Wingman Arrows

La Douleur Est Temporaire, La Victoire Est Toujours

PENGINDERAAN JAUH DAN APLIKASINYA – 2. Aplikasi Penginderaan Jauh

Leave a comment

2.     Aplikasi Penginderaan Jauh

2.1    Bidang Geologi

Metoda fotogeologi merupakan penggunaan pemotretan udara untuk mendapatkan informasi geologi baik kualitatif maupun kuantitatif. Pemotretan udara saat ini digunakan untuk identifikasi dan pemetaan muka bumi, pola drainase, kenampakan struktur seperti patahan dan lipatan, dan unit-unit batuan atau litologi. Foto udara umumnya digunakan untuk jenis studi geologi seperti berikut :

  • Mengkompilasi peta-peta topografi dan geologi.
  • Eksplorasi mineral, hidrokarbon, dan air tanah.
  • Identifikasi kenampakan tempat-tempat yang membahayakan seperti patahan gempa bumi yang aktif dan tempat-tempat yang mudah mengalami longsoran.
  • Identifikasi dan pemetaan perubahan muka bumi yang disebabkan oleh musibah alami seperti angin topan dan gempa bumi.
  • Pemilihan wilayah yang potensial untuk konstruksi fasilitas-fasilitas bidang rekayasa seperti bendungan dan bangunan-bangunan tenaga nuklir.

Kuantitas dan kualitas informasi geologi yang dapat diinterpretasi dari pemotretan udara tergantung pada faktor-faktor berikut ini :

  • jenis dataran, vegetasi, dan tanah penutup, serta tahapan siklus erosi,
  • jenis dan skala pemotretan,
  • ketersediaan stereopair untuk mengamati bagian vertikal melalui model stereografis,
  • pelatihan dan pengalaman orang yang melakukan interpretasi dalam bidang geologi dan inderaja.

Foto udara oblique sering digunakan oleh ahli foto udara, tapi saat ini sebagian besar studi menggunakan foto udara vertikal dan diikuti oleh analisis stereoskopis.

Foto udara berskala sedang sampai besar merupakan pilihan terbaik untuk studi detail melokalisir suatu daerah, sedangkan yang berskala kecil seperti yang dilakukan dari orbit bumi banyak digunakan untuk survei-survei regional.

2.1.1        Informasi kualitatif dari foto udara

Informasi geologi yang dapat diinterpretasi dari pemotretan udara dikelompokkan dalam 4 kategori utama, yaitu : litologi, struktur, drainase, dan bentuk muka bumi.

Litologi yang umum atau jenis batuan diklasifikasikan beserta dengan proses terbentuknya. Unit batuan dapat terbentuk melalui :

  • secara langsung dari material yang mengalami pelelehan (beku),
  • dari partikel-partikel batuan yang terbentuk lebih dulu atau dari sisa-sisa hewan dan tumbuhan (sedimen), dan
  • oleh pengaruh panas dan tekanan terhadap batuan yang terbentuk lebih dulu (metamorf).

Kenampakan umum yang sering diidentifikasi dalam foto udara meliputi : kipas aluvial, ambang sungai berpasir dan daerah tanjung yang berpasir, teras-teras sungai, esker, drumlin, bukit pasir, dan talus.

2.1.2        Informasi kuantitatif dari foto udara

Contoh pengolahan kuantitatif ini adalah menentukan tinggi kenampakan topografi dengan mengukur perbedaan paralaks pada stereopair, tapi dalam kondisi tertentu dapat dihitung dari pengukuran panjang bayangan. Pengukuran langsung dapat juga dilakukan pada foto udara vertikal dengan skala yang tepat (Gambar 8) untuk menentukan kemiringan dan jurus dari suatu struktur planar (misalnya bidang perlapisan, patahan atau dike).

Sudut kemiringan (q) dalam permukaan topografi ditentukan dengan rumus berikut :

tan q = H / D ,

di mana :

H =     perbedaan tinggi atau elevasi antara 2 titik, yang dapat diketahui dari pengukuran paralaks stereoskopis

         D =     jarak horisontal antara 2 titik yang sama

Gambar 8.     Diagram garis jurus dan sudut kemiringan pada suatu perlapisan batuan sedimen.

Batuan sedimen yang kemiringannya hampir horisontal dapat ditentukan tebalnya secara langsung dengan mengkonversi menjadi satuan meter atau kaki dari perbedaan paralaks antara top dan bottom dari bidang perlapisan yang tampak pada stereopair.

Rumus yang dipakai adalah :

T = (H) cos q + (D) sin q ,

di mana :

T =     ketebalan stratigrafi

q =     sudut kemiringan yang ditentukan dari rumus sebelumnya

H =     perbedaan tinggi antar beberapa titik pada batas lapisan yang paling bawah.

D =     jarak horisontal yang terkoreksi antar titik yang terukur pada batas lapisan bagian atas dan bawah

2.1.3        Pola dan struktur drainase

Jenis sistem drainase yang umum pada suatu permukaan dataran dikontrol oleh jenis tanah atau endapan surfisial, lereng, material induk, dan struktur yang hadir.

Beberapa pola drainase yang umum (Gambar 9) adalah : pola dendritik, pola trelis, pola rektangular, pola paralel, pola radial, pola anular, pola dikotomik, pola memita atau mengelabang (braided), pola anastomotik, pola deranged (kacau atau menggila), pola sinkhole, pola pinnate.

Pola drainase dapat lebih jauh diklasifikasikan menurut variasi densitas kanal per unit luas (ditentukan secara subjektif), yang disebut dengan tekstur drainase dan dibagi dalam 3 kategori (Gambar 10) berikut :

  • Drainase bertekstur halus, memiliki densitas drainase yang tinggi dan terbentuk pada formasi yang mudah mengalami erosi sehingga runoff permukaan tinggi. Tekstur ini dapat berasosiasi dengan srata sedimentasi lemah atau tanah berpermeabilitas kecil (misalnya serpih dan lempung).
  • Drainase bertekstur sedang, memiliki densitas drainase sedang dan terbentuk di tanah atau bedrock yang memiliki permeabilitas sedang (misalnya batupasir dengan perlapisan yang tipis).
  • Drainase bertekstur kasar, memiliki densitas drainase rendah dan terbentuk pada formasi batuan yang keras dan resistan (misalnya granit, gneiss, dan kuarsit) serta pada material yang sangat permeabel (misalnya pasir dan kerikil) sehingga hanya sedikit air yang dapat menjadi runoff permukaan.

Gambar 9.     Sketsa dari 12 pola drainase yang umum (diambil dari von Bandat [1962] dan Strandberg [1967])

Gambar 10. Sketsa dari pola drainase dendritik dengan tekstur halus, sedang, dan kasar (diambil dari gambar di U.S. Geological Survey).

2.1.4        Analisis litologi

Karakteristik utama batuan sedimen yang mempengaruhi kenampakan medan pada foto udara meliputi : bidang perlapisan, bidang rekahan, dan daya tahan terhadap erosi. Sebagai contoh adalah batupasir yang sering tampak jelas pada foto udara terutama bila lapisan batupasir berada di atas formasi yang lebih lunak dan mudah tererosi seperti serpih. Bidang rekahan tampak jelas dengan sistem rekahan yang terdiri dari dua atau tiga arah utama. Kenampakan endapan sedimen yang berselang-seling pada foto udara tergantung pada ketebalan dan kemiringan bidang perlapisan.

Batuan beku dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu intrusif dan ekstrusif. Sebagai contoh adalah kenampakan foto udara untuk batuan granitik, yaitu : memiliki pola topografi masif membulat, tidak berlapis, bukit berbentuk seperti kubah dengan ketinggian puncak bervariasi dengan lereng yang terjal. Kenampakan aliran lava pada foto udara adalah : memiliki pola topografi berupa serangkaian aliran berbentuk seperti lidah yang mungkin bertindihan atau berselang-seling, dan sering berasosiasi dengan kerucut bara. Identifikasi foto udara untuk batuan basal adalah : memiliki pola topografi yang permukaannya hampir datar, sering terpotong oleh sungai utama dan membentuk lembah yang dalam.

Identifikasi foto udara untuk batuan metamorf lebih sulit dibandingkan dengan batuan yang lainnya, dan cara identifikasinya belum dikembangkan dengan baik. Selain itu batuan metamorf umumnya memiliki penyebaran yang terbatas.

2.2    Bidang Rekayasa

Proyek-proyek rekayasa yang memanfaatkan pemotretan udara banyak dilakukan oleh teknisi di bidang geologi dan teknik sipil. Beberapa bidang rekayasa yang menggunakan pemotretan udara adalah :

  • Survei-survei material konstruksi.
  • Pemilihan rute-rute lokasi untuk sistem transportasi.
  • Pemilihan lokasi yang potensial untuk struktur-struktur rekayasa yang kritis, seperti bendungan, pembangkit tenaga nuklir, dan terowongan.
  • Penyelidikan longsoran.
  • Survei-survei kerusakan akibat bencana alam.
  • Penyelidikan polusi air.
  • Pengawasan gangguan-gangguan di lokasi pertambangan.
  • Inventarisasi stockpile.

2.2.1        Survei material konstruksi

Survei-survei material konstruksi melalui studi stereoskopis foto udara adalah untuk pendekatan analisis dataran
(Mintzer et al., 1983). Bentuk muka bumi pertama kali diidentifikasi dan digambarkan secara regional, sehingga secara umum dapat diperkirakan tentang jenis material yang diharapkan. Landform yang paling prospek dianalisis secara detail tentang topografi, pola drainase, erosi, rona atau warna tanah, vegetasi penutup, dan lokasi yang terbaik sebagai tempat penyelidikan di lapangan. Skala fotografi yang digunakan pada survei ini bervariasi dari satu wilayah ke wilayah selanjutnya, tapi pankromatik awal dengan skala 1 : 15.000 sampai 1 : 25.000 lebih sering digunakan.

2.2.2     Lokasi rute jalan raya

Dalam proyek-proyek transportasi, foto udara digunakan pada tahap-tahap perencanaan, peninjauan lokasi, dan konstruksi. Informasi yang diharapkan dari foto udara untuk suatu proyek jalan raya adalah :

  • informasi kualitatif dari interpretasi fotografi, dan
  • informasi kuantitatif dari teknik-teknik fotogrametrik.

Sedangkan pemilihan rute jalan raya yang baru dibagi dalam 3 fase, yaitu :

  • Survei-survei pengamatan atau peninjauan awal.
  • Membandingkan rute-rute yang dapat digunakan.
  • Survei detail rute yang terbaik.

Data-data yang diharapkan pada survei peninjauan awal adalah :

  • bentuk muka bumi (landform),
  • pola dan tekstur drainase,
  • jenis tanah dan batuan, dan
  • pola penggunaan tanah.

Skala fotografi yang digunakan pada fase ini sekitar 1 : 20.000 sampai 1 : 80.000. Selanjutnya terdapat beberapa kontrol lokasi yang dapat diidentifikasi pada stereopair, yaitu :

  • kondisi dataran (misalnya elevasi, perbukitan, atau daerah pegunungan) yang secara ekonomis mempengaruhi derajat tikungan dari jalan yang diinginkan,
  • tanah yang tidak stabil, seperti daerah lempungan yang dapat mengalami penyusutan dan membengkak dengan perubahan kadar air, atau daerah yang mudah longsor,
  • barrier-barrier fisik, seperti bukit pasir di daerah pesisir, rawa, atau danau,
  • daerah-daerah yang mudah terkena banjir dan longsoran salju,
  • kenampakan-kenampakan khusus seperti gunung-gunung, terowongan, dan perpotongan sungai-sungai yang sempit,
  • daerah-daerah yang berpotensial memiliki material konstruksi,
  • perpotongan jalan-jalan raya dan jalan kereta api,
  • batas-batas kota atau perkotaan,
  • daerah-daerah hutan yang baru dibuka atau operasi cut-and-fill,
  • daerah-daerah yang sensitif secara ekologi, dan
  • jarak.

Pada fase membandingkan rute, digunakan skala foto antara 1:2500 dan 1:5000. Fotografi pada fase ini digunakan untuk :

  • Menguji kondisi fisik dan tingkat budaya dengan teliti sepanjang tiap koridor dalam kenampakan tiga dimensi.
  • Menghitung tinggi, elevasi, dan grade dengan pengukuran gambar paralaks pada stereopair.
  • Menyiapkan peta topografi skala besar dengan interval kontur antara 2-3 m untuk setiap koridor.

Selama konstruksi jalan raya baru, foto udara dan peta topografi dapat digunakan untuk sejumlah tugas-tugas berikut :

  • melakukan sedikit penyusunan ulang untuk menghindari penghambat yang tidak tampak pada fase kontruksi awal,
  • memperkirakan volume cut-and-fill,
  • menemukan tambahan sumber-sumber material konstruksi, dan
  • menentukan lokasi yang tepat untuk saluran bawah permukaan.

2.2.3         Penyelidikan lokasi bendungan

Terdapat beberapa faktor fisik yang menentukan kelayakan lokasi bendungan yang sebagian besar dapat diidentifikasi dan dievaluasi dengan interpretasi foto udara. Faktor-faktor tersebut meliputi :

  • Karakteristik lembah, yang meliputi landform, jenis tanah, dan dimensi.
  • Karakteristik watershed, yang meliputi jaringan drainase dan vegetatif penutup.
  • Karakteristik daerah yang dialiri, yang meliputi sistem transportasi yang harus diganti dan tipe wilayah (misalnya berupa daerah terbuka, daerah hutan, dan daerah yang dikembangkan).
  • Identifikasi dan pertimbangan kenampakan geologi regional maupun lokal.
  • Akses ke lokasi bendungan dengan berjalan kaki atau berkendaraan.
  • Lokasi dan tingkat longsoran atau lereng-lereng yang mudah longsor di dekat lokasi bendungan yang diusulkan.
  • Ketersediaan dan kecocokan material konstruksi yang digunakan untuk membangun bendungan.

2.2.4     Penyelidikan daerah longsoran

Fotografi dengan skala 1 : 15.000 sampai 1 : 30.000 biasa digunakan untuk pengenalan dan klasifikasi longsoran (Gambar 11), tetapi jika daerahnya terlalu rumit atau longsorannya kecil, foto udara yang digunakan untuk analisis berskala 1 : 5000 sampai 1 : 10.000 (Belcher et al., 1960). Sedangkan beberapa kondisi yang dapat menimbulkan longsoran meliputi :

  • Lereng yang curam (misalnya jurang yang terjal, ngarai, lembah-lembah yang mengalami glasiasi, dan patahan besar).
  • Batuan yang licin dan impermeabel (misalnya serpih, batulempung, batulanau, batusabak, dan sekis yang terfoliasi kuat).
  • Bedrock yang yang mengalami rekahan, khususnya saat rekahan paralel atau rekahan yang melintasi lereng.
  • Lapisan batuan yang miring menuju ujung lereng.
  • Endapan permukaaan tak terkonsolidasi yang memiliki daya geser yang lemah.
  • Tanah lempungan, yang mudah bergerak saat basah.
  • Lapisan es abadi yang paling atas jika mencair pada musim kemarau.
  • Lereng bukit yang gundul atau yang memiliki tumbuhan berakar dangkal.

Longsoran dikenal melalui pemotretan udara dengan kondisi seperti berikut ini :

  • Lereng bukit yang tampak tergores.
  • Pola tanah dan vegetasi yang mengalami gangguan.
  • Perubahan pola lereng atau drainase.
  • Permukaan (topografi) yang tidak teratur.
  • Depresi yang kecil dan tidak mengalir.
  • Teras-teras yang mirip anak tangga.
  • Lereng bukit yang curam.

Gambar 11. Sketsa yang menggambarkantipe dasar longsoran tanah : (A) longsoran debris, (B) slump, (C) aliran tanah (earthflow), dan (D) reruntuhan batu (rockfall) (diambil dari Nilsen et al., 1979).

Pemotretan udara juga berguna untuk mengenal dataran yang mudah mengalami longsoran.

2.2.5         Survei kerusakan akibat bencana alam

Film pankromatik sering digunakan bersamaan dengan kamera pemetaan untuk menaksir kerusakan, karena :

  • memiliki cakupan ruang gerak yang lebar dan sesuai untuk berbagai kondisi pencahayaan,
  • memiliki kemampuan untuk menembus tingkat perlakuakn atmosferik yang berbeda saat dilakukan penyaringan (filtering) dengan tepat,
  • memiliki resolusi yang bagus (beberapa film dapat diperbesar lebih dari 15 kali tanpa kehilangan gambar yang detail), dan
  • memiliki kemampuan memproses dan mencetak pada waktu yang tepat.

Skala pemotretan udara yang berbeda digunakan untuk variasi jenis penaksiran tempat-tempat yang mengalami kerusakan. Foto skala kecil (misalnya 1 : 50.000 atau lebih kecil lagi) biasa digunakan untuk mempelajari zone-zone kerusakan yang terbatas dalam suatu kenampakan wilayah yang besar (Gambar 12). Sedangkan pemotretan udara skala sedang (misalnya 1 : 20.000 sampai 1 : 50.000) memberikan kenampakan yang cukup detail terhadap wilayah yang dilanda bencana.

Gambar 12. Foto udara vertikal daerah Xenia, Ohio setelah mengalami kerusakan akibat badai tornado pada bulan April 1974, dengan skala foto 1 : 73.000 (dari Rush et al., 1977; U.S. Air Force photograph)

2.2.6     Penyelidikan polusi air

Secara prinsipal, yang merupakan polutan-polutan air adalah :

  • Sebagian pembuangan kotoran baik yang terpelihara maupun tidak.
  • Sampah-sampah industri.
  • Sisa-sisa pemrosesan pertambangan dan mineral.
  • Sisa-sisa kegiatan pertanian (misalnya hasil pencucian pupuk dan pestisida).
  • Vegetasi yang membusuk.
  • Sisa-sisa minyak mentah dan petrokimia.
  • Air panas buatan (berupa polusi panas).
  • Sedimen-sedimen yang terlalu banyak mengalami suspensi (berupa polusi sedimen).

Beberapa bentuk polusi air dapat dideteksi secara langsung dengan pemotretan udara dan yang lainnya, secara tidak langsung. Deteksi langsung memungkinkan jika polutan memiliki tanda-tanda spektral dalam spektrum fotografi. Sedangkan deteksi tidak langsung diperhatikan dengan mengamati perubahan lingkungan akuatik yang disebabkan oleh agen-agen penyebab polusi yang tidak terlihat
secara visual.

2.2.7     Pengamatan gangguan di lokasi pertambangan

Kegiatan pengerukan tailing di area pertambangan mineral-mineral placer (Gambar 13) dapat mempengaruhi lingkungan dengan sejumlah cara yang meliputi :

  • Penempatan tailing yang merupakan subjek terjadinya erosi dan mempengaruhi tempat-tempat dan sejumlah aliran air di sekitarnya.
  • Flora, fauna, dan tempat-tempat ikan bertelur untuk memancing di daerah-daerah bekas pengerukan yang telah rusak.
  • Jumlah sedimen yang sangat besar yang mengalami suspensi dapat mempengaruhi lingkungan akuatik.

Sejumlah studi yang menggunakan pemotretan udara untuk pengawasan operasi tambang permukaan. Sebagai contoh seperti yang dilakukan oleh Mamula (1978) yang menggunakan pankromatik dan fotografi udara warna inframerah dalam berbagai skala untuk mengidentifikasi dan menggambarkan beberapa kategori operasi tambang permukaan dan tahap reklamasi yang terjadi bersamaan di area pertambangan batubara besar di dekat Colstrip, Montana.

Kategori-kategori yang termasuk dalam interpretasi meliputi :

  • Area jenjang-jenjang dan highwall yang aktif.
  • Spoil pile yang tidak berguna.
  • Area-area yang ditingkatkan dan dikontur ulang.
  • Area yang dihijaukan pada tahun pertama dan tahun kedua.
  • Area yang dihijaukan pada tahun ketiga dan tahun keempat.
  • Kenampakan air permukaan alami dan yang jumlahnya terbatas.

Gambar 13. Stereogram yang menggambarkan wilayah pertambangan emas placer di Yuba County, California. Kegiatan pengerukan dilakukan di daerah yang dilingkari. Skala foto adalah 1 : 20.000 (diambil dari U.S. Department of Agriculture).

2.2.8         Inventarisasi stockpile

Stockpile material dasar yang besar seperti batubara, batugamping, pasir dan kerikil, mineral-mineral bijih, dan pupuk harus diukur secara periodik untuk inventarisasi dan perhitungan biaya. Volume (kubik) material dasar pada stockpile dapat ditentukan dengan akurat dan efisien menggunakan metoda fotogrametrik. Beberapa keuntungan yang diperoleh adalah :

  • Metoda tersebut cukup akurat, ekonomis, dan sesuai.
  • Inventarisasi dapat dilakukan dalam satu hari, karena semua fotografi dapat dilakukan dalam sekali waktu.
  • Kontrol lapangan hanya dilakukan sekali saja.
  • Metoda tersebut memberikan catatan permanen terhadap ukuran pile pada saat fotografi diambil; volume dapat diperiksa pada masa mendatang jika timbul pertanyaan terhadap keakuratan catatan.
  • Tidak ada perataan dan pencucian pile yang diharapkan, sebaliknya operasi-operasi tersebut biasanya diperlukan dalam metoda penampang.

DAFTAR PUSTAKA

1.    Evans, A.M., Introduction of Mineral Exploration., Blackwell Science Ltd, 1995.

2.    Avery, T.E., and G.L. Berlin., Fundamentals of Remote Sensing and Airphoto interpretation., Fifth Edition., Mac. Millan, 1992.

Author: MualMaul

leaving as a legend!!!

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s