analisis dinamika polusi cahaya di sekitar observatorium...
Post on 15-Nov-2020
10 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Analisis Dinamika Polusi Cahaya
di Sekitar Observatorium Bosscha
Berdasarkan Citra Satelit VIIRS-DNB
Hendra Agus Prastyo1*), Dhani Herdiwijaya2
1Program Magister Astronomi, FMIPA – ITB, Bandung, Indonesia
2Kelompok Keahlian Astronomi dan Observatorium Bosscha, FMIPA – ITB, Bandung, Indonesia
Outline
Latar Belakang
Metode
Hasil dan Pembahasan
Kesimpulan
Daftar Pustaka
Latar Belakang Observatorium Bosscha merupakan satu-satunya
observatorium di Indonesia yang masih aktif melakukan penelitian astronomi sejak tahun 1928.
Pada awalnya, Observatorium Bosscha sangat sesuai sebagai tempat pengamatan objek-objek astronomi karena kondisi langit malamnya yang ideal dan mencakup sebagian besar area langit utara dan selatan.
Namun, mulai akhir tahun 1980, kualitas langit malam di Observatorium Bosscha mengalami penurunan seiring dengan pertambahan penduduk dan perkembangan kota-kota di sekitar observatorium.
Salah satu penyebab utama penurunan kualitas langit malam di Observatorium Bosscha adalah polusi cahaya.
Polusi cahaya merupakan salah satu bentuk polusi
akibat adanya cahaya berlebihan di luar ruangan
yang dilepas ke langit, sehingga menyebabkan
terjadinya peningkatan kecerahan langit malam.
Permasalahan polusi cahaya di sekitar
Observatorium Bosscha merupakan permasalahan
spasial, sehingga untuk mengatasinya diperlukan
analisis dinamika polusi cahaya secara spasial, salah
satunya dengan menggunakan citra satelit VIIRS-
DNB.
Falchi dkk. (2016) telah memanfaatkan citra satelit
VIIRS-DNB yang diintegrasikan dengan data hasil
pengukuran kecerahan langit menggunakan CCD dan
SQM untuk membuat atlas polusi cahaya di seluruh
dunia.
Metode
Polusi Cahaya
Citra Satelit VIIRS-DNB
Lokasi dan Tahap Penelitian
Analisis Data
Polusi Cahaya Menurut International Dark Sky
Association (IDSA) (2010) dalam Wu
dan Wong (2012), polusi cahaya
adalah cahaya buatan yang
berlebihan dan tidak terkontrol
dengan baik.
Polusi cahaya menghalangi para
astronom untuk mendapatkan langit
malam yang bersih dan mengurangi
visibilitas bintang-bintang
(Elsahragty dan Kim, 2015).
Sky glow terbentuk dari pemantulan
dan penghamburan cahaya oleh
molekul dan aerosol di atmosfer
(Duriscoe dkk., 2018) dan banyak
kota yang menghasilkan sky glow
yang dapat diamati hingga sejauh
100 mil (Gallaway dkk., 2010).
Citra Satelit Malam Hari VIIRS-DNB
Citra satelit VIIRS-DNB (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite-Day/Night
Band) merupakan citra satelit malam hari yang dikelola oleh Earth
Observation Group, National Oceanic and Atmospheric Administration
(NOAA).
Citra satelit VIIRS-DNB mengukur radiansi dari pencahayaan malam hari yang
dipancarkan ke atas dari permukaan dan ditransformasikan oleh atmosfer
(Duriscoe dkk., 2018; Netzel dan Netzel, 2016).
Citra satelit VIIRS-DNB menyediakan citra awan pada siang hari dan juga
menyediakan beberapa data citra dalam saluran inframerah untuk aplikasi
pencitraan awan pada siang dan malam hari.
Selain itu, data citra VIIRS-DNB juga digunakan untuk mengukur radiansi
cahaya lemah untuk studi estimasi energi pencahayaan (Cao dan Bai, 2014).
Analisis Data
Analisis data yang dilakukan dalam penelitian ini adalah analisis deskriptif.
Analisis deskriptif dilakukan untuk mendeskripsikan dinamika polusi cahaya di
sekitar Observatorium Bosscha dengan radius 20 km berdasarkan citra satelit
VIIRS-DNB tahun 2013-2017.
Sumber-sumber polusi cahaya di seluruh cekungan Bandung, Kawasan Bandung
Utara (KBU) dan daerah Gunung Tangkuban Perahu, meliputi Kota Bandung,
Kabupaten Bandung, Kota Cimahi, Kabupaten Bandung Barat, Kabupaten
Subang dan kabupaten Purwakarta akan terjangkau dengan pemilihan radius
20 km berpusat di Observatorium Bosscha.
Lokasi dan Tahap Penelitian
Objek dalam penelitian ini adalah polusi cahaya di sekitar Observatorium Bosscha (107o 37’ BT; 6o 49’ LS; ketinggian 1300 m dpl) dengan radius 20 km dari observatorium yang diperoleh dari data citra satelit malam hari VIIRS-DNB tahun 2013-2017.
Tahap pertama pembuatan peta polusi cahaya adalah dengan melakukan klasifikasi tingkat polusi cahaya berdasarkan data citra satelit malam hari VIIRS-DNB.
Metode yang digunakan dalam proses klasifikasi adalah metode unsuperviseddengan algoritma K-Means. Algoritma K-Means melakukan klasifikasi berdasarkan jarak terdekat piksel-piksel sampel terhadap titik-titik pusat gugus atau pusat kelas.
Proses klasifikasi dengan menggunakan algoritma K-Means diiterasi sebanyak 10 kali sehingga mendapatkan hasil klasifikasi yang stabil.
Tahap kedua adalah proses overlay peta polusi cahaya dengan peta dasar. Tahap ini dilakukan untuk menghasilkan peta polusi cahaya di sekitar Observatorium Bosscha dengan radius 20 km.
Kategori Nilai Digital Number (nWm-2sr-1)
Rendah -0,06 – 2,78
Sedang 2,79 – 10,25
Tinggi 10,27 – 60,16
Tabel Rentang Nilai Digital Number Rata-Rata untuk
Setiap Kategori Tingkat Polusi Cahaya
Hasil dan Pembahasan
Berdasarkan peta tingkat polusi cahaya di sekitar
Observatorium Bosscha, diketahui bahwa distribusi
tingkat polusi cahaya di sekitar Observatorium
Bosscha relatif tidak merata.
Pengelompokan tingkat polusi cahaya di sekitar
Observatorium Bosscha sangat dipengaruhi oleh
kondisi geografisnya dan menyebabkan perbedaan
distribusi pencahayaan artifisial luar ruangan.
Grafik Perubahan Luas Setiap Kategori Tingkat
Polusi Cahaya di Sekitar Observatorium Bosscha
0
200
400
600
800
1000
1200
2013 2014 2015 2016 2017
Luas
(km
2)
Tahun
Rendah
Sedang
Tinggi
Kategori Rata-rata perubahan luas/tahun
Rendah -10,82 km2/tahun (0,90%/tahun)
Sedang -2,97 km2/tahun (0,94%/tahun)
Tinggi 13,79 km2/tahun (9,38%/tahun)
Tabel Rata-Rata Perubahan Luas Setiap Kategori Tingkat Polusi
Cahaya per tahun di Sekitar Observatorium Bosscha
Kesimpulan
Berdasarkan hasil analisis dinamika polusi cahaya pada radius 20 km dari Observatorium Bosscha pada tahun 2013-2017 dengan menggunakan citra satelit VIIRS-DNB, diketahui bahwa terjadi perubahan luas polusi cahaya untuk kategori rendah, sedang, dan tinggi.
Luas polusi cahaya untuk kategori rendah dan sedang mengalami laju penurunan masing-masing sebesar 10,82 km2/tahun dan 2,97 km2/tahun, sedangkan luas polusi cahaya untuk kategori tinggi mengalami laju peningkatan sebesar 13,79 km2/tahun.
Laju peningkatan luas polusi cahaya untuk kategori sedang dan tinggi terjadi di selatan Observatorium Bosscha, yaitu ke arah Kota Bandung. Dengan demikian, langit malam pada arah azimuth 90-270 derajat di Observatorium Bosscha relatif sudah tidak ideal sebagai lokasi pengamatan objek-objek astronomi.
Daftar PustakaAubé, M., dan Roby, J., (2014). Sky Brightness Levels Before and After the Creation of the First
International Dark Sky Reserve, Mont-Mégantic Observatory, Québec, Canada. Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, 139, 52–63.
Cao, C., dan Bai, Y., (2014). Quantitative Analysis of VIIRS DNB Nightlight Point Source for Light Power Estimation and Stability Monitoring. Remote Sensing, 6, 11915-11935.
Duriscoe, D. M. dkk., (2018). A simplified model of all-sky artificial sky glow derived from VIIRS Day/Night band data. Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, 214, 133–145.
Elsahragty, M., dan Kim, J., (2015). Assessment and Strategies to Reduce Light Pollution using Geographic Information Systems. Procedia Engineering, 118, 479-488.
Falchi, F. dkk., (2016). The new world atlas of artificial night sky brightness. Science Advances, 2:e1600377, 1-25.
Gallaway, T. dkk., (2010). The economics of global light pollution. Ecological Economics, 69, 658–665
Hu, Z. dkk., (2018). Association between nighttime artificial light pollution and sea turtle nest density along Florida coast: A geospatial study using VIIRS remote sensing data. Environmental Pollution, 239, 30-42.
Netzel, H., dan Netzel, P., (2016). High resolution map of light pollution over Poland. Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, 181, 67–73.
Pun, C. S. J. dkk., (2014). Contributions of artificial lighting sources on light pollution in Hong Kong measured through a night sky brightness monitoring network. Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer, 139, 90–108.
Wu, B., dan Wong, H., (2012). Visualization and Analysis of Light Pollution: A Case Study in Hong Kong. ISPRS Annals of the Photogrametry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, (I-2), 171-176.
Terima Kasih
top related