15 Contoh Spasial, Spektral, dan Temporal dalam Pendekatan Geografi

Dalam penginderaan jauh terdapat karakteristik dari instrumen yang beroperasi pada spektrum tampak dan IR bisa dijelaskan oleh beberapa bentuk resolusi yaitu resolusi spasial, spektral, dan temporal. Resolusi itu sendiri bisa doartikan sebagai kemampuan suatu sistem optik-elektronik dalam pendekatan geografi untuk membedakan informasi yang secara spasial berdekatan atau secara spektral mempunyai kemiripan.

Resolusi spasial mengacu pada ukuran terkecil obyek yang masih bisa dideteksi oleh suatu sistem pencitraan, dan resolusi spektral mengacu pada kemampuan suatu sistem optik-elektronik untuk membedakan obyek berdasarkan pantulan atau pancaran spektralnya, sedangkan resolusi temporal mengacu pada kemampuan suatu sistem untuk merekam ulang daerah yang sama, dalam satuan waktu dapat berupa jam atau hari, misalnya Satelit Landsat TM yang memiliki ulangan setiap 16 hari.

Spasial, Spektral, dan Temporal

Selain resolusi spasial, spektral, dan temporal juga penting untuk dipertimbangkan dalam komponen penginderaan jauh. Ribuan gambar dalam arti satelit yang mencolok secara visual tersedia melalui web. Pengamatan yang diperoleh oleh instrumen pada platform satelit lebih dari sekadar gambar, namun, mereka memberikan informasi tentang Bumi.

Kemampuan untuk mengevaluasi dan menganalisis informasi spasial sangat penting untuk memahami dan menafsirkan konsep sistem bumi, karena pada intinya kesemuannya itu sangat penting dan saling berkaitan dengan satu sama yang lain.

Pengertian Komponen Spasial, Spektral, Dan Temporal

Resolusi spasial adalah sebagai kemampuan suatu sistem pencitraan dalam mendeteksi ukuran terkecil di permukaan bumi yang dapat dibedakan dengan objek di sekitarnya, atau sesuatu yang ukurannya bisa ditentukan. Kemampuan yang satu ini memungkinkan kita untuk mengidentifikasi (recognize) dan menganalisis suatu objek di struktur bumi selain mendeteksi (detectable) keberadaannya.

Satuan luasan terkecil dalam Citra dinamakan piksel, dalam piksel termuat nilai spasial (koordinat) dan nilai atribut (spektral). Resolusi spasial yang semakin tinggi menunjukkan bahwa luasan yang bisa dideteksi semakin sempit atau detil yang menyebabkan obyek yang mempunyai ukuran yang sangat kecil dari ukuran pikselnya akan menyulitkan pendeteksian obyek.

Dalam menentukan range resolusi spasial, terdapat tiga tingkat ukuran resolusi yang perlu kita jetahui, yaitu:

1. Resolusi spasial tinggi, berkisar antara 0,6-4 meter
2. Resolusi spasial menengah, berkisar antara 4-30 meter
3. Resolusi spasial rendah berkisar antara 30->1000 meter

Resolusi spektral ialah sebagai kemampuan suatu sistem optik-elektronik untuk membedakan obyek berdasarkan pada pantulan atau pancaran spektralnya. Apabila resolusi spektral semakin tinggi, maka semakin lengkap ketersediaan panjang gelombangnya dalam sekali merekam. Semakin banyak dan sempit saluran, maka kemampuannya dalam mengenali obyek berdasarkan respon spektralnya semakin tinggi.

Beberapa contoh satelit planet bumi yang memiliki resolusi spektral, yaitu:

1. Resolusi spektral tinggi berkisar antara -220 band
2. Resolusi spektral sedang berkisar antara 3-15 band
3. Resolusi spketral rendah berkisar antara -3 band

Saluran spketrum yang digunakan dalam sistem PJ, pada daerah spketrum optik (visible, inframareah dekat dan inframerah menengah atau inframerah pantulan) dengan kesemuannya tersebut saling berfungsi satu sama lain tidak ada yang saling tidak berfungsi.

Resolusi temporal dapat didefinisikan sebagai kemampuan suatu sistem untuk merekam ulang daerah yang sama, dalam satuan waktu (jam atau hari). Resolusi temporal  yang semakin tinggi, maka akan semakin menunjang kepentingan monitoring. Besarnya resolusi temporal bergantung pada sistem orbit dan daerah jangkauan perekaman.

Rentang waktu perulangan ke asal daerah yang sama satuannya dinyatakan dalam jam atau hari, misalnya:

1. Resolusi temporal tinggi berkisar antara <24 jam-3 hari
2. Resolusi temporal sedangberkisar antara 4-16 hari
3. Resolusi temporal rendah berkisar antara >16 hari

Contoh Spasial, Temporal, dan Spektral

Adapun guna memberikan pemahaman yang mendalam berikut ini penjelasan terkait dengan karakteristik dan contoh yang ada dalam spasial, temporal, dan spektral akan penulis jabarkan dengan jelas dibawah ini sebagai berikut;

1. Spasial

Resolusi Spasial mengacu pada ukuran fitur terkecil yang dapat dideteksi oleh sensor satelit atau ditampilkan dalam citra satelit. Biasanya disajikan sebagai nilai tunggal yang mewakili panjang satu sisi persegi. Sebagai contoh, resolusi spasial 250m berarti bahwa satu piksel mewakili area 250 x 250 meter di permukaan tanah.

Detail yang dapat dilihat dalam gambar tergantung pada resolusi spasial dari sensor dan mengacu pada ukuran fitur terkecil yang dapat dideteksi. Resolusi spasial dari arti sensor pasif (kita akan melihat kasus khusus dari sensor gelombang mikro aktif nanti) terutama bergantung pada Instantaneous Field of View (IFOV).

IFOV adalah kerucut sudut visibilitas sensor dan menentukan area pada permukaan bumi yang “terlihat” dari ketinggian tertentu pada satu waktu tertentu. Ukuran area yang dilihat ditentukan dengan mengalikan IFOV dengan jarak dari tanah ke sensor. Area ini di tanah disebut sel resolusi dan menentukan resolusi spasial maksimum sensor.

Agar fitur homogen terdeteksi, ukurannya umumnya harus sama dengan atau lebih besar dari sel resolusi. Jika fitur lebih kecil dari ini, mungkin tidak dapat dideteksi karena kecerahan rata-rata semua fitur dalam sel resolusi akan direkam. Namun, fitur yang lebih kecil kadang-kadang dapat dideteksi jika pantulannya mendominasi dalam sel resolusi artikular yang memungkinkan deteksi sel sub-pixel atau resolusi.

Berikut ini contoh resolusi spasial dalam geografi, antara lain:

1. Landsat memiliki resolusi spasial 15 meter pada mode pankromatik dan 30 meter pada mode multispketral. Dengan kata lain, gambar dengan resolusi spasial 30 meter berarti bahwa satu piksel mewakili area di tanah yang lebarnya 30 meter.
2. Spot memiliki resolusi spasial 10 meter pada mode pankromatik dan 20 meter pada mode multispketral.
3. Ikonos memiliki resolusi spasial 1 meter pada mode pankromatik dan 4 meter pada mode multispketral.
4. QuickBird memiliki resolusi spasial yang tertinggi saat ini yaitu 0.61 meter.
5. OrbView 3 memiliki resolusi spasial 1 meter pada mode pankromatik dan 4 meter pada mode multispektral.
6. Formosat 2 memiliki resolusi spasial 2 meter pada mode pankromatik dan 8 meter pada mode multispektral.

Resolusi spasial sensor sangat bervariasi dan biasanya berbanding terbalik dengan waktu pengembalian dan area jangkauan. Kondisi ini berarti bahwa satelit yang memperoleh gambar harian umumnya memiliki resolusi spasial yang lebih kasar (lebih besar).

2. Spektral

Resolusi spektral mengacu pada kemampuan sensor satelit untuk mengukur panjang gelombang spesifik dari spektrum elektromagnetik. Semakin halus resolusi spektral, semakin sempit rentang panjang gelombang untuk saluran atau pita tertentu.

Film hitam putih merekam panjang gelombang memanjang lebih banyak, atau semua bagian yang terlihat dari spektrum elektromagnetik. Resolusi spektralnya cukup kasar, karena berbagai panjang gelombang dari spektrum yang terlihat tidak dibedakan secara individual dan pemantulan keseluruhan dalam seluruh bagian yang terlihat dicatat.

Film berwarna juga peka terhadap energi pantulan di atas bagian spektrum yang terlihat, tetapi memiliki resolusi spektral yang lebih tinggi, karena secara individual peka terhadap energi yang dipantulkan pada panjang gelombang spektrum biru, hijau, dan merah. Dengan demikian, ini dapat mewakili fitur berbagai warna berdasarkan pantulan mereka di masing-masing rentang panjang gelombang yang berbeda ini.

Banyak sistem penginderaan jauh merekam energi pada beberapa rentang panjang gelombang terpisah pada berbagai resolusi spektral. Ini disebut sebagai sensor multi-spektral. Sensor multi-spektral yang lebih canggih disebut sensor hiperspektral.

Hal itu dapat mendeteksi ratusan pita spektral yang sangat sempit di seluruh bagian spektrum elektromagnetik yang terlihat. Resolusi spektral mereka yang sangat tinggi memfasilitasi perbedaan yang baik antara target yang berbeda berdasarkan respons spektral mereka di masing-masing pita sempit.

Beberapa contoh resolusi spketral dalam geografi, antara lain:

1. MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) memiliki resolusi spektral yang lebih besar daripada Landsat 8 karena memiliki 36 band yang relatif sempit yang mencakup panjang gelombang dari 0,4 hingga 14 mikrometer.
2. Landsat 8, memiliki total 11 pita yang mencakup lebih sedikit panjang gelombang dan masing-masing pita lebih luas dalam hal panjang gelombang.

3. Temporal

Resolusi temporal mengacu pada waktu di antara gambar-gambar yang terlihat dari atas. Kemampuan satelit untuk memberikan gambar dari wilayah geografis yang sama lebih sering telah meningkat secara dramatis sejak fajar era ruang angkasa. Pemutaran rotasi bumi pada porosnya juga berkaitan dengan temporal yang ada sehingga tampak pada gambar-gambar yang ada.

Kemampuan untuk mengumpulkan citra dari area yang sama dari permukaan bumi pada periode waktu yang berbeda adalah salah satu elemen paling penting untuk menerapkan data penginderaan jauh. Karakteristik spektral fitur dapat berubah seiring waktu dan perubahan ini dapat dideteksi dengan mengumpulkan dan membandingkan citra multi-temporal.

Misalnya, selama musim tanam, sebagian besar spesies vegetasi berada dalam kondisi perubahan terus-menerus dan kemampuan kita untuk memantau perubahan-perubahan halus itu menggunakan penginderaan jauh tergantung pada kapan dan seberapa sering kita mengumpulkan citra.

Dengan pencitraan secara terus-menerus pada waktu yang berbeda kita dapat memantau perubahan yang terjadi di permukaan bumi, apakah itu terjadi secara alami (seperti perubahan tutupan vegetasi alami atau banjir) atau diinduksi oleh manusia (seperti pembangunan perkotaan atau penggundulan hutan).

Beberapa contoh satelit bumi yang memiliki resolusi temporal, antara lain:

1. GMS memiliki resolusi temporal yaitu 2 x sehari
2. Landsat MSS dan TM memiliki resolusi temporal yaitu 18 hari untuk generasi 1, 16 hari untuk generasi 2
3. SPOT memiliki resolusi temporal yaitu 26 hari atau 6-7 kali/bulan karena sensor bisa ditengokkan ke arah perekamannya
4. IKONOS memiliki resolusi temporal yaitu 3 hari. Satelit yang ini mengorbit bumi sinkron dengan matahari setinggi 681 km. Waktu revolusinya yaitu 98 menit.
5. QUICKBIRD memiliki resolusi temporal yaitu 3-7 hari. Satelit yang satu ini mengorbit bumi sinkron dengan matahari setinggi 450 km. Waktu revolusinya yaitu 93.4 menit.
6. ORBVIEW 3 memiliki resolusi temporal yaitu 3 hari. Satelit yang satu ini mengorbit pada ketinggian 470 km. Luasan perekaman data yaitu 2.100 Km² setiap menitnya.
7. FORMOSAT 2 memiliki resolusi temporal yaitu 1 hari. Satelit yang satu ini mengorbit pada ketinggian 891 km, melewati beberapa wilayah Indonesia setiap hari, termasuk Pulau Sulawesi, sekaligus bisa melakukan perekaman data tiap kali melintas.

Itulah tadi artikel yang bisa kami tuliskan pada segenap pembaca tentang contoh resolusi spasial, spektral, dan temporal yang ada dalam pendekatan geografi. Semoga melalui postingan ini mampu memberikan pemahaman bagi kalian yang membutuhkannya.