchromatic Remote-sensing Instrument for Stereo Mapping) yang dapat menghasilkan citra dengan resolusi 2,5 meter. Satelit ini digunakan untuk berbagai aplikasi, termasuk pemetaan topografi, pengelolaan sumber daya alam, pertanian, serta pemantauan bencana alam dan perubahan iklim.

Satelit ALOS-2, yang merupakan penerus ALOS, diluncurkan pada 2014 dengan pengembangan PALSAR-2 untuk meningkatkan kemampuan radar dengan resolusi lebih tinggi dan cakupan yang lebih luas. Data dari satelit ALOS tersedia secara gratis untuk penelitian dan dapat diakses melalui platform seperti JAXA dan USGS Earth Explorer, dengan beberapa data komersial juga tersedia.

Data dari satelit ALOS digunakan dalam berbagai sektor, termasuk pemantauan perubahan lahan, perencanaan kota, mitigasi bencana alam, pemetaan sumber daya alam, serta analisis hutan dan pertanian. ALOS menjadi sumber data penting untuk pemahaman lebih dalam mengenai topografi dan perubahan yang terjadi pada permukaan Bumi.

Himawari

Himawari adalah serangkaian satelit cuaca milik JMA (Japan Meteorological Agency) yang digunakan untuk pemantauan cuaca dan iklim global. Satelit-satelit Himawari berada di orbit geostasioner, sekitar 35.800 km di atas permukaan Bumi, memungkinkan mereka untuk memantau area yang sama secara terus-menerus. Seri terbaru adalah Himawari-8, yang diluncurkan pada 2014, dan Himawari-9, yang diluncurkan pada 2016. Himawari-8 dan Himawari-9 dilengkapi dengan Advanced Himawari Imager (AHI), yang dapat menangkap citra dengan resolusi spasial hingga 500 meter pada kanal inframerah dan 1 km untuk citra visibilitas, dengan cakupan global yang sangat luas. Satelit ini memberikan pembaruan citra hampir setiap 10 menit, membuatnya sangat berguna untuk pemantauan cuaca dalam waktu nyata, termasuk awan, badai, suhu permukaan laut, dan parameter atmosfer lainnya. Data dari satelit Himawari bersifat gratis dan dapat diakses melalui berbagai platform, termasuk Japan Meteorological Agency (JMA) dan NOAA, serta digunakan untuk ramalan cuaca, peringatan bencana alam, dan riset iklim.

Satelit Himawari memberikan gambaran cuaca secara real-time, termasuk pengamatan awan, suhu permukaan laut, kelembapan atmosfer, serta deteksi badai tropis dan fenomena meteorologi lainnya. Data dari satelit Himawari penting untuk prakiraan cuaca, mitigasi bencana alam, serta pemantauan perubahan iklim di kawasan Asia-Pasifik. Himawari juga menyediakan data untuk mendukung berbagai aplikasi terkait keamanan, transportasi, dan pertanian.

Multifunctional Transport Satellite (MTSAT)

Multifunctional Transport Satellite (MTSAT) adalah serangkaian satelit cuaca dan komunikasi yang dimiliki oleh Japan Meteorological Agency (JMA), yang digunakan untuk pemantauan cuaca dan komunikasi di wilayah Asia-Pasifik. MTSAT pertama kali diluncurkan pada 2005 dengan satelit MTSAT-1R dan diikuti oleh MTSAT-2 yang diluncurkan pada 2006. Satelit-satelit MTSAT berada di orbit geostasioner, sekitar 35.800 km di atas permukaan Bumi, memberikan pemantauan cuaca yang terus-menerus di wilayah tersebut.

Satelit ini dilengkapi dengan Advanced Meteorological Imager (AMI) yang mampu menghasilkan citra dengan resolusi hingga 1 km untuk citra visual dan 4 km untuk citra inframerah, memungkinkan pemantauan berbagai fenomena cuaca seperti awan, badai tropis, dan suhu permukaan laut. MTSAT juga dilengkapi dengan sistem komunikasi yang mendukung transmisi data cuaca dan layanan lainnya. MTSAT memberikan pembaruan citra setiap 10 hingga 30 menit, memungkinkan pemantauan cuaca secara real-time untuk ramalan cuaca dan peringatan dini bencana. Data dari satelit MTSAT bersifat gratis dan dapat diakses melalui JMA serta digunakan untuk keperluan cuaca, navigasi penerbangan, dan komunikasi darurat.

Satelit ini juga digunakan untuk komunikasi satelit yang mendukung layanan navigasi dan komunikasi darurat. MTSAT memainkan peran penting dalam pengamatan cuaca dan menyediakan data penting untuk prediksi bencana alam, manajemen risiko, serta pemantauan iklim di kawasan Asia-Pasifik.

3.5 Indonesia

LAPAN-TUBSAT

LAPAN-TUBSAT adalah satelit kecil penginderaan jauh yang dikembangkan oleh LAPAN (Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional) Indonesia bekerja sama dengan Technische Universität Berlin (TUB) Jerman. Satelit ini diluncurkan pada 2015 sebagai bagian dari program pengembangan teknologi satelit Indonesia. LAPAN-TUBSAT berada di orbit low Earth orbit (LEO) pada ketinggian sekitar 650 km dan merupakan satelit dengan ukuran kecil atau CubeSat.

Satelit ini dilengkapi dengan sensor multispektral untuk pengambilan citra Bumi, dengan kemampuan resolusi sekitar 20 meter, serta sensor pancar untuk komunikasi dan pemantauan atmosfer. LAPAN-TUBSAT dirancang untuk berbagai aplikasi, termasuk pemantauan perubahan iklim, bencana alam, serta pengelolaan sumber daya alam seperti hutan dan pertanian. Satelit ini juga digunakan untuk riset ilmiah dan pengembangan teknologi satelit di Indonesia. Data dari LAPAN-TUBSAT tersedia secara gratis untuk keperluan penelitian dan aplikasi nasional, dan diharapkan dapat mendukung kapasitas Indonesia dalam bidang penginderaan jauh dan teknologi antariksa.

Satelit ini juga digunakan untuk pemantauan lingkungan, penelitian atmosfer, serta pengembangan teknologi satelit di Indonesia. LAPAN-TUBSAT menjadi salah satu langkah awal bagi Indonesia dalam mengembangkan kemampuan satelit domestik dan berkontribusi pada pemantauan kondisi Bumi secara lebih efektif, dengan tujuan untuk mendukung pembangunan nasional dan riset ilmiah.

4 Platform Remote Sensing

Berbagai situs web telah menyediakan akses mudah terhadap data citra satelit. Kemudahan ini memungkinkan penelitian di bidang penginderaan jauh menjadi lebih praktis dalam memperoleh data yang dibutuhkan. Data citra satelit yang tersedia berasal dari beragam sensor yang mengorbit di bumi, sehingga jumlah data yang disediakan sangat beragam. Kualitas citra yang dihasilkan pun juga bervariasi sehingga diperlukan seleksi sebelum digunakan.

4.1 Google Earth Engine (GEE)

Google Earth Engine (GEE) adalah platform terbuka yang dikembangkan oleh Google untuk memanfaatkan data penginderaan jauh dalam berbagai aplikasi. Platform ini menyediakan akses ke citra satelit dari berbagai sumber, termasuk Landsat, Sentinel, serta beragam produk dari Terra/Aqua MODIS dan lainnya. GEE dapat diakses secara gratis melalui https://earthengine.google.com/, dengan ketentuan yang harus dipatuhi oleh pengguna.

Untuk mengumpulkan data citra satelit melalui GEE, diperlukan peramban web serta beberapa pengaturan yang dikonfigurasi menggunakan bahasa pemrograman JavaScript dan Python. Pengaturan ini mencakup pemilihan wilayah, pemotongan citra sesuai ukuran yang diinginkan, jenis satelit yang digunakan, persentase tutupan awan, dan parameter lainnya.

4.2 MPC

Microsoft Planetary Computer (MPC) adalah platform pengembangan dan analisis data spasial berbasis citra satelit yang disediakan oleh Microsoft (https://planetarycomputer.microsoft.com/). Dengan dukungan data terbuka dan Application Programming Interface (API), MPC memungkinkan analisis dalam skala besar melalui layanan Microsoft Azure cloud computing.

Platform ini menyediakan katalog data berukuran petabyte, berisi berbagai data pemantauan lingkungan dalam format siap analisis. Beberapa dataset yang tersedia meliputi citra satelit Landsat-8, Sentinel-1, Sentinel-2, Terra Climate, MODIS, NOAA C-CAP, Aster L1T, dan Copernicus DEM. MPC dapat diakses melalui planetarycomputer.microsoft.com.

4.3 USGS Earth Explorer

USGS Earth Explorer adalah salah satu platform penyedia data citra satelit yang dapat diakses secara gratis melalui https://earthexplorer.usgs.gov/. Situs ini menawarkan beragam pilihan citra satelit, termasuk data optik, radar, citra satelit cuaca, hingga peta elevasi digital.

Citra satelit yang tersedia mencakup data dari misi Landsat USGS-NASA selama lebih dari 40 tahun, serta berbagai sensor jarak jauh NASA lainnya seperti Terra dan Aqua MODIS, ASTER, dan VIIRS. Selain itu, terdapat pula kumpulan data open-source hasil kolaborasi dengan ISRO (Resourcesat-1 dan 2), ESA (Sentinel-2), serta beberapa citra satelit resolusi tinggi komersial seperti IKONOS-2, OrbView-3, dan data historis SPOT.

4.4 EOS Landviewer

Landviewer adalah aplikasi web GIS yang menyediakan akses ke data citra satelit dan dapat digunakan secara gratis. Platform ini dapat diakses melalui https://eos.com/landviewer/.

Pengguna dapat memperoleh citra satelit gratis dari berbagai sumber, termasuk Landsat 7-8, Sentinel-1 dan 2, CBERS-4, MODIS, data udara dari NAIP, serta data historis Landsat 4-5. Selain itu, Landviewer juga menyediakan citra satelit dari SPOT 5-7, Pleiades-1, Kompsat-2, 3, 3A, dan SuperView-1, namun data ini berbayar jika ingin diunduh.

4.5 Copernicus Open Access Hub

Copernicus Open Access Hub adalah platform yang menyediakan akses ke data satelit dari berbagai sensor dalam program Sentinel, termasuk Sentinel-1, Sentinel-2, Sentinel-3, dan Sentinel-5P.

Sentinel-1 menghasilkan citra radar, Sentinel-2 menyediakan citra multispektral optik, Sentinel-3 digunakan untuk pemantauan lingkungan permukaan, Sentinel-5P menyediakan data terkait atmosfer dan kualitas udara. Semua data yang tersedia di platform ini dapat diakses secara gratis, lengkap, dan terbuka bagi pengguna. Copernicus Open Access Hub dapat diakses melalui https://dataspace.copernicus.eu/.

4.6 Sentinel Hub

Sentinel Hub adalah platform penyedia citra satelit yang dapat diakses melalui dua halaman web utama, yaitu EO Browser dan Sentinel Playground.

EO Browser (apps.sentinel-hub.com/eo-browser) menyediakan data dari Sentinel-1, Sentinel-2, Sentinel-3, Sentinel-5P, Landsat 1-5 MSS L1, Landsat 4-5 TM, Landsat 7 ETM+, Landsat 8-9, Landsat (ESA Archive), MODIS, Envisat Meris, DEM, Copernicus Services, Proba-V, GIBS, Planet-NICFI, dan lainnya.

Sentinel Playground (apps.sentinel-hub.com/sentinel-playground) menyediakan citra dari Sentinel-1 (IW-VVVH), Sentinel-2 L1C, Sentinel-2 L2A, Landsat 8-9, MODIS, dan DEM. Semua data yang disediakan oleh Sentinel Hub dapat diakses secara gratis. Akses ke https://www.sentinel-hub.com/.

4.7 EOG Data

Earth Observation Group (EOG) adalah kelompok penelitian yang secara khusus mengamati sumber cahaya buatan dan pembakaran di permukaan bumi pada malam hari. Saat ini, EOG berfokus pada pengumpulan dan pemrosesan data dari Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS) untuk menghasilkan citra satelit malam hari.

Data EOG dapat diakses melalui https://eogdata.mines.edu/products/vnl/. Citra satelit malam hari yang tersedia di situs ini diperoleh dari Joint Polar Satellite System (JPSS) dengan sensor VIIRS. Data yang disediakan dikategorikan berdasarkan periode waktu, seperti tahunan, bulanan, dan data tutupan awan.

Khusus untuk data tahunan, EOG telah menyediakan citra satelit malam hari sejak tahun 2012 hingga 2021.

4.8 NASA Earth Observatory

National Aeronautics and Space Administration (NASA) Earth Observatory adalah platform yang menyediakan berbagai data dalam bentuk gambar, artikel, serta temuan ilmiah terkait lingkungan, sistem Bumi, dan iklim. Data yang tersedia mencakup hasil dari misi satelit, penelitian lapangan, serta model pemantauan yang dikembangkan oleh NASA.

Pengguna dapat mengakses data secara gratis melalui earthobservatory.nasa.gov/features/NightLights. Salah satu dataset yang tersedia di situs ini adalah citra satelit malam hari, yang mencakup data dari tahun 2012 dan 2016.

Untuk mengakses NASA Earth Data Search bisa kunjungi situs https://search.earthdata.nasa.gov/search

4.9 Katalog Inderaja

Indonesia juga telah menyediakan akses data melalui Bank Data Penginderaan Jauh Nasional yaitu sebuah platform yang disediakan oleh LAPAN (sekarang BRIN) untuk mengelola dan mendistribusikan data citra satelit bagi berbagai keperluan, seperti penelitian, perencanaan wilayah, pemantauan lingkungan, dan mitigasi bencana. Untuk mengaksesnya kunjungi (https://inderaja-catalog.lapan.go.id/).

5 Referensi

BPS. (2022). Teknik Pengumpulan Data dan Preprocessing Citra Satelit. Jakarta: BPS.

Darmawan, A., Harianto, S. P., Santoso, T., & Winarno, G. D. (2018). Buku ajar penginderaan jauh untuk kehutanan. Aura Publishing.