Pemanfaatan Citra Satelit Untuk Deteksi Suhu Permukaan Air Laut

BAB I

LATAR BELAKANG

Pengetahuan mengenai SPL sangat bermanfaat  untuk banyak  hal  yang  terkait  dengan  penelitian  lain maupun  aplikasi    pemanfaatannya.  SPL merupakan salah satu  faktor utama  penggerak siklus  musim baik  di  daerah    tropis    maupun  sub  tropis  dimana   suhu  permukaan    laut    akan  mempengaruhi  kondisi atmosfer,  cuaca  dan  musim,  bahkan  munculnya fenomena El Nino dan La Nina dapat dipelajari melalui SPL. Banyak lagi hal lain yang terkait dengan aplikasi yang dapat  dipengaruhi  oleh  SPL,  diantaranya kesuburan  perairan/laut  serta  bidang  perikanan.

Suhu permukaan air laut adalah faktor kunci dalam analisis iklim, proses oseanografi, dan pengamatan kehidupan laut. Citra satelit telah menjadi alat yang sangat berguna dalam pemantauan suhu permukaan air laut secara menyeluruh dan terus-menerus. Meskipun citra satelit memiliki kelebihan dalam pemantauan suhu permukaan air laut, ada sejumlah kendala yang dihadapi. Beberapa di antaranya adalah resolusi spasial citra yang dapat memengaruhi ketepatan deteksi suhu, masalah ketidakpastian dalam pengukuran, dan tantangan teknis dalam mengatasi gangguan atmosfer atau awan yang dapat mengganggu data yang diperoleh.

Pentingnya pemantauan suhu permukaan air laut dengan menggunakan citra satelit semakin meningkat dalam industri saat ini. Industri kelautan dan perikanan, transportasi laut, serta penelitian lingkungan sangat mengandalkan data suhu permukaan air laut untuk pengambilan keputusan yang tepat. Selain itu, pemahaman yang lebih baik tentang suhu permukaan air laut juga penting dalam memprediksi perubahan iklim global dan dampaknya terhadap lingkungan laut dan manusia.

Oleh karena itu, penelitian mengenai pemanfaatan citra satelit untuk mendeteksi suhu permukaan air laut memiliki relevansi yang signifikan dalam industri saat ini. Hal ini berperan penting dalam pemantauan lingkungan laut serta pengelolaan sumber daya kelautan yang berkelanjutan.

RUMUSAN MASALAH

1. Sejauh mana citra satelit mampu memberikan ketelitian dalam pengukuran suhu permukaan air laut?

2. Bagaimana resolusi spasial dan temporal citra satelit memengaruhi akurasi deteksi suhu permukaan air laut?

3. Bagaimana integrasi data dari berbagai platform satelit dan sensor dapat meningkatkan ketepatan dan luas cakupan pemantauan suhu permukaan air laut?

4. Bagaimana penerapan teknologi citra satelit dapat memberikan kontribusi yang signifikan dalam pemahaman terhadap dinamika lingkungan laut dan perubahan iklim global?

BAB II 

TINJAUAN MATERI

2. 1 Penginderaan Jarak Jauh

Penginderaan jauh adalah seni dan ilmu pengetahuan yang mengumpulkan informasi tentang suatu objek, area, atau gejala dengan menggunakan alat untuk menganalisis data tanpa bersentuhan langsung dengan objek, area, atau gejala yang diamati. Data dapat diambil melalui jarak jauh dan dianalisis untuk mengetahui objek, area, atau gejala yang diamati. Ini dapat dicapai dengan menggunakan banyak variasi sensor. Data yang didapatkan melalui jarak jauh dapat berupa distribusi gelombang elektromagnetik, distribusi gelombang akustik, atau variasi distribusi gaya. Jenis data ini diperoleh melalui sensor yang terletak pada gambar dengan merefleksikan energi elektromagnetik dari fitur permukaan bumi, dan kemudian dianalisis untuk memberikan informasi tentang sumber yang diselidiki. Dua proses utama digunakan dalam penginderaan jauh, yaitu akuisisi data dan analisisnya. Komponen yang termasuk dalam proses pengambilan data, yaitu sumber energi, perambatan energi melalui atmosfer, interaksi energi dengan fitur permukaan bumi, transmisi ulang energi melewati atmosfer, sensor airbone, hasil dari pembentukan data sensor pada bentuk gambar digital, menggunakan sensor untuk merekam variasi data pada permukaan bumi yang mencerminkan dan memancarkan energi elektromagnetik.

2.2 Proses Interaksi Pada Penginderaan Jauh

Atmosfer mempengaruhi energi elektromagnetik yang masuk ke alat penginderaan jauh. Spektrum elektromagnetik dengan panjang gelombang 0,4 mikrometer hingga 0,7 mikrometer adalah jendela atmosfer yang paling sering digunakan dalam penginderaan jauh, karena atmosfer mempengaruhi energi sensor elektromagnetik karena bersifat selektif terhadap panjang gelombang. Hal ini disebabkan oleh hambatan yang disebabkan oleh debu, uap air, dan gas di atmosfer yang menghalangi gelombang elektromagnetik. Serapan (absorpsi), pantulan (refleksi), dan hamburan adalah tiga cara penghambatannya.

Gambar 2.2 Interaksi antara energi elektromagnetik dengan atmosfer

2.3 Suhu Permukaan Laut

Untuk memahami peran laut sebagai reservoir panas, suhu air laut adalah parameter penting. Sifat air laut dan kehidupan yang mendukungnya berubah karena perubahan suhu. Banyak penelitian terfokus pada suhu air laut, terutama mengingat masalah kenaikan suhu laut di seluruh dunia. Faktor meteorologi seperti curah hujan, penguapan, suhu, kelembaban, kecepatan angin, dan intensitas radiasi matahari juga memengaruhi SPL. Oleh karena itu, meskipun ada perbedaan yang relatif kecil, suhu permukaan laut biasanya berubah menurut musim. Algoritma Theoretical Basic Document 25 (ATBD 25) TERRA/Aqua MODIS, yang dikenal sebagai algoritma Brown and Minnett (1999), dapat digunakan untuk mengukur suhu permukaan laut pada band 31 dan 32 [3]. Algoritma tersebut dirumuskan sebagai berikut :

Gambar 2.3 Algoritma Theoretical Basic Document

Sehingga, untuk menghitung suhu permukaan laut, kanal harus dikonversi menjadi suhu kecerahan air dahulu dengan menggunakan persamaan invers fungsi Planck yaitu sebagai berikut :

Gambar 2.4 Persamaan invers fungsi Planck

Dimana:

Tb              = suhu kecerahan air

c1,c2         = konstanta radiasi, dimana nilai c1 adalah 1,1910659x108 [W m-2 sr-1 (m-1)-4 ], dan nilai c2 adalah 1,438833x104 [K m]

Vi              = panjang gelombang pusat

Radiansi          = merupakan band MODIS yang akan dihitung nilai suhu kecerahan airnya.

BAB III

KAJIAN DAN ANALISIS

Salah satu aspek penting dalam pemantauan lingkungan laut adalah penggunaan citra satelit untuk mengukur suhu permukaan air laut. Suhu permukaan air laut adalah parameter penting dalam memahami dinamika laut dan perubahan iklim global. Namun, penggunaan citra satelit dalam hal ini memiliki sejumlah tantangan. Resolusi spasial citra dan interferensi atmosfer merupakan beberapa kendala yang dapat memengaruhi ketepatan pengukuran suhu permukaan air laut.

Satelit saat ini memainkan peran kunci dalam memperoleh data terkait suhu permukaan air laut. Teknologi citra satelit terus berkembang, memungkinkan pengumpulan data dengan resolusi yang lebih tinggi dan ketersediaan data secara rutin. Satelit modern dilengkapi dengan sensor yang mampu mengukur suhu dengan ketelitian yang lebih baik, memungkinkan pemantauan yang lebih akurat dan luas.

Pemanfaatan citra satelit dalam mengukur suhu permukaan air laut memiliki kemampuan untuk memberikan akurasi yang cukup tinggi. Dengan teknologi yang terus berkembang, citra satelit mampu menyajikan data suhu permukaan air laut dengan tingkat ketelitian yang memadai. Resolusi spasial dan temporal yang semakin baik memungkinkan citra satelit untuk merekam detail yang lebih halus dari permukaan laut, meningkatkan akurasi pengukuran suhu.

Meskipun demikian, ada beberapa faktor yang dapat memengaruhi tingkat akurasi, seperti gangguan atmosfer atau keberadaan awan yang dapat menghalangi pemantauan suhu permukaan air laut. Namun, dengan penggunaan teknik-teknik analisis yang canggih dan integrasi data dari berbagai sumber, citra satelit tetap menjadi alat yang kuat dalam pemantauan suhu permukaan air laut dengan akurasi yang memadai.

Resolusi spasial dan temporal dalam citra satelit memiliki dampak signifikan terhadap akurasi deteksi suhu permukaan air laut. Resolusi spasial mengacu pada kemampuan citra satelit dalam merekam detail spasial, sementara resolusi temporal berkaitan dengan interval waktu antara pengambilan citra.

Semakin tinggi resolusi spasial, citra satelit mampu merekam detail yang lebih halus dari permukaan laut, meningkatkan akurasi pengukuran suhu. Interval waktu yang lama antara pengambilan citra dapat menyebabkan perubahan kondisi permukaan laut yang signifikan tidak terdeteksi secara akurat. Resolusi spasial yang tinggi bisa meningkatkan ketelitian deteksi suhu, namun harus diimbangi dengan resolusi temporal yang cukup sering untuk merekam perubahan dinamis di permukaan laut. Dengan mempertimbangkan kedua faktor ini, penggunaan citra satelit dapat memberikan informasi suhu permukaan air laut dengan akurasi yang lebih baik.

Integrasi data dari berbagai platform satelit dan sensor dapat meningkatkan akurasi dan cakupan pemantauan suhu permukaan air laut secara signifikan. Dengan menggabungkan informasi dari berbagai sumber, seperti citra satelit dengan resolusi spasial tinggi, data dari sensor suhu permukaan laut, dan pengukuran in-situ, keseluruhan informasi yang diperoleh dapat memberikan gambaran yang lebih lengkap dan akurat tentang suhu permukaan air laut.

Penggunaan data dari berbagai platform memungkinkan validasi dan verifikasi yang lebih baik terhadap hasil yang didapat dari masing-masing sumber. Integrasi data juga memungkinkan pemantauan secara terus-menerus dan lebih luas, bahkan di daerah yang sulit dijangkau secara langsung. Dengan menggunakan berbagai sumber data, dapat mengisi kekurangan informasi dari satu platform dengan kekuatan dan keunggulan yang dimiliki oleh platform lainnya. Hasilnya adalah pemantauan suhu permukaan air laut yang lebih akurat, luas, dan dapat diandalkan bagi berbagai aplikasi, seperti pemahaman iklim, manajemen perikanan, dan navigasi laut.

Penerapan teknologi citra satelit dapat memberikan kontribusi besar dalam memahami dinamika lingkungan laut dan perubahan iklim global. Citra satelit memungkinkan pemantauan yang kontinyu dan luas terhadap perubahan suhu permukaan air laut, pola arus laut, distribusi es laut, dan keberagaman ekosistem laut.

Dengan memantau perubahan suhu laut dan dinamika arus laut,  dapat diketahui perubahan dalam pola cuaca laut, fenomena El Nio dan La Nia, serta dampaknya terhadap kehidupan laut dan manusia. Selain itu, pemantauan melalui citra satelit dapat memberikan informasi penting tentang pencairan es laut di kutub dan pengaruhnya terhadap kenaikan permukaan air laut, yang merupakan dampak besar dari perubahan iklim global.

Dengan informasi yang diperoleh dari citra satelit, para ilmuwan dapat memodelkan perubahan iklim, mengidentifikasi tren panas global, dan memprediksi dampaknya terhadap lingkungan laut serta manusia. Dengan demikian, pemanfaatan teknologi citra satelit menjadi kunci penting dalam upaya memahami dinamika lingkungan laut dan perubahan iklim global yang sedang terjadi

BAB IV

SIMPULAN DAN REKOMENDASI

KESIMPULAN

• Citra satelit memungkinkan pemantauan yang kontinyu dan luas terhadap perubahan suhu permukaan air laut, pola arus laut, distribusi es laut, dan keberagaman ekosistem laut.
• Terdapat beberapa faktor yang dapat memengaruhi tingkat akurasi, seperti gangguan atmosfer atau keberadaan awan yang dapat menghalangi pemantauan suhu permukaan air laut.
• Integrasi data dapat digunakan dalam hal pemantauan secara terus-menerus dan lebih luas, bahkan di daerah yang sulit dijangkau secara langsung.
• Pemantauan melalui citra satelit dapat memberikan informasi penting tentang pencairan es laut di kutub dan pengaruhnya terhadap kenaikan permukaan air laut, yang merupakan dampak besar dari perubahan iklim global.

REKOMENDASI

• Pemetaan perubahan suhu permukaan laut dapat dikaji lebih lanjut untuk menganalisis daerah penangkapan ikan.
• Pemetaan perubahan suhu permukaan laut dapat dilakukan musim guna mengetahui peruhahan suhu secara signifikan.

DAFTAR PUSTAKA

[1]      A. Alfatinah, "PEMETAAN SUHU PERMUKAAN AIR LAUT PADA SKALA MENENGAH MENGGUNAKAN CITRA SATELIT LANDSAT 8 -- TIRS UNTUK PEMANTAUAN KUALITAS PERAIRAN," 2019. Accessed: Nov. 19, 2023. [Online]. Available: https://repository.its.ac.id/42957/1/3513100007-Undergraduate_Theses.pdf

[2]      A. Kusuma, "Analisa Suhu Permukaan Laut Pada Sensor Satelit NOAA/AVHRR dan EOS Aqua/Terra Modis," 2019.

[3]      R. Insanu Khairil, D. Pramono Agung, and H. Fadhilah, "PEMETAAN SUHU PERMUKAAN LAUT (SPL) MENGGUNAKAN CITRA SATELIT TERRA MODIS DI PERAIRAN DELTA MAHAKAM," ELIPSOIDA, vol. II, no. 1, p. 10, 2019.