Citra RADARPenginderaan Jauh Non-Fotografi

PENGINDERAAN JAUH NON-FOTOGRAFI

Oleh: 1.Anita Rizki P (06182)2.Rini Apriani (06056)3.Marsya Y (05814)

“CITRA RADAR”

MAIN MAP

CITRA RAD AR

Pengertian citra radar

dan prinsip kerja RADAR1.

jenis-jenis citra RADAR2.

W ahana untuk satelit RADAR3.

Citra RADAR dan

spesifikasinya4.

Kegunaan Citra RADAR5.

Penginderaan Jauh Non-Fotografi Sistem RADAR

m ain m ap-citra RADAR

Gelombang Mikro Sistem Radar

Penggunaan teknologi Radar (Radio Detection and Rangin) awalnya digunakan dalam bidang militer untuk mendeteksi pesawat terbang dan kapal laut. Sesuai dengan istilah Radar merupakan teknik deteksi obyek dan posisinya menggunakan gelombang radio. Radar mengukur keterlambatan waktu (time delay) dan kekuatan gema refleksi dari pulsa radiasi elektromagnetik.

Penginderaan jauh sistem pasif yang menggunakan gelombang mikro dinamakan sistem gelombang mikro, sedangkan yang aktif disebut radar. Sejalan dengan itu maka keluarannya yang berbentuk citra disebut citra gelombang mikro dan citra radar (Sutanto, 1987).

Tenaga yang direkam oleh sensor gelombang mikro bukan tenaga pancaran gelombang mikro yang datang dari objek melainkan: 1). pancaran oleh gas diatmosfer 2). Pancaran oleh awan 3). Pancaran dari bawah permukaan tanah 4). Pancaran tenaga dari permukaan objek yang diindera juga dipengaruhi oleh sinar matahari 5). Sinar dari luar angkasa, dan pancaran oleh atmosfer.

Karena lemahnya tenaga pancaran gelombang mikro alamiah dank arena rumitnya tenaga yang direkam oleh sensor tersebut maka kualitas citra gelombang mikro lebih rendah dari kualitas foto udara, citra inframerah termal dan citra radar. Interpretasinya juga lebih sulit, oleh kerena itu citra gelombang mikro belum banyak dikembangkan (Lillesand dan Kiefer, 1979)

Tenaga Gelombang Mikro

Macam-macam Tenaga gelombang elektromagnetik Gelombang

MikroTenaga gelombang

elektromagnetik yang digunakan untuk PJ gelombang mikro menggunakan panjang gelombang 1000 µm hingga 100 cm. dari spektrum gelombang mikro yang biasanya digunakan untuk PJ antara 1 mm hingga 30 cm.

P band: 0,3 – 1 GHz ( 30 – 100 cm)L band: 1 – 2 GHz (15 – 30 cm) S band: 2 – 4 GHz ( 7,5 – 15 cm)C band: 4 – 8 GHz (3,8 – 7,5 cm)

X band : 8 – 12,5 GHz ( 2,4 – 3,8 cm)Ku band : 12,5 – 18 GHz (1,7 – 2,4 cm) K band : 18 – 26,5 GHz ( 1,1 – 1,7 cm)Ka band : 26,5 – 40 GHz (075 – 1,1 cm)

Tipe RADARDua tipe radar yang sering

digunakan adalah RAR (Real Aperture Radar) dan SAR (Synthetic Aperture Radar). Real Aperture Radar juga sering disebut dengan SLAR (Side Looking Airborne Radar). Kedua tipe ini sebenarnya adalah sistem radar dengan pemancaran sinyal searah yang biasanya menggunakan pesawat terbang.

Perbedaan pokok antara sistem RAR dan SAR adalah pada arah azimutnya. Real Aperture Radar memiliki resolusi azimut yang ditentukan oleh lebar sapuan (beamwidth), sehingga resolusi azimutnya proporsional dengan jarak antara radar dengan targetnya. Synthetic Aperture Radar menggunakan pemrosesan sinyal untuk mensintesiskan beberapa rangkaian rekaman pantulan

Jenis-Jenis Radar

Doppler RadarDoppler Radar merupakan jenis

radar yang menggunakan efek Doppler untuk mengukur kecepatan radial dari sebuah obyek yang masuk daerah tangkapan radar. Radar jenis ini sangat akurat dalam mengukur kecepatan radial. Contoh Radar Doppler adalah Weather Radar yang digunakn untuk mendeteksi cuaca.

Bistatic RadarBistatic Radar adalah jenis

system radar yang mempunyai komponen pemancar sinyal (transmitter) dan penerima sinyal (receiver) dipisahkan oleh suatu jarak yang dapat dibandingkan dengan hjarak target/obyek. Obyek dideteksi berdasarkan pantulan sinyal dari obyek tersebut ke pusat antena. Contoh Radar Bistatic yaitu Passive radar.

Cara Kerja Radar PencitraSensor radar pencitra ditempatkan pada wahana pesawat terbang atau satelit, atau pesawat ulang-alik untuk mengamati ke samping dank e bawah. Bila wahana bergerak, pulsa-pulsa energi ditransmisikan dan gema yang kembali dikumpulkan (direkan).

Penggunaannya dilakukan dengan gerak ke depan dari wahana pada saat memproses gema-gema yang dikumpulkan, penggabungannya dengan cara yang khusus dimana ukuran antena efektif yang digunakan sangat besar. Resolusi radar tergantung pada ukuran antena ini.

Sistem Radar1. Pemancar (transmitter)

Fungsi dari pemancar ini adalah membangkitkan pulsa cahaya berdaya tinggi panjang gelombang radio antara 1 cm sampai 100 cm. Umumnya transmitter mempunyai bandwidth yang besar dan tenaga yang kuat serta dapat bekerja efisien, dapat dipercaya, tidak terlalu besar ukuranya dan juga tidak terlalu berat serta mudah perawatannya.2. Saklar (switch)

Saklar berfungsi untuk mengirimkan pulsa transmisi ke antena dan mengembalikan gema pada penerima (receiver)3. Antena (antenna)

Antena radar merupakan dwi kutub dan input sinyal yang masuk dijabarkan dalam bentuk phased-array yang merupakan sebaran unsur-unsur obyek yang tertangkap antenna dan kemudian diteruskan ke pusat system sebaran unsur-unsur obyek yang tertangkap antenna dan kemudian diteruskan ke pusat system radar. Radar berfungsi untuk mengirimkan pulsa transmisi pada daerah target dan mengumpulkan gema-gema yang dikembalikan.4. Penerima (receiver)

Receiver pada sistem radar berfungsi untuk menerima pantulan kembali gelombang ektromagnetik dari sinyal yang tertangkap radar melalui reflektor, umumnya Receiver mempunyai kemampuan untuk menyaring sinyal agar sesuai dengan pendeteksian serta dapat menguatkan sinyal obyek yang lemah dan meneruskan sinyal obyek tersebut ke signal and data processor (pemrosesan data dan sinyal) serta menampilkan gambarnya di layar monitor display).5. Data Recorder

Data Recorder menyimpan data citra untuk diproses dan ditampilkan.

Prinsip Pengoperasian RADARRadar pada umumnya beroperasi dengan

menyebar tenaga elektromagnetik terbatas di dalam piringan antena yang bertujuan untuk menangkap sinyal dari benda yang melintas pada daerah tangkapan yang besudut 200-400.

Ketika suatu benda masuk dalam daerah tangkapan antenna, maka sinyal yang ditangkap akan diteruskan ke pusat sistem radar dan akan diproses hingga benda tersebut nantinya akan tampak dalam layar monitor/display. Kode huruf untuk berbagai pita (bands) yang aslinya dipilih dengan sewenang-wenang oleh militer untuk meyakinkan keamanan ketika tahap awal perkembangan teknologi radar.

Citra RADAR dan Karakteristiknya

Citra yang dibuat dengan menggunakan spektrum gelombang mikro, citra radar merupakan hasil penginderaan dengan sistem aktif yaitu dengan sumber tenaga buatan, sedang citra gelombang mikro di hasilkan dengan sistem pasif yaitu dengan menggunakan sumber tenaga alamiah.

Citra radar memiliki karakteristik yang secara mendasar berbeda dengan berbagai citra yang diperoleh secara obtis seperti citra satelit ataupun foto udara. Karakteristik ini terkait dengan teknik yang digunakan dalam pengambilan citra radar dan juga pada konsep radiometri.

Bayangan pada citra radar terkait dengan kemiringan pancaran energi gelombang mikro dari sistem radar, bukan karena faktor geometri sudut pancaran matahari. Tingkat keabu-abuan (greyscale) pada citra radar terkait dengan kekuatan relatif gelombang mikro yang dipencarbalikkan oleh elemen bentang lahan. Intensitas nilai pencarbalikan sinyal akan berragam tergantung pada kekasaran bentang lahan dan kemiringan lahan. Sinyal radar terutama terkait dengan kondisi geometris area yang menjadi target. 

 

Pengaruh Topografi pada Citra RADAR1. Pantulan sudut

Pantulan sudut terjadi pada topografi yang lerengnya terjal, pancaran pulsa radar yang mengenai permukaan datar sebagai pantulan cermin, dipantulkan dengan kuat menjauhi antena. Pantulan ini mengenai lereng terjal yang memantulkan dengan kuat ke antenna radar. Sebagai akibatnya maka obyek itu tampak dengan rona sangat cerah pada citra radar.

2. Bayangan RadarSistem radar dengan

penyinaran condong menghasilkan pulsa baik yang kuat, jika mengenai bangunan dan tepi puncak perbukitan. Lereng menghadap antena akan memantulkan sebagian besar pulsa, sehingga citra berona cerah. Sedangkan lereng yang menjauhi antena memantulkan sebagian kecil dari pulsa, sehingga citra berona gelap. Jadi topografi terpengaruh terhadap bayangan.

3. Pemendekan lereng depan (foreshortening)

Terjadi bila lereng depan lebih landai dari garis tegak lurus terhadap arah pengamatan. Radar foreshortening merupakan peristiwa pemendekan atau penyusutan semua bidang obyek di permukaan bumi pada citra kasar, kecuali jika bidang tersebut mempunyai sudut datang (incident angle) 90º.

4. Efek rebah ke dalam (layover)

Radar layover terjadi pada suatu lereng yang menghadap suatu antena dengan beda tinggi nyata antara puncak dan dasarnya, sehingga puncak tergambar lebih dekat daripada dasarnya.

Ilustrasi Pengaruh Topografi

Bayangan RADAR Proses foreshortening pada radar

Proses layover pada citra radar

Jenis-jenis Citra RADAR

Citra NOAAWahana yang dipergunakan dalam pencitraannya yakni satelit NOAA milik Amerika Serikat.

Jenis citra NOAA AVHRR ini menggunakan 2 sensor yakni sensor AVHRR saluran 1 dan 2 serta sensor AVHRR saluran 3 dan 4. Untuk sensor AVHRR saluran 1 dan 2, julat panjang gelombangnya berkisar antara 0,58-1,10 μm. Jumlah saluran yang dipergunakan adalah 2 multispektral pantulan dengan resolusi spasial seluas 1,1 km (LAC). Untuk sensor AVHRR saluran 3 dan 4, julat panjang gelombangnya berkisar antara 3,55-12,5 μm. Jumlah saluran yang digunakan adalah 2 multispektral pancaran termal dengan resolusi spasial sebesar 4 km (GAC). Citra yang tercetak biasanya memiliki skala 1:1.000.000 sampai dengan 1:5.000.000.

Citra ERSWahana yang dipergunakan dalam

pencitraannya yaitu satelit ERS milik Uni Eropa. Jenis citra ini menggunakan

sensor antena radar. Julat panjang gelombang pada jenis citra ini adalah 5,7 cm (pada frekuensi 5,3 GHz), band C. Jumlah saluran yang dipergunakan adalah 1 gelombang mikro/radar. Resolusi spasialnya mencapai 12,5 meter (azimuth). Citra yang tercetak biasanya memiliki skala 1:50.000 sampai dengan 1:250.000.

Citra RADARSAT-1 DAN RADARSAT-2

Wahana yang digunakan RADARSAT 1 dan 2 yaitu RADARSAT

RADARSAT-1 RADARSAT-2

Active Antenna C-Band C-Band

Centre Frequency 5.3 GHz 5.405 GHz

Bandwidth 30 MHz 100 MHz

Polarization HH HH, VV, HV, VH

Polarization Isolation

> 20 dB > 25 dB

Aperture Length 15 m 15 m

Aperture width 1.5 m 1.37 m

Mass 679 kg 750 kg

Deployment Mechanism

Extendable support structure (ESS)

Extendable support structure (ESS)

TABEL SPESIFIKASI CITRA RADARSAT-1 DAN CITRA RADARSAT-2

PERBEDAAN PROSES PEREKAMAN CITRA

RADARSAT-1 DAN RADARSAT-2Citra RADARSAT-1

Citra RADARSAT-2

Citra ALOS

PALSARWahana Citra PALSAR yaitu ALOS

Inclination angle (degrees) Sudut kemiringan (derajat) 98.16 98.16

Orbital period (minutes) Orbital period (menit) 99 min 99 min

Mean local time at descending node Rata-rata waktu setempat turun node 10:30 ± 15 min 10:30 ± 15 menit

Mean altitude (km) Rata-rata ketinggian (km) 691.65 km 691,65 km

Orbits per day Orbit per hari 14 27/46 14 27/46

Repeat cycle (days) Ulangi siklus (hari)

46 days (671 orbits) 46 hari (671 orbit)

Polarization Polarisasi HH, VV, HH&HV, VV&VH HH, VV, HH & HV, VV & VH

Beam Mode and Nominal Resolution Beam Mode dan Resolusi Nominal High Resolution Mode Mode Resolusi Tinggi ScanSAR ScanSAR

10 m 10 m 100 m 100 m

TABEL SPESIFIKASI CITRA ALOS PALSAR

Citra TerraSAR-

XWahana Citra TerraSAR-X yaitu TERRA

Inclination angle (degrees) Sudut kemiringan (derajat) 97.44 97.44

Orbital period (minutes) Orbital period (menit) 95 min 95 min

Mean local time at descending node Rata-rata waktu setempat turun node 06:00 ± 15 min 06:00 ± 15 menit

Mean altitude (km) Rata-rata ketinggian (km) 514.8 km 514,8 km

Orbits per day Orbit per hari 15 2/11 15 2 / 11 Repeat cycle (days) Ulangi siklus (hari)

11 days (167 orbits) 11 hari (167 orbit)

Polarization (single, dual and quad*) Polarisasi (* tunggal, dual dan quad) *Experimental only. * Eksperimental saja.

HH or VV (single) HH atau VV (tunggal) HH/VV, HH/HV, VV/VH (dual) HH / VV, HH / HV, VV / VH (dual) HH, VV, HV, VH (quad) HH, VV, HV, VH (quad)

Beam Mode and Nominal Resolution Beam Mode dan Resolusi Nominal SpotLight Lampu sorot StripMap StripMap ScanSAR ScanSAR

1 m 1 m 3 m 3 m 18 m 18 m

TABEL SPESIFIKASI CITRA TERRASAR-X

Gambar Citra Alos Dan Citra TerraSAR-XCitra ALOS

Citra TerraSAR-X

Kegunaan Citra Radar•Kegunaan Umum:

Penggunaan teknologi Radar (Radio Detection and Rangin) awalnya digunakan dalam bidang militer untuk mendeteksi pesawat terbang dan kapal laut. Sesuai dengan istilah Radar merupakan teknik deteksi obyek dan posisinya menggunakan gelombang radio. Radar mengukur keterlambatan waktu (time delay) dan kekuatan gema refleksi dari pulsa radiasi elektromagnetik.

Penggunaan citra radar untuk memetakan lahan dan penutup lahan telah menarik perhatian besar akhir-akhir ini karena citra radar merupakan sistem segala cuaca yang melengkapi fotografi udara.

•Kegunaan Khusus:1.Mendeteksi fitur permukaan laut seperti pusaran dan gelombang internal2.Mendeteksi kenampakan es lautan, gunung es, batas air-lahan 3.Membantu dalam penetrasi badai hujan lebat.