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.
A.
SEJARAH
ASTER (Advanced
Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) adalah instrumen/sensor yang
dipasang pada satelit Terra, yang diluncurkan pada Desember 1999, peralatan tersebut telah mengumpulkan data
sejak Februari 2000, merupakan
bagian dari NASA Earth Observing System (EOS) yang bekerja sama dengan Jepang. ASTER
digunakan untuk pemetaan
temperatur permukaan bumi, emisivitas, reflektansi dan elevasi.Platforms EOS adalah bagian dari NASA Earth Science
Enterprise, dimana lembaga ini merupakan lembaga untuk penelitian biosfer, hidrosfer, litosfer dan atmosfer.
B. PENGERTIAN
ASTER adalah salah satu citra yang mempunyai resolusi tinggi untuk observasi
permukaan lahan, air, dan awan dari panjang gelombang
tampak hingga inframerah thermal untuk studi klimatologi, hidrologi,
biologi, and geologi.
ASTER sendiri terdiri dari tiga subsistem,
yaitu: VNIR, SWIR, TIR.
VNIR memiliki 3 channel di gelombang visible dan inframerah dekat dengan resolusi spasial 15 m. SWIR mempunyai 6 channel dalam shortwave IR dengan resolusi spasial 30 m. TIR mempunyai 5 channel dalam thermal IR dengan resolusi spasial 90 m. Lebar liputan ASTER yaitu 60 km, sehingga memungkinkan untuk
membuat DEM.
Berikut adalah tabel resolusi spektral pada band yang ada di ASTER:
Proyeksi ASTER dibawah payung Earth Observing System
(EOS) bertujuan untuk melakukan observasi permukaan bumi dalam rangka
monitoring lingkungan hidup secara global dan penginderaan sumber daya alam.
Sensor ASTER yang dikembangkan oleh Kementerian Ekonomi, Perdagangan dan
Industri (METI) Jepang, merupakan salah satu sensor yang terpasang dalam
satelit Terra yang diluncurkan pada 18 Desember 1999. Ground resolution ASTER
adalah lebih tinggi dibandingkan dengan LANDSAT – TM, demikian juga untuk
spectral resolution yang tinggi dengan 5 thermal-infrared band dan 6 short
wave-infrared bands, serta kualitas fungsi stereoskopis yang lebih tinggi dibandingkan satelit sebelumnya,
JERS – 1.
Pada Juni 2009, Global Digital Elevation Model telah dirilis ke
publik. Global Digital Elevation Model yang merupakan kerjasama antara NASA
dan Menteri Ekonomi, Perdagangan, dan Industri Jepang, adalah pemetaan komplit dari permukaan bumi,
mencakup 99% permukaan bumi. Peta teranyar NASA yang sebelumnya, Shuttle Radar Topography Mission, hanya mencakup sekitar 80% area permukaan bumi.
Peta ASTER mencakup area permukaan bumi
83 derajat lintang utara dan 83 derajat lintang selatan. Peta ini dibuat dengan
menyatukan 1,3 juta gambar optis yang diambil ASTER, dengan pengukuran
ketinggian daratan secara global dengan interval 30 meter.
C.
SPEKULASI
ASTER
Sensor Advanced
Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer – ASTER merupakan
peningkatan dari sensor yang dipasang pada satelit generasi sebelumnya, JERS –
1. Sensor ini terdiri dari Visible and Near-Infrared Radiometer (VNIR), Short
Wavelength Infrared Radiometer (SWIR), Thermal Infrared Radiometer
(TIR), Intersected Signal Processing Unit dan Master Power Unit.
VNIR merupakan high
performance dan high resolution optical instrument yang digunakan
untuk mendeteksi pantulan cahaya dari permukaan bumi dengan range dari level
visible hingga infrared (520 – 860 µm) dengan 3 bands. Dimana band nomor 3 dari
VNIR ini merupakan nadir dan backward looking data, sehingga kombinasi data ini
dapat digunakan untuk mendapatkan citra stereoskopis. Digital Elevation Model
(DEM) dapat diperoleh dengan mengaplikasikan data ini, sehingga data ini tidak
hanya untuk peta topografik saja, tetapi bisa juga digunakan sebagai citra
stereo.
SWIR merupakan high
resolution optical instrument dengan 6 bands yang digunakan untuk
mendeteksi pantulan cahaya dari permukaaan bumi dengan short wavelength
infrared renge (1,6 – 2,43 µm). Penggunaan radiometer ini memungkinkan
menerapkan ASTER untuk identifikasi jenis batu dan mineral, serta untuk monitoring
bencana alam seperti monitoring gunung berapi yang masih aktif.
TIR adalah high
accuracy instrument untuk observasi thermal infrared radiation (800 – 1200
µm) dari permukaan bumi dengan menggunakan 5 bands. Band ini dapat
digunakan untuk monitoring jenis tanah dan batuan di permukaan bumi. Multi-band
thermal infrared sensor dalam satelit ini adalah pertama kali di dunia. Ukuran citra
adalah 60 km dengan ground resolution 90 m.
Karakteristik utama dari sensor ASTER ini adalah
sebagai berikut :
Ø Observasi pada 3 VNIR, 6 SWIR, 5 TIR bands atau bekerja dengan 14 bands
atau dapat merekam data citra permukaan bumi dari panjang
gelombang daerah visible (sinar tampak) ke daerah thermal infrared.
Ø Stereoscopic data dapat diperoleh dengan single orbit.
Ø Space resolutions: 15m untuk VNIR, 30m untuk SWIR, dan 90m untuk TIR.
Ø Vertical pointing function: ± 24 derajat untuk VNIR, ± 8.55 derajat untuk
SWIR, ± 8.55 derajat untuk TIR.
Ø Sensor optic dengan resolusi geometric dan radiometric yang tinggi pada
semua frekuensi chanal. Sehingga karakteristik ini dapat memenuhi kebutuhan
para pengguna / user data dalam bidang lingkungan dan sumberdaya alam (SDA).
Tabel 9. Karakteristik
Sensor Citra ASTER
Characteristic
|
VNIR
|
SWIR
|
TIR
|
Spectral
range
|
Band 1:
0.52 – 0.60 µm
Nadir
looking
Band 2:
0.63 – 0.69 µm
Nadir
looking
Band 3:
0.76 – 0.86 µm
Nadir
looking
Band 3:
0.76 – 0.86 µm
Backward
looking
|
Band 4:
1.600 – 1.700 µm
Band 5:
2.145 – 2.185 µm
Band 6:
2.185 – 2.225 µm
Band 7:
2.235 – 2.285 µm
Band 8:
2.295 – 2.365 µm
Band 9:
2.360 – 2.430 µm
|
Band 10:
8.125 – 8.475 µm
Band 11:
8.475 – 8.825 µm
Band 12:
8.925 – 9.275 µm
Band 13:
10.25 – 10.95 µm
Band 14:
10.95 – 11.65 µm
|
Ground
Resolution
|
15 m
|
30 m
|
90 m
|
Data
Rate (Mbits/sec)
|
62
|
23
|
4.2
|
Cross-track
Pointing (deg)
|
±24
|
±8.55
|
±8.55
|
Cross-track
Pointing (km)
|
±318
|
±116
|
±116
|
Swath
Width (km)
|
60
|
60
|
60
|
Detector
Type
|
Si
|
PtSi-Si
|
Hg Cd Te
|
Quantization
(bits)
|
8
|
8
|
12
|
Orbit
|
Sinkron
Matahari
|
||
Local
time
|
10.30 :
AM
|
||
Ketinggian
|
700 –
737 km (707 km di khatulistiwa)
|
||
Orbit
inclination
|
98.2°
|
||
Recurrence
cycle
|
16 hari
|
||
Cycle
|
98.88
menit
|
Berikut adalah perbandingan band dalam Citra ASTER
14 band dengan Citra Landsat 7/8 band.
ASTER
bands |
Spektrum
(mikrometer) |
Landsat TM
bands |
Spektrum
(mikrometer) |
1
|
0.450 - 0.515
|
||
1 (VNIR)
|
0.520 - 0.600
|
2
|
0.525 - 0.605
|
2 (VNIR)
|
0.630 - 0.690
|
3
|
0.630 - 0.690
|
3 (VNIR)
|
0.760 - 0.860
|
4
|
0.750 - 0.90
|
4 (SWIR)
|
1.600 - 1.700
|
5
|
1.550 - 1.750
|
5 (SWIR)
|
2.145 - 2.185
|
7
|
2.090 - 2.350
|
6 (SWIR)
|
2.185 - 2.225
|
||
7 (SWIR)
|
2.235 - 2.285
|
||
8 (SWIR)
|
2.295 - 2.365
|
||
9 (SWIR)
|
2.360 - 2.430
|
||
10 (TIR)
|
8.125 - 8.475
|
||
11 (TIR)
|
8.475 - 8.825
|
||
12 (TIR)
|
8.925 - 9.275
|
||
13 (TIR)
|
10.25 - 10.95
|
6
|
10.400 - 12.500
|
14 (TIR)
|
10.95 - 11.65
|
Jenis data lengkap yang dapat diperoleh dari citra
TERRA/ASTER ditunjukkan dalam daftar di bawah ini. TERRA/ASTER mempunyai
informasi lengkap dari citra optik biasa hingga Digital Terrain Model (DTM).
Nama produk
|
Keterangan
|
Resolusi
|
Level 1A
|
Produk ini adalah data mentah langsung dari
satelit. Koefisien kalibrasi radiometrik dan koreksi geometrik terlampir,
tetapi tidak diterapkan dalam data. Produk ini tidak disesuaikan pada
proyeksi peta tertentu.
|
V(15m)
S(30m) T(90m) |
Level 1B
|
Produk ini hasil proses penerapan koefisien
koreksi radiometrik dan geometrik yang terlampir pada data level 1A. Pada
produk ini juga diterapkan metoda proyeksi peta dalam proses L1B. Dari produk
ini dapat diperoleh informasi fisik seperti radiance dan temperatur dengan
menggunakan nilai digital (DN) dalam data.
|
V(15m)
S(30m)
T(90m)
|
Relative Spectral
Emissivity (2A02)
|
Produk ini merupakan data hasil decorrelation
stretched dari data ASTER TIR. Produk ini menunjukkan variasi emisi yang
diperkuat (enhanced emissivity variations) yang diturunkan dari range TIR
lemah.
|
90m
|
Relative Spectral
Reflectance VNIR (2A03V)
|
Produk ini merupakan data hasil decorrelation
stretched data ASTER VNIR untuk variasi pantulan yang diperkuat (enhance
reflectance variations)
|
15m
|
Relative Spectral
Reflectance SWIR (2A03S)
|
Produk ini merupakan data hasil decorrelation
stretched data ASTER SWIR untuk variasi pantulan yang diperkuat (enhance reflectance
variations)
|
30m
|
Surface Radiance
VNIR (2B01V)
|
Produk ini dihasilkan melalui penerapan koreksi
atmosfir kepada data ASTER VNIR.
|
15m
|
Surface Radiance
SWIR (2B01S)
|
Produk ini dihasilkan melalui penerapan koreksi
atmosfir kepada data ASTER SWIR.
|
30m
|
Surface Radiance
TIR (2B01T)
|
Produk ini dihasilkan melalui penerapan koreksi
atmosfir kepada data ASTER TIR.
|
90m
|
Surface
Reflectance VNIR (2B05V)
|
Produk ini berisi pantulan permukaan (surface
reflectance) yang diperoleh dari radiance terhadap ASTER VNIR setelah
penerapan koreksi atmosfir.
|
15m
|
Surface
Reflectance SWIR (2B05S)
|
Produk ini berisi pantulan permukaan (surface
reflectance) yang diperoleh dari radiance terhadap ASTER SWIR setelah
penerapan koreksi atmosfir.
|
30m
|
Surface
Temperature (2B03)
|
Produk ini berisi temperatur permukaan dari 5
(lima) band thermal infra merah ASTER yang dihitung menggunakan
temperature-emissivity-separation terhadap data radiance permukaan TIR
(2B01T) yang sudah terkoreksi atmosfir.
|
T(90m)
|
Surface
Emissivity (2B04)
|
Produk ini berisi emisi permukaan dari 5 (lima)
band thermal infra merah ASTER yang dihitung menggunakan
temperature-emissivity-separation terhadap data radiance permukaan TIR
(2B01T) yang sudah terkoreksi atmosfir.
|
T(90m)
|
Orthographic
Image (3A01)
|
Produk ini adalah data orthografik ASTER yang
dihasilkan dari data relatif DEM (4A01), dan bebas dari distorsi geografik
karena perbedaan ketinggian. Data ketinggian untuk posisi geografis pada
setiap pixel juga terlampir.
|
V(15m)+DTMS(30m)+DTMT(90m)+DTM
|
Relative DEM Z
(4A01Z)
|
Produk ini diperoleh dari data ketinggian yang
diturunkan dari data stereoskopik. Dimana data stereoskopik ini diperoleh
dari band VNIR 3N (nadir looking) dan 3B (backward looking).
|
Z (30m)
|
D. SPEKTRUM CITRA ASTER
a.
Penerapan
Citra ASTER
- Klimatologi Permukaan Lahan
Penelitian parameter permukaan lahan,
temperatur permukaan, dan lain-lain, untuk memahami interaksi permukaan lahan
dan energi dan perubahan-perubahan kelembaba
- Dinamika Vegetasi dan
ekosistem
penelitian persebaran vegetasi dan tanah dan perubahannya
untuk mengestimasi produktivitas secara biologi, untuk memahami tentang
interaksi lahan-atmosfer dan mendeteksi perubahan ekosistem
- Hidrologi
Mempelajari energi global dan proses
hidrologi dan hubungannya dengan perubahan global, termasuk evapotranspirasi
tanaman
- Perubahan
Permukaan Lahan dan Penutup Lahan
Monitoring kekeringan, deforestasi,
urbanisasi, memperoleh data untuk monitoring konservasi pada area suaka, tanam
nasional, dan area hutan belantara.
·
Karakteristik
spektral terhadap mineral dan batuan
Indonesia
mempunyai banyak sumber daya alam, sehingga memerlukan penanganan tersendiri
agar dalam proses pengelolaan sumber alam tersebut tidak menimbulkan pengaruh
negatif atau efek sampingan terhadap alam dan lingkungan, khususnya terhadap
mahluk hidup di atasnya termasuknya manusia. Penanganan yang terencana dengan
baik akan menghasilkan hasil olah yang baik pula. Citra TERRA/ASTER diharapkan
dapat memberikan bantuan solusi untuk proses persiapan pengolahan (penambangan)
hingga proses paska penambangan. Citra satelit ini mempunyai 14 channel yang
masing-masing mempunyai fungsi tersendiri dalam proses analisa citra satelit.
Contoh penerapannya untuk pemetaan sifat spectral berdasarkan penyerapan
mineral tanah liat di daerah pertambangan Escondida selatan, Chili.
·
Klasifikasi
jenis tanah
Citra
TERRA/ASTER dapat pula digunakan untuk memetakan jenis tanah, khususnya untuk
keperluan pertanian, khususnya untuk perencanaan tata ruang dan tata kota.
·
Monitoring aktifitas gunung berapi
Sensor VNIR dan
SWIR dapat diterapkan untuk mengetahui aktifitas gunung, sehingga kerusakan dan
korban yang ditimbulkan oleh bencana alam ini dapat dihindari atau dikurangi.
Sensor TIR dapat digunakan untuk mengetahui distribusi awan panas yang
dikeluarkan oleh gunung, dimana sensor ini dapat dioperasikan utk siang dan
malam hari.
·
Pemetaan
tumbuhan di daerah kering dan basah
Seperti halnya
satelit lain (JERS-1 dan Landsat), citra TERRA/ASTER dapat pula digunakan untuk
memetakan distribusi tumbuhan di permukaan bumi, terutama untuk daerah kering
dan basah dengan menggunakan sensor VNIR dan SWIR.
·
Monitoring suhu permukaan laut
Distribusi
temperature permukaan laut dapat diperoleh dengan mudah menggunakan citra
TERRA/ASTER, atau langsung dengan menggunakan citra sensor TIR. Aplikasi dari
citra ini dapat digunakan untuk mengetahui distribusi panas air laut, dimana
informasi ini dapat diterapkan untuk mengetahui fenomena kelautan, termasuk
distribusi tumbuhan dan ikan.
·
Monitoring hutan bakau (mangrove)
Pengrusakan
hutan bakau, baik secara sengaja maupun pengaruh perubahan alam, dapat
dideteksi dengan menggunakan citra TERRA/ASTER. Beberapa sensor satelit ini
mempunyai kesamaan dengan JERS-1 maupun Landsat, oleh karena itu kombinasi
citra satelit lain dapat digunakan untuk monitoring hutan bakau dan hutan
lainnya.
·
Produk ASTER ortho dan DEM-Z
Satelit
TERRA/ASTER juga dapat menghasilkan data ketinggian permukaan bumi (DEM)
seperti contoh pada gambar 11 yang menunjukkan hasil data DEM-Z yang dioverlay
dengan citra optik wilayah Bandung dan sekitarnya.
·
Monitoring kebakaran hutan
Citra
TERRA/ASTER dapat memonitor area kebakaran hutan, dimana VNIR menghasilkan
liputan wilayah bakar dan kumpulan asap yang dihasilkan oleh kebakaran tsb,
SWIR menunjukkan distribusi temparature wilayah bakar, dan TIR menunjukkan
distribusi lahan bakar berdasarkan intensitas suhu permukaan lahan bakar. Warna
merah dan biru yang terdapat dalam gambar menunjukkan distribusi suhu tinggi
dan rendah.
·
Monitoring suhu
permukaan tanah
Distribusi
permukaan bumi dapat diturunkan dengan mudah menggunakan data VNIR dan TIR
citra TERRA/ASTER. Penerapan proses ini dapat digunakan untuk mengetahui
fenomena pemanasan yang terjadi di daerah perkotaan.
·
Korelasi DEM
Data DEM yang
diturunkan dari citra TERRA/ASTER (Level 1) dapat diperoleh informasi kontur
permukaan bumi, dimana informasi ini dapat diterapkan untuk berbagai macam
bidang, misalnya pertambangan, pembangkit listrik, perencanaan dam atau
bendungan, penanggulangan banjir dan lain-lain. Contoh software yang dapat
dipergunakan untuk membuat DEM atau TM dari citra ASTER adalah PCI Geomatics.
DAFTAR PUSTAKA
Purwanto, Taufik Heri., Like Indrawati. 2007. Petunjuk
Praktikum Sistem Penginderaan jauh Non Fotografi. Yogyaka : Fakultas Geografi.
Universitas Gadjah Mada
Indrawati, Like. 2009. Handout: Satelit ASTER. Yogyakarta
: Fakultas Geografi. Universitas Gadjah Mada
White, Ben. 2004. ASTER Technical Guide. Maryland:
Institute of Advance Computer Studies and Department of Geography. University
of Maryland
Indrawati, Like. 2009. Handout: Satelit Landsat. Yogyakarta
: Fakultas Geografi. Universitas Gadjah Mada
Taylor,
Michael P. Landsat Handbook. Sigma Space Corp: NASA
Tidak ada komentar:
Posting Komentar