Penginderaan Jauh Sistem Thermal

Definisi :Penginderaan jauh yang menggunakan sistem suhu / thermal yang dimiliki pada setiap benda dengan spektrum elektromagnetik yang berkisar dari inframerah termal sampai dengan gelombang mikro

-Spektrum elektromagnetik-

SejarahDigunakan untuk keperluan militer1960Diijinkan untuk keperluan sipil1978Heat Capacity Mapping Mission dari NASA memperoleh citra IR thermal siang dan malam hari dengan resolusi spasial 600 m1982Digunakan pada Landsat 4

Konsep dasar

AzasHukum wienHukum stefan-botzmann

a. PanasEnergi kinetik >Energi radiasiKarena pertumbukan antara partikel ini, terjadi emisi/pancaran gelombang Energi Magnetik dari permukaan zat dengan demikian energi kinetik dikonversi menjadi energi radiasi, yang umumnya dikenal sebagai panas dan di ukur dalam kalori.

Azas

Konsentrasi panas kinetik disebut dengan Temperatur Kinetik (Tkin) diukur dengan termometer yang ditempelkan pada material/zat.

Perpindahan panasKonduksi : memindahkan panas dalam zat cair melaui persentuhan molekul.Contoh : menggoreng makananKonveksi : pemindahan panas melalui gerakan fisik zat panas.Contoh : pergerakan air atau udara panasRadiasi : pemindahan panas melalui pancaran gelombang EMContoh : panas matahari mencapai bumi dengan radiasiKonduksi : memindahkan panas dalam zat cair melaui persentuhan molekul.Contoh : menggoreng makanan

b. Fluks Radiasi

Konsentrasi fluks radiasi dari suatu benda disebut sebagai Temperatur Radiasi Temperatur radiasi selalu lebih kecil dari temperatur kinetik karena faktor emisivitas

Azas

Hukum WienHukum Wien : Variasi energi radiasi atau fluks energi merupakan hasil fungsi dari panjang gelombang dan puncak gelombang radiasi (Radian energy peak, max) adalah panjang gelombang yang menyumbang energi radiasi terbanyak.Hukum Wien menyatakan bahwa semakin tinggi temperatur radiasi, makin besar kontribusi energi dari gelombang pendek.

Hukum WienT = Suhu absolut benda yang memancarkan panas ( K)mak= Panjang gelombang yang pancarannya maksimum

Stefan Botzmann

Dimana :: Konstanta Stefan-BotzmannFb: Jumlah energi yang dipancarkan oleh permukaan benda tiap detik, tiap satuan luasT: Suhu absolute benda

Stefan BotzmannEnergi radiasi yang meyentuh permukaan suatu bahan sebagian dipantulkan (reflected), sebagian diserap (absorbed) dan sebagian lagi ditransmisi (transmitted) melalui bahan tersebut.

(reflected) + (absorbed) + (transmitted) = 1

Stefan BotzmannKonsep Blackbody: Blackbody adalah material (hipotetik) yang menyerap seluruh energi radiasi yang sampai pada permukaannya , dengan lain perkataan:

(absorptivity) = 1

Stefan BotzmannDi lain pihak, suatu Blackbody juga memancarkan energinya menurut suatu sebaran panjang gelombang yang polanya ditentukan oleh temperatur kinetik. Fluks Radiasi (Fb) adalah energi yang di pancarkan oleh suatu Blackbody pada suatu temperatur kinetik (Tkin) dinyatakan dalam Hukum Stefan-Botzmann

Sifat-sifat termalKonduktivitas Thermal (k) : adalah kecepatan perpindahan kalor/panas melalui material, dinyatakan dalam kalori/cm/detik/C.Kapasitas Thermal (c) : kapasitas material untuk menyimpan panas, dinyatakan dalam kalori/gram/Cc : adalah jumlah kalori yang diperlukan untuk menaikkan temperatur 1 gr material 1 C

Sifat-sifat termalKebauran Thermal : kemampuan benda untuk memindahkan panas matahari kebagian dalamnya. Kemampuan benda untuk memindahkan panas matahari dibagian dalam kebagian permukaan.Ketahanan Thermal/Inertia Thermal : adalah ukuran responsi/reaksi thermal dari bahan terhadap perubahan temperatur, dinyatakan dalam kalori/cm2/detik1/2/0C, dalam rumus:P = (k x p x c)1/2

Sensor 3 komponen utama, yaitu:Sistem Scanning optik-mekanikDetektor IR thermalSistem perekaman citra.

Mekanisme perekaman PJ sistem thermal

Cara kerja sensor

Pengunaan Citra IR-Thermal

Pengukuran/pembedaan kelembaban tanah (soil mositure) dan alterisasi hidro-thermal

Pembedaan jenis batuandan Identifikasi struktur geologi

Perekaman polusi thermal

Pemetaan sungai

Monitoring aktivitas vulkanik

Aplikasi data landsat untuk budidaya kerapu

tsunami

-Terima Kasih-

1950-an:Kemampuan untuk merekam radiasi IR thermal pada malam hari dan di pergunakan untuk keperluan militer.1960 : Didaerah A.S. sejumlah perusahaan mendapat ijin untuk memperoleh sejumlah terbatas citra IR thermal untuk dipergunakan untuk keperluan sipil.1960 : Akusisi citra IR thermal dengan satelit dimulai dengan US Meteorologic Television IR Operation Satellite (TIROS) untuk perekam pola awan dan temperatur.1968 : Pemerintah A.S. membebaskan/mendeklasifikasi sistem-sistem IR thermal yang tidal melampaui batasan-batasan resolusi spasial dan sensitivitas temperatur tertentu.1978 :Heat Capacity Mapping Mission (HCMM) dari NASA memperoleh citra IR thermal siang dan malam hari dengan resolusi spasial 600 m.1980 : Umumnya citra thermak direkam pada jalur spektral (spectral band) yang lebar, yaitu 8 14 mikro-meter untuk pesawat terbang dan 10,5 12,5 mikro-meter untuk satelit. Pada tahun 1980 dikembangkan thermal infra-red mult spectral scanner (TIMS) untuk pesawat terbang, yang merekam 6 band pada interval panjang gelombang 1 mikrometer atau kurang, yang antara lain berguna untuk membedakan jenis batuan berdasarkan SiO21982 : Landsat 4 di;uncurkan dilengkapi thematic mapper (TM) yang merekam energi IR thermal dengan resolusi spasial 120 m.-

Konsentrasi panas kinetik disebut dengan Temperatur Kinetik (Tkin) diukur dengan termometer yang ditempelkan pada material/zat.

Perpindahan panas dari suatu tempat ke tempat lain dapat terjadi melalui tiga proses mekanisme, yaitu:Konduksi : memindahkan panas dalam zat cair melaui persentuhan molekul.Contoh : menggoreng makanan, dsj.Konveksi : Pemindahan panas melalui gerakan fisik zat panas.Contoh : pergerakan air atau udara panas, dsj.Radiasi : Pemindahan panas melalui pancaran gelombang EMContoh : panas matahari mencapai bumi dengan radiasi Sifat-sifat termal lainKonduktivitas Thermal (k) : adalah kecepatan perpindahan kalor/panas melalui material, dinyatakan dalam kalori/cm/detik/0C.K adalah jumlah kalori yang melalui suatu kubus berukuran sisi 1 cm dalam 1 detik bila dua bidang berhadapan temperatur 1 0C.Kapasitas Thermal (c) : kapasitas material untuk menyimpan panas, dinyatakan dalam kalori/gram/0Cc : adalah jumlah kalori yang diperlukan untuk menaikkan temperatur 1 gr material 1 0C Kebauran Thermal : kemampuan benda untuk memindahkan panas matahari kebagian dalamnya. Kemampuan benda untuk memindahkan panas matahari dibagian dalam kebagian permukaan.Ketahanan Thermal/Inertia Thermal : adalah ukuran responsi/reaksi thermal dari bahan terhadap perubahan temperatur, dinyatakan dalam kalori/cm2/detik1/2/0C, dalam rumus:P = (k x p x c)1/2Sifat-sifat termal lainKonduktivitas Thermal (k) : adalah kecepatan perpindahan kalor/panas melalui material, dinyatakan dalam kalori/cm/detik/0C.K adalah jumlah kalori yang melalui suatu kubus berukuran sisi 1 cm dalam 1 detik bila dua bidang berhadapan temperatur 1 0C.Kapasitas Thermal (c) : kapasitas material untuk menyimpan panas, dinyatakan dalam kalori/gram/0Cc : adalah jumlah kalori yang diperlukan untuk menaikkan temperatur 1 gr material 1 0C Kebauran Thermal : kemampuan benda untuk memindahkan panas matahari kebagian dalamnya. Kemampuan benda untuk memindahkan panas matahari dibagian dalam kebagian permukaan.Ketahanan Thermal/Inertia Thermal : adalah ukuran responsi/reaksi thermal dari bahan terhadap perubahan temperatur, dinyatakan dalam kalori/cm2/detik1/2/0C, dalam rumus:P = (k x p x c)1/2Pembedaan jenis batuanPemetaan/Identifikasi struktur geologiPemetaan sungaiPerekaman polusi thermalAplikasi Data Landsat untuk Budidaya Ikan KerapuTsunamiMonitoring aktivitas vulkanikIdentifikasi mineralisasi melalui kontrol strukturPembedaan jenis batuanPemetaan/Identifikasi struktur geologiPemetaan sungaiPerekaman polusi thermalAplikasi Data Landsat untuk Budidaya Ikan KerapuTsunamiMonitoring aktivitas vulkanikIdentifikasi mineralisasi melalui kontrol struktur