Pencitraan Satelit: Bagaimana Cara Kerjanya dan Untuk Apa Digunakan?

Gambar pertama yang diambil dari luar angkasa berasal dari penerbangan suborbital pada 1940-an, dan citra satelit pertama diambil pada 1959 oleh Explorer 6. Pencitraan satelit adalah penggunaan satelit untuk mengumpulkan data tentang Bumi melalui satelit yang mengorbit atau pesawat dengan ketinggian yang sangat tinggi.

Pencitraan satelit telah berkembang pesat sejak saat itu. Sekarang ada lebih dari 2.000 satelit yang mengorbit di sekitar Bumi, dan berbagai jenis dengan kemampuan yang berbeda-beda. Pencitraan satelit memiliki kegunaan dalam meteorologi, konservasi, geologi, pertanian, kartografi, pendidikan, intelijen, peperangan, dan banyak lagi.

Artikel ini akan membahas beberapa teknologi di balik pencitraan satelit, cara kerjanya, dan kegunaannya.

Bagaimana Cara Kerja Pencitraan Satelit?

Pencitraan satelit adalah subjek yang luas. Ada berbagai jenis sensor dan metode yang berbeda untuk memperoleh citra satelit. Berikut adalah beberapa cara satelit dan sensornya dapat bervariasi.

Pasif vs. Penginderaan Aktif

Ada dua kategori besar sensor satelit pencitraan. Ini adalah sensor aktif dan sensor pasif. Satelit sensor pasif mengumpulkan data tentang Bumi melalui radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh matahari dan dipantulkan dari Bumi. Di sisi lain, satelit sensor aktif memancarkan radiasinya sendiri dan menganalisisnya saat dipantulkan kembali ke satelit.

Resolusi Sensor

Seperti kamera biasa, satelit berbeda sensor memiliki kemampuan yang berbeda. Setiap sensor akan memiliki resolusi spasial tertentu. Ini pada dasarnya adalah seberapa banyak area yang dapat ditangkap oleh sensor pada suatu waktu, atau seberapa banyak dan seberapa kecil pikselnya. Beberapa sensor mampu menangkap resolusi hingga 0,31 meter persegi per piksel, meskipun sebagian besar tidak akan memiliki resolusi yang baik.

Ingatlah bahwa satelit selalu bergerak. Artinya, untuk menangkap gambar di area yang luas, sensor harus bisa bergerak atau harus ada deretan sensor. Misalnya, jika satelit mengorbit dari utara ke selatan, mungkin memiliki sensor atau cermin yang bergerak ke arah yang berlawanan untuk "memindai" area yang lebih luas saat bergerak.

Resolusi spektral, di sisi lain, adalah jenis cahaya yang dapat ditangkap oleh sensor. Struktur yang berbeda di Bumi mencerminkan radiasi elektromagnetik secara berbeda, yang memungkinkan satelit menjadi sangat berguna. Radiasi elektromagnetik termasuk cahaya tampak (seperti yang kita lihat melalui mata), inframerah, dan sinar ultraviolet. Misalnya, salju memantulkan semua radiasi dengan cukup kuat, sedangkan vegetasi yang lebat akan menyerap banyak cahaya merah tetapi memancarkan cahaya inframerah.

Dengan cara ini, satelit yang menampilkan sensor yang dapat menangkap cahaya tampak dan inframerah akan dapat membedakan antara lingkungan yang berbeda di permukaan planet. Tapi ini tidak semua satelit bisa melakukannya.

Tidak seperti kamera biasa, satelit juga memiliki resolusi temporal. Ini mengacu pada jumlah waktu antara gambar untuk lokasi tertentu. Jika satelit digunakan untuk memantau area tertentu, diperlukan beberapa jam bagi satelit untuk mencapai lokasi tersebut di atas Bumi lagi.

Jadi, Anda dapat melihat bahwa satelit adalah peralatan yang sangat khusus. Setiap satelit akan diproduksi dengan tugas tertentu (atau banyak tugas).

Pengolahan citra

Karena ukuran Bumi, sifat sensor pencitraan, dan volume murni gambar yang perlu diambil, pemrosesan gambar diperlukan untuk membuat gambar yang berguna.

Salah satu contohnya adalah jahitan gambar. Terlepas dari ukuran sensor, agar gambar beresolusi tinggi dapat diambil di area yang luas, beberapa gambar harus diambil. Ini kemudian perlu "dijahit" bersama (untungnya perangkat lunak melakukan ini hampir mulus sekarang) untuk membuat satu gambar yang lebih besar.

Karena radiasi, citra satelit sering menampilkan artefak seperti garis-garis atau coretan. De-striping gambar adalah proses menghilangkan ini untuk membuat gambar yang lebih baik.

Selanjutnya, tergantung pada penggunaan gambar, masing-masing wilayah mungkin harus dicitrakan ulang tergantung pada tutupan awan atau penghalang lain pada pemotretan. Di sinilah resolusi temporal berperan, dan mengapa diperlukan ribuan jam untuk memilah-milah gambar untuk membuat peta area yang ideal.

Untuk Apa Pencitraan Satelit Digunakan?

Seperti yang kami sebutkan, pencitraan satelit memiliki berbagai kegunaan. Ini termasuk kartografi dan navigasi, perencanaan kota, prediksi cuaca, pengawasan ekologi, dan pengawasan militer. Tiga dari penggunaan pencitraan satelit yang paling umum dijelaskan di bawah ini secara lebih rinci.

Gambar dan Peta

Contoh pencitraan satelit yang paling terkenal mungkin adalah Google Earth. Anda dapat dengan mudah menggunakan alat ini untuk lihat rumahmu sendiri. Banyak organisasi lain juga telah berkembang database citra satelit yang disusun menjadi peta yang dapat digunakan. Ini dapat menghasilkan kemampuan untuk memperbesar ke tingkat detail tertentu di lokasi mana pun di planet ini.

Untuk membuat peta, gambar resolusi tinggi harus diambil pada banyak ketinggian untuk setiap lokasi. Ini termasuk fotografi satelit dan udara. Perangkat lunak canggih digunakan untuk "menyatukan" ketinggian satu sama lain saat Anda memperbesar peta.

Ubah Deteksi

Satelit dapat melacak perubahan di area tertentu di permukaan bumi. Contoh utama adalah daerah kutub. Satelit tidak hanya dapat melacak berapa banyak es yang ada pada waktu tertentu (melalui cahaya tampak dan inframerah refleksi) tetapi juga mampu menghasilkan peta topologi tanah untuk mengukur perubahan ketinggian di kutub in Es.

Prediksi Cuaca

Pernah menonton ramalan cuaca atau menggunakan aplikasi cuaca? Anda dapat berterima kasih kepada satelit untuk itu.

Satelit memiliki sensor yang mampu menangkap panjang gelombang tertentu dari cahaya inframerah dan dapat memperoleh informasi tentang tingkat panas.

Dikombinasikan dengan pencitraan cahaya tampak, satelit dapat menangkap gambar sistem cuaca yang hampir penuh. Ini karena cahaya tampak memberikan informasi yang mungkin tidak tersedia melalui inframerah seperti kabut (yang sangat dekat dengan suhu tanah di bawahnya).

Pencitraan termal juga tersedia di malam hari (saat cahaya tampak tidak tersedia). Ini penting untuk prediksi cuaca karena berbagai jenis sistem cuaca memiliki tanda panas yang berbeda (misalnya, jenis awan).

Satelit geostasioner mampu mengawasi satu wilayah tertentu dari ketinggian yang sangat tinggi. Mereka melakukan ini dengan mengorbit Bumi pada kecepatan yang sama dengan putaran Bumi. Ini memberikan sebagian besar informasi yang Anda lihat di ramalan cuaca. Jenis satelit cuaca lainnya adalah orbit kutub dan hanya dapat mencitrakan suatu area dua kali sehari, tetapi memberikan resolusi yang jauh lebih tinggi.

Menggabungkan informasi tentang panas dan cahaya yang dipantulkan memungkinkan analisis sistem awan, polusi, kebakaran, badai, suhu permukaan, dan banyak lagi.

Pencitraan Satelit: Era Baru Ilmu Pengetahuan

Dengan munculnya pencitraan satelit, para ilmuwan mampu mengamati Bumi pada tingkat detail baru yang sebelumnya tak terbayangkan. Dengan akses mudah ke gambar di seluruh dunia di seluruh spektrum cahaya, mempelajari pola cuaca dan pola ekologi menjadi jauh lebih canggih.

Tapi semua teknologi baru datang dengan sisi berbahaya juga. Pencitraan satelit sangat diperlukan untuk upaya militeristik modern, termasuk mengawasi negara-negara asing atau merencanakan strategi.

Kami harap artikel ini mengajari Anda sesuatu yang tidak Anda ketahui tentang bagaimana satelit pencitraan mengumpulkan gambar!

Bagaimana Berbagai Jenis Sensor Kamera Digital Berbeda?

Sensor kamera digital sangat bervariasi. Inilah perbedaannya dan bagaimana ukuran sensor yang berbeda memengaruhi kualitas foto.

Baca Selanjutnya

Tentang Penulis