1. Apa itu ASTER ?
ASTER adalah sensor dari Satelite TERRA yang dihasilkan oleh proyek kerja sama JAPAN-USA, dalam memecahkan persoalan yang menyangkut SDA dan lingkungan. Proyek ASTER berada dibawah payung Earth Observing System (EOS) yang bertujuan untuk melakukan observasi permukaan bumi dalam rangka monitoring lingkungan hidup secara global dan penginderaan sumber daya alam.
ASTER (Advance Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) merupakan sensor optik multi spektral dengan resolusi spasial tinggi yang dimuat pada satelit Terra yang diluncurkan pada bulan Desember 1999. ASTER mempunyai 14 band spektral mulai dari band visible (Spektrum tampak) sampai band thermal (Spektrum panas), yang terbagi menjadi 3 radiometer, yaitu: VNIR (Visible Near Infrared Radiometer), SWIR (Short Wave Infrared Radiometer) dan TIR (Thermal Infrared Radiometer) (Ersdac, 2003). VNIR merupakan instrumen yang mampu mendeteksi pantulan dari permukaan bumi pada gelombang visibel sampai infra merah dekat (0.52 – 0.86 μm). Satu kelebihan sensor ASTER adalah memiliki 2 band inframerah dekat dengan panjang gelombang yang sama, yaitu band 3N (nadir: arah tegak lurus) dan 3B (backward: arah belakang), dimana band 3B dipergunakan untuk memperoleh pandangan ke arah belakang dengan sudut dari titik nadir
sejauh 27,60° (Ersdac, 2002). Penambahan band 3B bertujuan untuk memperoleh kemampuan stereoskopik yang dapat diproses lebih jauh untuk menghasilkan informasi ketinggian dari obyek di permukaan bumi atau DEM (Digital Elevation Model).
Selain itu DEM ASTER ini sangat berguna untuk pemetaan pada skala medium (1:100.000 dan 1:50.000) (Ulrich et al, 2003).
DEM ASTER sangat bermanfaat untuk mengurangi/menghilangkan kesalahan posisi obyek akibat pengaruh perbedaan topografi (orthorektifikasi) pada citra resolusi tinggi seperti: SPOT dan ASTER.
2. Spesifikasi Sensor
Sensor yang digunakan pada 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-In-frared Radiometer (VNIR), Short Wavelength Infrared Radiometer (SWIR), Thermal Infrared Radiometer (TIR), Intersected Signal Processing Unit dan Master Power Unit.
a. Visible and Near-In-frared Radiometer (VNIR)
VNIR merupakan high performance dan high resolution optical instrument yang digunakan untuk mendeteksi pantulan cahaya dari permukaan bu-mi dengan range dari level visible hingga infrared (520 - 860 mikrometer) dengan 3 bands. Dimana band nomor 3 dari VNIR ini merupakan nadir dan backward looking data, sehingga kombinasi data ini dapat diguna-kan untuk mendapatkan citra stereoscopic. Digital Elevation model (DEM) dapat diperoleh dengan mengaplikasikan data ini, sehingga data ini ti-dak hanya untuk peta topografik saja, tetapi bisa juga digunakan sebagai citra stereo.
b. Short Wavelength Infrared Radiometer (SWIR)
SWIR merupakan high resolution optical instrument dengan 6 bands yang digunakan untuk mendeteksi pantulan cahaya dari permukaan bumi dengan short wavelength infrared range (1.6 - 2.43 mikrometer). Penggunaan radiometer ini memungkinkan menerapkan ASTER untuk identifikasi jenis batu dan mineral, serta untuk monitoring bencana alam seperti monitoring gunung berapi yang masih aktif.
c. Thermal Infrared Radiometer (TIR)
sensor dalam sa-telit ini adalah pertama kali di dunia. Ukuran citra adalah 60 km dengan ground resolution 90m.
Karakteristik utama dari sensor ASTER ini adalah sebagai berikut :
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.
Stereoscopic data dapat diperoleh dengan single orbit.
Space resolutions: 15m untuk VNIR, 30m untuk SWIR, dan 90m untuk TIR.
Vertical pointing function: ± 24 derajat untuk VNIR, ± 8.55 derajat untuk SWIR, ± 8.55 derajat untuk TIR.
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).
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.
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)
3. Penerapan Satelit ASTER
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.
b. 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.
c. Monitoring aktifitas gunung berapi
Sensor TIR dapat digunakan untuk mengetahui distribusi awan panas yang dikeluarkan oleh gunung, dimana sensor ini dapat dioperasikan utk siang dan malam hari.
d. 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.
e. 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.
f. 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.
g. 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.
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.
i. 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.
j. Korelasi DEM
