• Penginderaan jauh gelombang mikro bersifat aktif dan pasif
• Spektrum tenaga elektromagnetik yang digunakan berkisar dari 1cm sampai 1m. Karena karakteristik panjang gelombangnya dan dibandingkan dengan cahaya tampak dan infrared, maka gelombang mikro mempunyai karakteristik spesifik yang bermanfaat bagi penginderaan jauh.
• Radiasi gelombang mikro yang lebih panjang
dapat menembus awan, kabut, debu dan hujan
lebat. Sifat ini bermanfaat dalam mendeteksi
fenomena pada kondisi cuaca buruk dan pada saat
kapanpun.
Tenaga gelombang mikro yang direkam oleh sensor pasif dapat
dipancarkan/dihamburkan oleh atmosfer sbb:
(1), dipantulkan dari permukaan (2), dipancarkan dari permukaan (3), atau ditransmisi dari bawah permukaan tanah
(4). Karena gelombang ini mempunyai panjang gelombang yang terlalu
panjang maka tenaga yang diterima
kecil jika dibandingkan dengan panjang gelombang optik.
Sistem
pasif
• Sensor aktif mempunyai sumber tenaga sendiri melalui radiasi gelombang mikro untuk merekam target/obyek. Sensor
gelombang mikro aktif biasanya dibagi menjadi 2 yaitu : RADAR dan non-imaging.
• RADAR is an acronym for RAdio Detection And Ranging ,
which essentially characterizes the function and operation of a radar sensor.
Sistem aktif
CARA KERJA SENSOR RADAR
The sensor transmits a microwave
(radio) signal towards the target
and detects the backscattered
portion of the signal. The strength
of the backscattered signal is
measured to discriminate
between different targets and the
time delay between the
transmitted and reflected signals
determines the distance (or range)
to the target.
IMAGING RADARS
• As with passive microwave sensing, a major advantage of radar is the capability of the radiation to penetrate through cloud cover and most weather conditions. Because radar is an active sensor, it can also be used to image the surface at any time, day or night. These are the two primary
advantages of radar: all-weather and day or night
imaging .
• Non-imaging microwave
sensors include altimeters and scatterometers. In
most cases these are
profiling devices which take measurements in one linear dimension, as opposed to the two-dimensional
representation of imaging sensors.
• Radar altimetry is used on aircraft for altitude
determination and on aircraft and satellites for topographic mapping and sea surface
height estimation.
Scatterometers are also
generally non-imaging sensors and are used to make precise quantitative measurements of the amount of energy
backscattered from targets.
NON IMAGING
RADAR
WAVELENGTH
Wavelength ranges or bands commonly used which given code letters during World War II, and remain to this day.
• Ka, K, and Ku bands: very short wavelengths used in early airborne radar systems but uncommon today.
• X-band: used extensively on airborne systems for military reconnaissance and terrain mapping.
• C-band: common on many airborne research systems (CCRS Convair-580 and NASA AirSAR) and spaceborne systems (including
• ERS-1 and 2 and RADARSAT).
• S-band: used on board the Russian ALMAZ satellite.
• L-band: used onboard American SEASAT and Japanese JERS-1 satellites and NASA airborne system.
• P-band: longest radar wavelengths, used on NASA experimental airborne
research system.
1. Sistem Pasif /Pancaran Gelomb Mikro
• Disebut juga PJ sistem gelombang mikro. Tenaga yg digunakan dlm penginderaan berupa tenaga pancaran dari benda2 di permukaan bumi. Untuk benda2 sbg sumber pancaran, berlaku “Hukum
Pergeseran Wien”
• Formulanya sbb : λ max = 2.987 μm T
Dimana λ max = panjang gelombang yg suhu pancarannya max T = suhu absolut benda pembancar tenaga, dlm o K 2987 = konstanta
Berdasar formula tsb, PJ yg menggunakan tenaga mataharimenggunakan spektr tampak, sedangkan yg menggunakan tenaga pancaran benda di permk bumi dengan suhu rerata permk bumi menggunakan jendela
atmosfer 8-14 μm.
Untuk mengindera benda-benda yg suhunya pada rerata suhu permk bumi, paling baik digunakan pj gelombang sekitar 10 μm, krn
tenaganya paling besar.Pd spektr gel. mikro (λ ≥1000 μm), tenaga pancarannya mjd sangat kecil (pd kurva pancaran mendekati 0).
2. Sistem Aktif / Pantulan Gelombang Mikro
• Lazim digunakan dlm PJ sistem radar (radio detection and ranging). Radar berarti mengenali & mengukur jarak dengan menggunakan gel. Radio. Penginderaannya dilakukan dg
membangkitkan tenaga gel. mikro yg dipancarkan oleh antena, yg mengenai benda di permk bumi, dipantulkan kembali ke
antena dan direkam oleh sensor radar. (Tenaga sama
lemahnya dg pancaran gel mikro, shg resolusinya juga kasar).
• Besarnya pantulan radar terutama ditentukan oleh kekasaran permk benda, bukan jenis benda spt pd pantulan tenaga spektr tampak. Shg pengenalan benda dilakukan melalui ciri
kekasaran benda tsb (kekasaran tajuk, gelomb laut, dsb),
bukan langsung ke jenis bendanya.
Kaitannya dg pantulan oleh kekasaran benda, tdpt 5 jenis pantulan :
1. Pantulan Cermin/sempurna (mirror/specular reflection) : Pantulan cermin tjd pd benda rata & halus spt danau, sawah berair tanpa
tanaman, dsb. Tenaga radar dipantulkan scr sempurna ttp arahnya menjauhi sensor radar shg tdk ada pantulan balik. Akibatnya,
benda-benda tsb terekam dg rona gelap.
2. Pantulan sudut (corner reflection) Terjadi misalnya radar
mengenai halaman rumah, dipantulkan scr sempurna ke tembok, dipantulkan lagi scr sempurna ke arah sensor radar. Akibatnya, kota tampak cerah pd citra radar, krn tjd nya pantulan sudut tsb.
3. Hamburan (scattering) : tjd pada permukaan kasar.Tenaga radar dihamburkan (dipantulkan ke arah serba beda), sebagian
dipantulkan balik ke sensor sehingga menghasilkan rona kelabu- kelabu gelap pada citra. Kekasaran permukaan benda diukur
secara relatif terhadap panjang gelombang.
4. Hamburan pd permukaan halus : terjadi misalnya pada padang rumput yang datar. Kekasaran permukaan kurang dari batas kasar, tetapi tidak sehalus air tenang. Terjadi hamburan kecil & sebagian mengarah balik ke sensor. menghasilkan rona kelabu gelap pada citra.
5. Hamburan Volume (volume scattering) : Terjadi misalnya di hutan.
Tenaga radar menembus hingga dahan, ranting, dedaunan di
bagian bawah tajuk dan dari tanah, dipantulkan ke dahan, ranting, dsb, dan kemudian dipantulkan ke sensor. Pantulan volume
menghasilkan rona kelabu.
• Kekasaran permukaan tersebut di atas merupakan
kekasaran mikro, selain itu pantulan juga ditentukan oleh kekasaran makro, misalnya bukit, pegunungan, dsb.
• Selain dipengaruhi oleh kekasaran permukaan (makro &
mikro), besarnya pantulan radar juga dipengaruhi oleh
konstanta dielektrik benda. Makin tinggi konstanta dielektrik benda, makin besar pantulannya. Air sangat tinggi
konstanta dielektriknya, sehinga konstanta dielektrik sering dikaitkan dengan kebasahan.
Perbedaan antara PJ gelombang mikro dengan tenaga
pantulan dan PJ gelombang mikro dengan tenaga pancaran :
• Pancaran gelombang mikro digunakan dalam PJ sistem pasif,
sedangkan pantulan gelombang mikro digunakan dalam PJ sistem aktif
• PJ sistem pasif menggunakan spektrum gelombang mikro dengan panjang gelombang yang pendek yaitu 1 – 8 mm (untuk memperoleh resolusi spasial lebih baik), sedangkan PJ sistem aktif menggunakan panjang gelombang yang lebih panjang yaitu 1 – 50 cm (untuk
penetrasi yang lebih besar terhadap awan dan hujan)
• Nilai spektral pada pancaran gelombang mikro ditentukan oleh
kepancaran/emisivitas termal dan suhu absolut permukaan benda (seperti pada spektrum IM Termal), sedangkan nilai spektral pada radar (pantulan gelombang mikro) ditentukan oleh besarnya
pantulan pulsa radar setiap benda. Besarnya pantulan pulsa radar ditentukan oleh kekasaran permukaan benda, bukan oleh jenis
benda, sehingga pengenalan benda dilakukan melalui ciri kekasaran benda tersebut, bukan langsung ke jenis bendanya.
Contoh citra hasil PJ sistem gelombang Mikro : RADAR
SISTEM PEREKAMAN CITRA RADAR
PADA SISTEM PEREKAMAN RADAR, akan muncul 3 hal :
- Bayangan (shadow) - Layover
- Foreshortening
BAYANGAN & SUDUT DEPRESI PADA RADAR
LAY OVER & BAYANGAN PADA CITRA RADAR
LAY OVER, FORESHORTENING, SHADOW PD CITRA RADAR
