SPACE MAPPING DENGAN PENGGUNAAN SENSOR PASIF DAN AKTIF

SPACE MAPPING DENGAN PENGGUNAAN SENSOR PASIF DAN AKTIF Dwi Arini-2015

Space Mapping Dengan Citra Satelit Sensor Pasif SPOT v. SPACE MAPPING : Pemetaan rupabumi menggunakan data citra satelit, tidak tembus awan. Proses pengolahan citra orthodigital

HITUNGAN GEODESI DAN PROYEKSI PETA Transformasi Koordinat : v Hitungan Geodesi v Geografis ( , ) Peta ( x , y ) Ellipsoida bumi Peta Rupabumi (bidang datar) v Transformasi Koordinat : Universal Transverse Mercator; Conical Lamberth; dll. v Tujuan : Bidang datar Luas / Jarak / Sudut adalah benar, distorsi kecil

WORLD GEODETIC SYSTEM (WGS) 1984 DATUM Z Conventional Terrestrial Pole (CTP) 1984 90 Bujur Timur Meridian 0 v Penggunaan : Referensi sistem koordinat pemetaan, berada di pusat massa bumi. v WGS 1984 : Elipsoida global Y X Pusat Massa Bumi Equator

PENGOLAHAN CITRA ORTHO DIGITAL v Ortho image Processing Utilizing DEM data at scale v Contour lines and ortho image overlay processing. v Visual interpretation and Screen digitizing to obtain natural and human made features. 0 = -c {a 11 (X-Xo) + a 12(Y-Yo) + a 13(Z-Z 0) } / { a 31(X-Xo) + a 32(Y-Yo) + a 33(Z-Zo) } r = -c {a 21 (X-Xo) + a 22(Y-Yo) + a 23(Z-Z 0) } / { a 31(X-Xo) + a 32(Y-Yo) + a 33(Z-Zo) }

Space Mapping Dengan Citra Satelit Sensor Aktif PELUNCURAN RADARSAT-1 NOV 1995. • RADARSAT adalah sistem satelit observasi Bumi yang canggih, dikembangkan oleh Kanada, untuk memantau perubahan lingkungan dan untuk mendukung kelestarian Sumber daya. Kanada dan dunia memiliki akses penuh ke operasional pertama sistem satelit radar sipil yang mamapu memproduksi dalam skala besar dan pengiriman data tepat waktu. Data dari satelit dapat memenuhikebutuhan komersial, program pemerintah dan ilmiah serta menyediakan sumber baru yangdapat diandalkan dengan data radar berkualitas tinggi.

RADARSAT Program RADARSAT dipimpin oleh Canadian Space Agency (CSA), dibangun diatas prestasi sejarah dalam penginderaan jauh oleh Canada Center Of Remote Sensing (CCRS). Dengan kreasinya pada tahun 1989, CSA mengambil alih pelaksanaan dan pengoperasian proyek RADARSAT sebagai komponen kunci dari program luar angkasa Kanada. RADARSAT tidak memiliki keterbatasan. RADARSAT-1 mengelilingi Bumi diketinggian 798 kilometer dengan kemiringan 98, 6 derajat ke khatulistiwa. Karena RADARSAT Memiliki orbit sun syncronous, solar array hampir terus menerus terkena sinar matahari, memungkinkan untuk lebih mengandalkan tenaga matahari daripada daya baterai.

RADARSAT-1 menawarkan pengguna berbagai pilihan sinar. SAR memiliki kemampuan unik untuk membentuk dan mengarahkan sinar dari sudut 10 sampai 60 derajat, di petak 45 sampai 500 kilometer, dengan resolusi berkisar 8 -100 metres. RADARSAT-1 mengcover Kutub Utara dan sebagian besar dari Kanada setiap tiga hari, tergantung pada petak yang dipilih. Data di-download secara real time atau disimpan pada tape recorder kapalsampai pesawat ruang angkasa berada dalam jangkauan stasiun penerima. Data RADARSAT yang diterima di stasiun bumi di Kanada dioperasikan oleh Canada Center Of Remote Sensing.

Karakteristik RADARSAT

Cara Kerja RADARSAT Nilai Beam Pada RADARSA T

Model beam Tutupan Lahan RADARSAT Produk data yang dihasilkan adalah : Raw Signal Data (RAW), Single Look Complex (SLC), SAR Georeference Fine resolution (SGF) or Path Image, SAR Georeference Course resolution (SGC), SAR Systematically Geocoded (SSG) or Map Image, Scan. Sar Narrow (SCN) and Scan. Sar Wide (SCW)

Komponen dan Spesifikasi RADARSAT Spesifikasinya : Launch mass (total) 2, 750 kg Array power 2. 5 k. W Batteries 3 x 48 Ah Ni. Cd Design lifetime 5 years

TERRASAR • Terra. SAR-X sebuah satelit observasi bumi milik Jerman, merupakan joint venture yang dilakukan dibawah kemitraan public-private antara Aerospace Center DLR Jerman dan EADS Astiurm Bmb. H, pemegang hak eksploitsi komersial ekslusif yang dimiliki oeh penyedia layanan geo-informasi Infoterra Gmbh. Terrasar -X diluncurkan pada tanggal 15 Juni 2007 di Boikonur Cosmodrome, Kazakhstam, dan telah beroperasi penuh sejak Januari 2008. Setelah peluncuran satelit kedua, tandem-X tahun 2010 awal, kenyataannya kedua satelit tersebut sebagai pasangan.

ALOS • Advanced Land Observing Satellite (ALOS), atau dalam bahasa Jepang disebut Daichi, adalah satelit yang diluncurkan oleh Japan Aerospace Exploration Agency pada 24 Januari 2006. Peluncuran ALOS menggunakan roket H-II A di Tanegashima Space Center, Jepang. Jangka waktu misi satelit ini adalah 3 -5 tahun.

ALOS memiliki tiga instrumen sensor utama. Pertama, PRISM, yaitu sebuah panchromatic radiometer dengan resolusi spasial bertujuan memperoleh data termasuk mengenai elevasi. Sensor kedua adalah AVNIR-2, sensor ini dapat terlihat dan merupakan near-infrared radiometer, berfungsi untuk mengamati daratan dan zona pantai, serta memberikan resolusi spasial yang lebih baik. Sensor ketiga yakni PALSAR, adalah tipe bentuk susunan L-band Synthetic Aperture Radar, yang merupakan sensor microwave aktif untuk observasi di hari cerah, siang hari, dan malam hari. In order to utilize fully the data obtained by these sensors,

Karakteristik Alos • ALOS is one of the largest Earth observing satellites ever developed. Its objectives are: • (1) to provide maps for Japan and other countries including those in the Asian. Pacific region (Cartography) • (2) to perform regional observation for "sustainable development", harmonization between Earth environment and development (Regional Observation), • (3) to conduct disaster monitoring around the world (Disaster Monitoring), • (4) to survey natural resources (Resources Surveying), • (5) to develop technology necessary for future Earth observing satellite (Technology Development)

• Daichi ini memiliki ukuran panjang 4, 5 m x lebar 3, 5 m x tinggi 6, 5 m, dengan massa sekitar 4 ton. Dengan ukuran tersebut, satelit ini merupakan salah satu satelit terbesar di antara Land Observing Satellites. • Informasi umum Organisasi JAXA 's Earth Observation Pusat Penelitian dan Aplikasi Tanggal peluncuran 24 Januari 2006, 6 tahun yang lalu Diluncurkan dari Tanegashima Space Center Peluncuran kendaraan H-IIA roket Misi panjang 3 -5 tahun Massa 4000 kg Jenis orbit Orbit Bumi rendah (kemiringan: 98, 2 derajat) Orbit tinggi 697 km Orbit periode 98, 74 menit Teleskop gaya Bumi pengamatan satelit Instrumen PRISM Pankromatik remote-sensing Instrumen untuk Pemetaan Stereo, untuk mengukur elevasi tanah tepat AVNIR-2 Lanjutan Visible dan Near Infrared Radiometer tipe 2, yang mengamati apa yang meliputi permukaan tanah. 10 -meter resolusi di titik nadir PALSAR Array bertahap jenis L-band Synthetic Aperture Radar, yang memungkinkan siang-malam dan semua cuaca pengamatan tanah.

• ALOS AVNIR-2 Sensor AVNIR-2 (Advanced Visible and Near Infrared Radiometer type-2) dilengkapi dengan kemampuan khusus yang memungkinkan satelit dapat melakukan observasi tidak hanya pada arah tegak lurus lintasan satelit , tetapi juga mode operasi dengan sudut observasi (Pointing Angle) hingga sebesar + 44 o. Kemampuan itu diharapkan dapat membantu dalam pemantauan kondisi suatu area yang diinginkan. Sensor ini dapat dimanfaatkan dalam penyusunan peta penggunaan lahan atau peta vegetasi terutama dengan menggunakan band cahaya tampak (visible) dan inframerah dekat (near infrared)

IFSAR • Produk inti IFSAR telah dimanfaatkan untuk beragam keperluan. Di Inggris, citra IFSAR dipakai untuk memotret daerah aliran sungai wilayah timur Shrebury. Dari data ini, perusahaan Norwich Union menggabungkan ORI dan DEM untuk membuat peta genangan banjir. Teknologi IFSAR adalah kombinasi ketelitian, kecepatan, dan keringanan biaya.

Karakteristik IFSAR • Karena memakai sensor radar aktif, IFSAR tak perlu sumber energi luar seperti sinar matahari. Ini tak dimiliki sistem lain yang memakai sensor optis atau opto-elektronis seperti foto udara dan citra satelit. Karena tergolong sensor pasif, sistem di luar IFSAR bergantung pada adanya sinar matahari. Jadi, jangankan di kegelapan malam, ada hamparan awan pun sistem lain tak bisa memotret dengan sempurna. • Akurasi teknologi IFSAR generasi terakhir juga sangat tinggi, hingga satuan sentimeter. Generasi ketiga teknologi synthetic aperture radar (SAR) yang dipakai Intermap, STAR-3 i, telah menghasilkan citra ORI dengan presisi 1, 25 meter dan data DEM dengan presisi 0, 5 meter.

Karakteristik IFSAR-2 • kecepatan, IFSAR melampaui teknologi foto udara konvensional. Sekali jalan, radar IFSAR bisa menyapu permukaan bumi selebar 10 kilometer dan sepanjang 200 kilometer. Setiap menit, IFSAR bisa memotret wilayah seluas 100 kilometer persegi. Pengolahan data pun berjalan cepat. Untuk menghasilkan citra ORI dan DEM seluas 304 ribu kilometer persegi, IFSAR hanya perlu waktu seminggu. Untuk wilayah yang sama, pengumpulan dan pengolahan data sistem foto udara bisa memakan waktu sampai dua bulan. • Harga produk IFSAR juga terbilang murah. Intermap menjual ORI plus DEM seharga US$ 2, 5 sampai US$ 20 per kilometer persegi, tergantung luas pesanan. Harga ini, menurut Tono, hanya 20 sampai 40 persen dari harga teknologi lainnya. Sebagai perbandingan, untuk jasa pengolahan citra satelit Ikonos saja, Space Imaging, saingan IFSAR, mematok harga US$ 132 per kilometer persegi. • Boleh jadi, IFSAR akan menjadi alternatif pemetaan udara yang akurat sekaligus murah. Menurut Kepala Badan Koordinasi Survei dan Pemetaan Nasional (Bakosurtanal), Rudolf W. Matindas, kelebihan IFSAR adalah kemampuannya membuat peta udara tanpa tergantung kondisi cuaca.

LIDAR • LIDAR merupakan suatu system sensor aktif yang menggunakan cahaya laser untuk mengukur ketinggian. Konsep dasar teknologi LIDAR adalah sensor memancarkan sinar cahaya kepada sebuah target lalu sinar tersebut dipantulkan kembali ke sensor. Berkas sinar yang kembali setelah dipantulkan kemudianalisa di peralatan detector. Perubahan komposisi cahaya yang diterima dari sebuah target ditetapkan sebagai sebuah karakter objek. Sementara, waktu perjalanan sinar saat dipancarkan diterima kembali diperlukan sebagai variable penentu perhitungan jarak dari benda ke sensor. Sebagai produk teknologi yang tergolong baru, Light Detection and Ranging (LIDAR) Pada mulanya adalah teknologi sinar laser. Teknologi ini kemudian terus dikembangkan sejak 1980 -an, dan salah satu hasil mutakhirnya adalah yang kini dikenal dengan LIDAR. Karena itu, bekerjanya LIDAR pun masih bertumpu pada laser. LIDAR atau Light Detection and Ranging yang berarti “Deteksi Cahaya dan Jarak”, merupakan sistem sensor aktif yang menggunakan cahaya laser untuk mengukur jarak antara sensor dengan obyek.

Karakteristik LIDAR • LIDAR pada dasarnya adalah sebuah teknologi dengan meng gunakan sensornya untuk memancarkan gelombang cahaya kepada sebuah target, selanjutnya sinar tersebut dipantulkan kembali ke sensor yang kemudian terjadi proses pengolahan data. • LIDAR dilengkapi detektor yang menangkap berkas sinar yang dipantulkan dari obyek, untuk kemudianalisis. Dalam proses pemantulan kembali ini akan terjadi perubahan komposisi cahaya, yang kemudian ditetapkan sebagai karakter obyek. Sedangkan, waktu perjalanan sinar dalam proses pemantulan diperlakukan sebagai variabel penentu penghitungan jarak antara obyek dengan sensor. • Proses selanjutnya, sensor LIDAR mengambil gambar obyek pada lokasi yang ditentukan. Penyiaman dilakukan dengan memasang laser scanner, Global Positioning System (GPS), dan Inertial Navigation System (INS) pada wahana yang dipilih yang akan dijadikan jalur terbang pesawat. Pada saat laser scanner melakukan penyiaman sepanjang jalur terbang, pada setiap interval waktu tertentu direkam posisinya dengan menggunakan GPS dan orientasinya dengan menggunakan INS.

Komponen LIDAR • Global Positioning System (GPS) Dalam system LIDAR, GPS dipakai sebagai system penentuan posisi wahana terbang secara 3 D (X, Y, Z atau L, B, h) terhadap system referensi teretentu ketika melakukan survey LIDAR. Penentuan posisi dilakukan secara differensial sehingga bias mengamati posisi objek yang diam atau bergerak. Karena pengukuran posisinya dilakukan secara real time maka metode penentuan GPS itu dinamakan Real Time Kinematics Differential GPS (RTK-DGPS). Ketelitian tipikal posisi yang diperoleh adalah 2 – 5 cm. Data GPS yang dihasilkan, digabungkan dengan data IMU sehingga diperoleh koordinat terdefinisi secara geografis. • Inertial Navigation System (INS) INS adalah suatu system navigasi yang mampu mendeteksi perubahan geografis, perubahan kecepatan, serta perubahan orientasi dari suatu benda. Sistem ini mampu mengukur besar perubahan sudut orientasi wahana terbang terhadap arah utara, besar pergerakan sudut rotasi wahana terbang terhadap sumbu-sumbu horisontalnya, percepatan wahana terbang, hingga temperature dan tekanan udara di sekitar wahana terbang. Dari hasil pengukuran yang dapat dilakukan oleh INS, dapat dihasilkan informasi berupa orientasi tiga dimensi serta posisi wahana terbang.

Komponen LIDAR • Sensor Laser Sensor LIDAR berfungsi untuk memancarkan sinar laser ke objek dan merekam kembali gelombang pantulannya setelah mengenai objek. Pada umumnya gelombang yang dipancarkan oleh sensor terdiri atas dua bagian, yaitu gelombang hijau dan gelombang infra merah. Gelombang hijau berfungsi sebagai gelombang penetrasi jika suatu sinar laser mengenai daerah perairan. Sinar hijau berfungsi untuk mengukur data kedalaman, sedangkan sinar infra merah berfungsi untuk mengukur data topografi daratan atau permukaan bumi. Kekuatan sensor LIDAR sangat erat kaitannya dengan: • Kekuatan sinar laser yang dihasilkan • Cakupan dari pancaran sinar gelombang laser • Jumlah sinar laser yang dihasilkan tiap detik Sensor LIDAR memiliki kemampuan dalam pengukuran multiple return. Multiple return digunakan untuk menentukan bentuk dari objek atau vegetasi yang menutupi permukaan tanah. Gelombang yang dipancarkan dipantulkan tidak hanya mengenai permukaan tanah, tetapi juga mengenai objek-objek yang ada di atas permukaan tanah. Masing-masing pantulan yang dihasilkan diukur intensitasnya, sehingga diperoleh gambaran atau bentuk dari objek yang menutupi permukaan tanah tersebut.

THANK YOU