Penderiaan Jauh 

Terdapat banyak kaedah bagi kita mempelajari tentang persekitaran dunia ini. Kita menggunakan deria kita - melihat, mendengar, menyentuh, menghidu, dan merasa. Para saintis juga menggunakan kesemua deria mereka. Malahan, mereka membina alat-alat yang membantu deria mereka untuk mengumpul maklumat. Mereka menggunakan kaca pembesar atau mikroskop untuk melihat sesuatu benda yang kecil secara jelas dan halus. Pakar astronomi menggunakan teleskop untuk melihat benda yang sangat jauh. Pakar kimia pula membina alat yang membantu mereka "menghidu" kuantiti kecil bahan dalam sesuatu campuran yang mana tidak mungkin mereka dapat mengesannya dengan hidung semata-mata ataupun terlalu berbahaya untuk mereka menghidunya secara langsung.

Apabila para saintis ingin mengkaji sesuatu benda yang mereka tidak boleh sentuh, lerai atau hubungi secara langsung, mereka sering membuat pemerhatian terhadap benda tersebut dengan menggunakan teknik yang dipanggil penderiaan jauh. Melalui kaedah ini, maklumat tentang sesuatu benda itu dikumpulkan dari jauh, iatu tanpa menyentuh objek berkenaan, bahkan tanpa melihatnya pun secara langsung. Dengan itu, penderiaan jauh ialah sains mendapatkan dan menganalisis maklumat tentang objek atau fenomena dari jauh. Ia merupakan suatu alat yang amat berharga bagi melihat, menganalisis, menciri dan membuat keputusan tertentu tentang persekitaran kita. Ia melibatkan interaksi antara sinaran tuju dan sasaran yang menjadi tumpuan. Dalam penderiaan jauh satelit,  alat atau penderia jauh diletakkan di dalam satelit berkenaan dan digunakan untuk menangkap maklumat tentang permukaan dan atmosfera Bumi.

Semua objek pada suhu lebih daripada sifar mutlak memancarkan, menyerap dan memantul sinaran elektromagnet (EMR). Tenaga ini, diukur dalam unit foton, bergerak dalam bentuk gelombang pada pelbagai panjang gelombang. Julat lengkap panjang gelombang tersebut dikenali sebagai spektrum elektromagnet. Spektrum tersebut dipecahkan kepada bahagian-bahagian mengikut panjang gelombang yang ditetapkan. Dalam pergerakan sinaran melalui atmosfera, sebahagian terpantul dan sebahagian terserap dan terpancar  semula. Penderia yang berada di dalam satelit akan merekod sinaran yang terpantul, dan daripadanya kita dapat mencirikan fitur yang menghasilkan tindak balas seperti yang direkodkan oleh penderia. Ini bermakna sinaran elektromagnet adalah asas bagi teknologi penderiaan jauh.

1.1 PERSPEKTIF SEJARAH

Pengkajian penderiaan jauh sebagai satu pendekatan dalam kajian ilmiah bermula

setelah Perang Dunia Kedua. Bagaimanapun prinsip fotograf telah dikemukakan lama

sebelum kamera diperkenalkan. Perkataan fotografi itu sendiri berasal daripada perkataan

Yunani yang diertikan sebagai menulis atau mencatat dengan sinar. Aristotle (384 - 322

SM), misalnya, mengemukakan prinsip sinar untuk pemotretan yang dikenal dengan nama

camera obscura yang membawa maksud sinar yang dimasukkan ke lubang kecil di dalam

ruang gelap dapat membentuk bayang-bayang atau gambaran. Seterusnya rekaan lensa pula

membolehkan sesuatu pandangan itu dibesarkan melalui penggunaan teleskop.

Ciptaan proses fotografi pula disumbangkan oleh ramai individu yang melakukan

ujikaji ke atas pelbagai alat dan bahan kimia sejak tahun 1700 sehingga abad yang ke 19.

Antara yang terlibat dalam kemajuan ini ialah William Henry Fox Talbot yang

mengumumkan proses negatif-positif dalam tahun 1939. Ia merupakan proses asas yang

digunakan untuk kajian penderiaan jauh. George Eastman dan Rochester NY membina

proses piring kering pada tahun-tahun 1870an. Manakala pada 1888 beliau memperkenalkan

Kodak No. 1, iaitu sebuah kamera yang boleh dipegang dan mudah alih. Pereka ini telah

membuka laluan dalam bidang fotografi untuk kegunaan awam.

Dalam abad yang ke-19 beberapa pengkaji mula memahami bahawa sinaran

gelombang elektromagnet boleh dimanfaatkan melampaui cahaya nampak. Mereka ialah

Hershel (inframerah), Ritter (ultralembayung) dan Hertz (gelombang radio). Dalam tahun

1863 Maxwell mengemukakan teori gelombang elektromagnet yang menjadi asas kepada

pemahaman kajian penderiaan jauh.

Universiti Kebangsaan MalaysiaPengenalan Penderiaan jauh

Pengambilan fotograf daripada ruang udara yang dihasilkan oleh Gaspand Fellix

Tournachon pada 1859 mungkin merupakan jenis yang pertama dibina. Fotografi ini diambil

daripada belon yang berada di ketinggian 80 m dari paras bumi. Ciptaan pesawat ini juga

menghasilkan fotograf-fotograf yang direkodkan dalam tahun 1909. Fotografi udara

diperkemaskan lagi aplikasinya pada perang dunia kedua yang memerlukan maklumat untuk

tujuan risikan dan ketenteraan. Kegunaan meluas secara akademik hanya bermula selepas

ini.

1.2 DEFINISI PENDERIAAN JAUH

Pelbagai definisi dikemukakan bagi menjelaskan penderiaan jauh. Kini definisi

penderiaan jauh dikaitkan terus dengan disiplin yang berkaitan dengannya. Oleh itu, disiplin

dalam rangkuman sains persekitaran biasanya merujuk kepada penggunaan penderia sinaran

elektromagnet bagi merakam imej persekitaran yang digunakan untuk memberi tafsiran

maklumat yang berguna. Definisi penderiaan jauh lain lebih umum, iaitu suatu sains yang

mendapatkan maklumat mengenai sesuatu objek, kawasan atau fenomena melalui analisis

data yang diperolehi daripada peralatan yang tidak menyentuh objek yang dikaji itu.

1.3 KEPERLUAN DATA PENDERIAAN JAUH

Kini data yang diperolehi daripada satelit sumber bumi digunakan berleluasa oleh

penyelidik di institusi pengajian tinggi seluruh dunia. Data sedemikian membantu data

empirik yang dikutip di lapangan dan sekaligus merangsangkan lagi penyelidikan. Banyak

manfaat yang diperolehi daripada data satelit terutama yang memerlukan kawasan yang luas,

pandangan menyeluruh secara global, perulangan data yang kerap dan sesuai, serta imej yang

dideriakan melampaui spektrum cahaya nampak.

1.4 PERKEMBANGAN SATELIT ANGKASA

Satelit sumber bumi untuk kegunaan awam mula difikirkan oleh Jabatan Dalam

Negeri Amerika Syarikat pada awal tahun 1960an. The National Aeronautics and Space

Universiti Kebangsaan Malaysia 2 Pengenalan Penderiaan jauh

Administration (NASA) memulakan inisiatif membina dan melancarkan satelit pertama

pemonitoran bumi untuk kegunaan pengurus sumber dan para saintis secara umum. Pada

tahun 1970an U.S. Geological Survey (USGS) dan NASA telah bekerjasama untuk

mengambil tanggungjawab bagi mengurus arkib data serta menyebar produk data satelit yang

berkaitan. Pada 23 July 1972, NASA melancarkan siri pertama satelit yang direkabentuk

khas untuk memberi imej litupan permukaan bumi secara berulang-ulang. Pada mulanya,

satelit ini, dikenali sebagai Satelit Teknologi Sumber Bumi atau Earth Resources Technology

Satellite (ERTS-A). Satelit ini menggunakan pentas NIMBUS yang diubahsuai untuk

membawa sistem penderia dan peralatan penyampaian data. Apabila satelit ini beroperasi ia

dinamakan semula sebagai ERTS-1. Satelit ini terus berfungsi lebih lima tahun sehingga 6

Januari 1978. Sesi kedua satelit sumber bumi dikenali dengan nama ERTS-B yang

kemudiannya dilancarkan pada 22 Januari 1975. Satelit ini diberi nama semula sebagai

Landsat 2 oleh NASA dan ERTS-1 pula dinamakan semula sebagai Landsat 1. Sebanyak tiga

lagi satelit sumber bumi dilancarkan pada 1978 (Landsat 3), 1982 (Landsat 4) dan 1984

(Landsat 5).

Landsat 1 dan 2 mempunyai kadar pusingan 28 hari dan boleh mengesan empat

spektrum warna, iaitu hijau, merah, dekat inframerah dan dekat inframerah. Landsat 4 dan 5

mempunyai satu lagi tambahan penderia yang dipanggil Thematic Mapper. Peranchis juga

tidak ketinggalan dalam teknologi angkasa ini kerana pada Februari 1986 Sistem SPOT 1

dilancarkan dengan menggunakan dua penderia, iaitu Pengimbas Multispektrum dan

Pankromat.

SPOT 2 dilancarkan pada Februari 1990 dan SPOT 3 pada 1993 manakala SPOT 4

dan SPOT 5 dijangkakan beroperasi dengan ciri-ciri tambahan pada penderia. SPOT 2 juga

menggunakan jalur cahaya nampak dan jalur hampir inframerah dengan Penderia High

Resolution Visible (HRV). Resolusi temporal satelit ini ialah 18 hari dan resolusi ruang ialah

20 m pada mod multispekturm dan 10 m pada mod pankromat. SPOT 4 membawa jalur

tambahan inframerah, penderia Vegetation Monitoring Instrument (VMI) dan memperluas

jalur dua. SPOT 5 bercadang mengesani jalur multispektrum beresolusi ruang 10m x 10m dan

data pankromat beresolusi ruang 5m x 5m. Kelebihan satelit ini berbanding dengan satelit

lain ialah keupayaannya untuk mengubah kedudukan cermin pengimbas sehingga 27

o

dari

paksi nadir sama ada ke kiri atau ke kanan orbit. Konsep ini dikenali sebagai sistem

pandangan off-nadir dan boleh mengurangkan resolusi temporal kepada empat hingga lima

Universiti Kebangsaan Malaysia 3 Pengenalan Penderiaan jauh

hari. Keadaan ini membolehkan penglihatan 3 dimensi pada imej, satu lagi kelebihan yang

diberikan oleh imej SPOT.

Satelit Marine Observation (MOS-1) dilancarkan oleh Jepun pada 1987. Satelit ini

mempunyai resolusi temporal 17 hari dan ia membawa 3 jenis penderia iaitu Multispectral

Electronic Self-Scanning Radiometer (MESSR), Visible and Thermal Infrared Radiometer

(VTIR) dan Microwaver Scanning Radiometer (MSR). Sistem penderia pada satelit ini

memang direka khas untuk tujuan pengawasan di kawasan marin. MESSR mempunyai swath

selebar 100 km manakala VTIR mempunyai swath selebar 1500 km dan swath untuk

penderia MSR adalah selebar 320 km.

Satelit ERS-1 adalah yang pertama dilancarkan oleh Agensi Angkasa Eropah

(European Space Agency) pada 1991. Untuk tujuan mengkaji hal-hal berkaitan alam sekitar.

Satelit ini menggunakan gelombang mikro aktif untuk membuat pengimbasan dan boleh

membuat pengesanan tanpa bergantung kepada cahaya matahari ataupun keadaan cuaca.

Keistimewaan satelit ini berbanding dengan penderia lain ialah keupayaannya untuk

mengukur parameter seperti keadaan laut, kelajuan dan arah angin permukaan laut, arah arus

lautan dan aras laut serta suhu permukaan laut dengan ketepatan yang lebih tinggi. Satelit ini

mempunyai lebar swath 100 km, beresolusi ruang 20 meter lebar dan 15.9 meter panjang

serta tempoh resolusi selama 35 hari. Sebanyak lima jenis penderia dipasang pada satelit ini,

iaitu Active Microwave Instrument (AMI) yang beroperasi dengan tiga mod; Radar Altimeter

(RA), Along Track Scanning Radiometer (ATSR), Precise Range and Range-rate Equipment

(PRARE) dan Laser Retro-reflector (LRR). Data digit daripada satelit ini hanya boleh

diterima secara terus menerus.

ERS-2 dilancarkan pada 1995 untuk mengambil alih ERS-1. Satelit alam sekitar ini

boleh mengukur kandungan ozon di atmosfera dan memantau perubahan litupan tumbuhan

lebih berkesan. Penderia yang dibawa adalah AMI dan RA untuk mengukur jarak dari

permukaan lautan dan ketinggian ombak. Penderia ATSR beroperasi pada jalur inframerah

dan cahaya nampak. Sistem penderia lain termasuklah GOME, MS, PRARE, LRR dan

IDHT (ESA, ESRIN 1998)

Satelit Jepun MOS-1 (Marine Observation Satellite) dilancarkan pada 1987 dan

MOS-1b pada 1990. Penderianya ialah MESSR, VTIR, MSR. Satelit NOAA pula adalah

Universiti Kebangsaan Malaysia 4 Pengenalan Penderiaan jauh

satelit meteorologi yang dioperasikan oleh National Oceanic and Atmospheric

Administration (NOAA) USA. GMS atau Geostationary Meteorological Satellite

dilancarkan oleh WWW (World Weather Watch) menerusi projek WMO. Lima lagi satelit

meteorologi geopugun adalah METEOSAT (ESA), INSAT (India), GMS (Jepun), GOES-E

(USA) dan GOES-W (USA).

Amerika Syarikat mungkin akan mendahului program pelancaran satelit sumber bumi

masa hadapan. Instrument The Moderate Resolution Imaging Spectrometer (MODIS) telah

direka bentuk untuk memperbaiki lagi kaedah pemonitoran daratan, lautan dan atmosfera dari

angkasa. Rekabentuk komponen pengimej bumi ini mempunyai percantuman ciri-ciri

Advance Very High Resolution Radiameter (AVHRR) dengan penderia Thematic Mapper

Landsat. MODIS mempunyai pertambahan jalur spektrum Inframerah tengah dan Inframerah

panjang (IR) manakala resolusi ruang pula adalah pada 250m, 500 m dan 1 km. MODIS

pertama akan dilancarkan atas pentas pagi EOS (AM1). MODIS berupaya menyediakan imej

sedunia hampir setiap hari dan menjadi pelengkap dari segi litupan spektrum, ruang dan

tempoh pusingan. Instrumen penyelidikan lain yang dibawa di atas pentas AM1

termasukalah seperti Advance Spaceborne Thermal Emission and Reflectance Radiometer

(ASTER); Multiangle Imaging Spectro Radiometer (MISR) dan Cloud and Earth's Radiant

Energy System (CERES). Pengguna imej beresolusi kasar untuk penyelidikan perubahan

global semakin diminati kini dan MODIS berupaya mengesani perubahan global sebegini.

Pentas satelit EOS-AM1 yang membawa penderia MODIS dan ASTER bersama Landsat 7

menyediakan sistem menyampel pelbagai skala untuk kegunaan pemonitoran permukaan

bumi yang paling komprehensif dan canggih.

1.5 GUNAAN DATA PENDERIAAN JAUH

Kesemua data daripada satelit sumber bumi mendapat pasaran akademik yang sangat

memuaskan dan telah merangsangkan lagi penyelidikan. Banyak faedah yang boleh

diperoleh daripada data satelit ini terutama penyelidikan yang meliputi kawasan kajian yang

luas dan menangani isu secara global serta memerlukan tempoh perulangan data yang kerap.

Penggunaan kaedah penderiaan jauh juga boleh membantu data yang dikumpul daripada

lapangan.

Universiti Kebangsaan Malaysia 5 Pengenalan Penderiaan jauh

Antara pengguna utama kaedah penderiaan jauh ini adalah para penyelidik perubahan

global International Geosphere-Biosphere Program (IGBP). United Nation Environment

Program (UNEP) telah memainkan peranan penting dalam memperkembangkan pengetahuan

mengenai masalah alam sekitar dan cara-cara menanganinya. UNEP juga aktif memajukan

sistem pemonitoran persekitaran global atau GEMS yang menyediakan asas data alam sekitar

untuk kegunaan antarabangsa. IGBP pula penaja projek yang besar dan

dipertanggungjawabkan untuk mengintegrasi pelbagai disiplin kajian mengenai persekitaran

secara global. Penekanan IGBP adalah untuk mengumpul data sistem maklumat dunia

supaya boleh dijadikan teras untuk membuat keputusan mengenai penyelenggaraan alam

sekitar dunia. Dalam mengumpul dan menyediakan data ini IGBP menggunakan kaedah

penderiaan jauh dengan meluas sekali.

Dalam tahun 1980an beberapa masalah alam sekitar yang lebih komplek dan

menyeluruh telah dikenalpasti. Kaedah penderiaan jauh sangat sesuai digunakan untuk

membantu kajian sebegini dan antara kajian yang dijalankan adalah seperti berikut:

i. Perubahan Iklim: Kajian kini menunjukkan perubahan iklim berlaku disebabkan oleh

pertambahan kandungan gas rumah hujan di atmosfera. Penyebab utama

pertambahan ini dikaitkan dengan aktiviti pembakaran bahan api fosil, pertanian dan

perindustrian. Dijangkakan bahawa penambahan suhu permukaan bumi berlaku

antara 1.5

o

C ke 4.5

o

C dan ini boleh mencairkan kawasan salji dan kepingan ais polar

dan membawa pada kenaikan paras laut sedunia. Kesan kenaikan paras laut pula akan

mempergiatkan lagi hakisan pantai dan kejadian bencana banjir terutama di kawasan

rendah. Kajian untuk melihat perubahan suhu ini dapat dibuat melalui kajian

perubahan pada litupan tumbuhan dan guna tanah dunia dan kaitannya dengan punca

dan benam karbon dioksia. Kajian perubahan guna tanah secara global banyak

dilakukan menerusi kaedah penderiaan jauh.

ii. Pengurangan dan Kehabisan Lapisan Ozon : Masalah ini berlaku apabila

kloroflurokarbon buatan manusia dibebaskan ke udara dan gas ini memusnahkan

lapisan ozon di stratosfera. Ini juga menjadi penyebab utama berlakunya 'lubang

ozon' yang telah dikesani melalui imej satelit di kawasan polar pada masa-masa

tertentu. Pengurangan ozon dianggap serius oleh para saintis kerana lubang ozon

Universiti Kebangsaan Malaysia 6 Pengenalan Penderiaan jauh

memberi laluan pada sinaran ultra lembayung untuk sampai ke permukaan bumi dan

memberi kesan negatif pada kesihatan manusia.

iii. Hujan Asid. Kejadian hujan asid semakin kerap berlaku dan memudaratkan kerana

pemendapan asid boleh merosakkan bangunan, tasik, tumbuhan dan tanih. Hujan asid

berlaku apabila sebatian sulphur yang terkandung dalam pembakaran bahan api fosil

di udara dimendapkan melalui hujan.

iv. Pengurangan Hutan : Pembangunan pertanian, perbandaran dan aktiviti pembalakan

yang berleluasa telah mengurangkan kawasan hutan dunia secara keseluruhan. Ini

boleh mengganggu keseimbangan ekologi dan pemantulan sinaran di permukaan

bumi yang boleh mengakibatkan gangguan kepada putaran hidrologi dan

perseimbangan karbon dioksida.

v. Kajian Plum: Kajian plum daripada sungai utama mudah dikesan daripada imej

satelit terutama pada jalur hijau. Kajian plum selalunya untuk melihat pergerakan

sedimen permukaan, kadar hakisan dan pencemaran bahan terampai.

Kesemua kajian tentang masalah global di atas memanfaatkan kaedah penderiaan

jauh. Kerja pemantauan jangka panjang juga kerap dilakukan menerusi penderiaan jauh. Data

pemonitoran dapat digunakan untuk mengambil langkah tebatan yang sesuai bagi mengawal

atau mengurangi impak persekitaran.

1.6 PENGGUNAAN SATELIT DI MALAYSIA

Satu mesyuarat telah diadakan oleh Pengarah Pemetaan Nasional pada 1 Ogos 1977

bertujuan untuk mewujudkan satu agensi koordinasi khas untuk penderiaan jauh di Malaysia.

Hasil daripada mesyuarat tersebut, jawatankuasa Penderiaan Jauh Nasional dibentuk.

Jawatankuasa ini bertanggungjawab ke atas penyelidikan dan program-program

pengembangan dalam bidang teknologi penderiaan jauh dan penerapannya.

Universiti Kebangsaan Malaysia 7 Pengenalan Penderiaan jauh

Aktiviti utama jawatankuasa ini ialah memperkenalkan pelbagai aspek penggunaan

penderiaan jauh termasuk penyelidikan yang menggunakan data daripada pelbagai pentas

seperti menerusi helikopter, pesawat udara dan satelit angkasa. Di Malaysia, pesawat udara

sebagai pentas penderia telah menghasilkan fotograf udara hitam putih. Pengambilan fotograf

udara dari semasa ke semasa oleh Bahagian Pemetaan Nasional bertujuan untuk

mengemaskini imej terbaharu untuk keperluan beberapa jabatan kerajaan dan institusi

pengajian tinggi. Fotograf udara berskala 1:25,000 meliputi seluruh Malaysia, manakala

kawasan terpilih seperti kawasan bandar dan pinggir bandar diambil dengan fotograf udara

berskala 1:10,000. Peta guna tanah Malaysia pada 1966, 1974 dan 1990 kesemuanya

menggunakan fotograf udara.

Mulai 1990, semua urusan penderiaan jauh di Malaysia diuruskan oleh Pusat Remote

Sensing Negara (MACRES). Rancangan Malaysia Kelima (1985-1990), MACRES telah

menubuhkan MACRES di bawah kendalian Kementerian Sains, Teknologi dan Alam Sekitar.

Pusat ini terletak di Jalan Tun Ismail, Kuala Lumpur dan dirasmikan pada 6 September 1990.

Objektif am program Remote Sensing Negara ialah untuk:

i) pertingkatkan kemudahan, perkukuhkan keupayaan dan menyelaras aktiviti-aktiviti

penderiaan jauh dan teknologi yang bekaitan di dalam negara; dan

ii) mempromosi penggunaan penderiaan jauh dan teknologi berkaitan secara meluas bagi

tujuan pengurusan sumber perlindungan alam sekitar dan perancangan strategik negara

(MACRES, 1991).

Stesen penerimaan bumi di National Research Council of Thailand (NRCT),

merupakan sumber utama bagi MACRES mendapat data untuk kawasan Malaysia. Data yang

diedarkan adalah dalam bentuk pelbagai format. Data baru yang diperoleh dari NRCT

termasuk juga data TM Landsat dari Amerika Syarikat yang meliputi seluruh Malaysia dan

data SPOT-1 dari Perancis bagi negeri-negeri di utara Semenanjung Malaysia. MACRES

juga memperoleh data MOS-1 dari pusat Remote Sensing Technology Centre of Japan

(RESTEC). Data MESSR dibawa oleh MOS-1 dengan resolusi ruang 50 m dan merangkumi

kira-kira 90 peratus kawasan pantai Malaysia. MACRES sedang berusaha mendapatkan data

satelit beresolusi tinggi menerusi SPOT IMAGE (MACRES, 1991).

Universiti Kebangsaan Malaysia 8 Pengenalan Penderiaan jauh

Universiti Kebangsaan Malaysia 9

Pada awal 1996 kerajaan Malaysia telah mengumumkan pembinaan mikrosatelit hasil

daripada usahasama antara ahli saintis Malaysia dengan luar negara. Mikrosatelit yang

dipanggil Tiongsat akan dilancarkan ke angkasa sebelum akhir abad ini. Keupayaan

mikrosatelit ini ialah melakukan kerja-kerja penderiaan jauh secara luas seperti mengesan

kebakaran hutan, pencemaran minyak, telekomunikasi dan frekuensi radiometer. Selain

mikrosatelit, Malaysia merancang pelancaran minisatelit yang beratnya 100 kg dan berharga

RM100 million sebelum 2002.

PENGGUNAAN PENDERIAAN JAUH

2.0 PENGENALAN

Data-data penderiaan jauh pada masa ini telah banyak digunakan di dalam

berbagai-bagai bidang seperti pertanian, perhutanan, kejuruteraan, geologi,

kajicuaca, pemetaan, perancangan bandar dan sumber air. Di dalam bab ini

akan dibincangkan bidang-bidang berikut:

a) Pertanian dan perhutanan,

b) Geologi,

c) Sumber air,

d) Kajicuaca,

e) Pemetaan dan

f) Perancangan bandar.

2.1 REMOTE SENSING UNTUK PERTANIAN DAN PERHUTANAN

Boleh dibahagikan kepada:

a) Pengenalpastian dan perhitungan kawasan terlibat.

b) Anggaran hasil pengeluaran.

c) Pengawasan penyakit.

d) Analisa bencana alam.

Semua bahagian di atas menggunakan data satelit penderiaan jauh.

Maklumat-maklumat yang diperolehi adalah hasil pembalikan tenaga

elektromagnetik pada julat panjang gelombang nampak, inframerah dan terma

inframerah. Kesemua panjang gelombang ini sangat berguna untuk membuat

analisa kawasan pertanian atau perhutanan melalui kaedah penderiaan jauh.

Oleh itu alat pengesan berbilang spektrum yang mempunyai jalur-jalur tertentu

amat sesuai digunakan kerana rasionalnya merangkumi keperluan sumber alam.

Misalnya, pengesan berbilang spektrum (MSS) satelit SPOT (Systeme

Probatoire d’Observation de la Terre) mengandungi:

Jalur Panjang Gelombang Rasional

1 0.5 – 0.59 µ m

(hijau)

Untuk melihat kemuncak pembalikan

nampak hijau bagi tumbuh-tumbuhan dan

menentukan perbezaan antara tumbuhtumbuhan.

2 0.61 – 0.68 µ m

(merah)

Menentukan perbezaan antara tumbuhan

dan bukan tumbuhan.

3 0.79 – 0.89 µ m

(infra merah)

Menentukan kepadatan tumbuhan hijau,

jenis tanaman, jenis tanah dan butiran air. C5646-TOPIK 2

Mohamad Abdul Rahman

2

2.1.1 Ciri-ciri pembalikan spektrum tumbuh-tumbuhan

a) Spektrum nampak (0.45 – 0.7 µ m)

Rajah 1 menunjukkan bahagian spektrum nampak yang sensitif kepada

kandungan klorofil dalam daun tumbuh-tumbuhan, dimana berlaku proses

penyerapan tenaga elektromagnetik pada panjang gelombang biru (0.4 µ m) dan

merah (0.65 µ m). Secara keseluruhan, keadaan kandungan klorofil pada daun

tumbuh-tumbuhan mengawal pembalikan spektrum dalam gelombang nampak.

b) Spektrum inframerah (0.7 – 1.3 µ m)

Tiga proses berlaku dalam julat spektrum ini:

i. Pembalikan adalah tinggi, di antara 45% - 50%.

ii. Penyerapan adalah rendah, < 5%.

iii. Perubahan adalah tinggi, di antara 45% - 50%.

Rajah 1 di atas juga menunjukkan julat inframerah dapat menembusi tumbuhtumbuhan dengan sepenuhnya. Oleh itu proses tersebut amat bergantung

kepada struktur binaan dalam daun tumbuh-tumbuhan. Contohnya daun yang

tebal mengalami ketiga-tiga proses di atas lebih tinggi berbanding dengan daun

nipis.

c) Spektrum mid inframerah (1.3 – 3.0 µ m)

Di dalam julat spektrum ini, pembalikan bagi tumbuh-tumbuhan adalah

dipengaruhi oleh jalur penyerapan air pada panjang gelombang 1.4µ m, 1.9µ m

dan 2.7 µ m.

Rajah 1 C5646-TOPIK 2

Mohamad Abdul Rahman

3

2.1.2 Ciri-ciri pembalikan spektrum tanah

Rajah 2

Geraf pembalikan spektrum bagi tanah (rajah 2) di atas adalah lebih mudah

berbanding dengan tumbuh-tumbuhan. Secara amnya pertambahan bagi

pembalikan adalah berkadar terus dengan pertambahan panjang gelombang. Ia

juga dipengaruhi oleh ciri-ciri tanah, iaitu:

i. Kandungan air,

ii. Kandungan bahan-bahan organik,

iii. Kandungan bahan-bahan mineral, dan

iv. Peratus kandungan pasir, tanah liat dan lumpur.

Magnitudnya berubah-ubah dan pembalikan spektrum bagi tanah yang

lembab adalah lebih rendah dari tanah yang kering. Ini disebabkan oleh proses

penyerapan tenaga berlaku lebih tinggi pada tanah lembab.

2.1.3 Ciri-ciri pembalikan spektrum air

Geraf pembalikan spektrum bagi air (rajah 3) adalah berbeza jika

dibandingkan dengan tumbuh-tumbuhan dan tanah, terutama pada jalur

P e m ba l i k a n

4 6 8 10 12 14 16 18 20 24 26

10

20

30

40

Panjang Gelombang

x 10

-1

Tanah kering

Tanah lembab

P e m ba l i k a n

4 6 8 10 12 14 16 18 20 24 26

10

20

30

40

Panjang Gelombang

x 10

-1

Air keruh

Air jernih

Rajah 3 C5646-TOPIK 2

Mohamad Abdul Rahman

4

inframerah dan mid inframerah. Proses penyerapan tenaga elektromagnetik

amat tinggi pada jalur tersebut. Oleh itu pembalikan tenaga menjadi terlalu

rendah. Walau bagaimanapun butiran air boleh juga dikenali melalui jalur

inframerah.

Dalam spektrum julat nampak pula, didapati pembalikan spektrum bagi air

agak rumit kerana pembalikan tenaga dipengaruhi oleh:

i. permukaan air,

ii. permukaan dasar, dan

iii. bahan-bahan yang terkandung dalam air seperti mendapan dan

tumbuh-tumbuhan air.

Bagi air jernih didapati hanya proses penyerapan berlaku pada panjang

gelombang yang > 0.6 µm. Oleh itu kebanyakan daripada pembalikan tenaga

adalah dihasilkan oleh dasar permukaan. Maklumat-maklumat ini sangat

berguna bagi menentukan corak kedalaman air tersebut. Bagi air yang keruh

pula hasil pembalikan tenaga adalah tinggi jika dibandingkan dengan air jernih.

Ini disebabkan pembalikan tenaga berlaku pada permukaan air, bahan-bahan

yang dikandungnya dan dasar air. Maklumat-maklumat yang diperolehi ini boleh

digunakan bagi mengukur tingkat kekeruhan air.

2.2 IDENTIFIKASI DAN INVENTORI KAWASAN PERTANIAN /

PERHUTANAN.

Penggunaan teknologi penderiaan jauh dalam bidang pertanian dan

perhutanan amatlah meluas di negara-negara maju seperti Amerika Syarikat dan

Eropah.

Bagi menjalankan kerja-kerja identifikasi dan inventori kawasan pertanian

dan perhutanan, data dari satelit Landsat dan SPOT boleh digunakan. Dengan

menggunakan data-data tersebut beberapa kelebihan dapat diutarakan. Di

antaranya:

a. Kebolehan satelit penderiaan jauh dalam mengumpul

maklumat-maklumat yang ada di permukaan bumi secara

lengkap dan meluas.

b. Dengan bantuan komputer maklumat-maklumat yang diperolehi

dapat dianalisa secara visual dan berkomputer. Ini boleh

mempertingkatkan ketepatan hasil akhir.

c. Peta tematik yang menggambarkan jenis-jenis kawasan

pertanian/perhutanan dan statistik keluasannya dapat juga

dihasilkan.

d. Dibandingkan dengan kaedah konvensional foto udara, masa

dan kos bagi pengeluaran hasil akhir dapat dikurangkan.

e. Hasil pengelasan yang baik dapat diperolehi sekiranya data

satelit berleraian tinggi seperti SPOT dan Tematic Mapper

digunakan berbanding dengan data Landsat MSS. C5646-TOPIK 2

Mohamad Abdul Rahman

5

f. Sebarang pertambahan atau perubahan pada maklumatmaklumat di kawasan pertanian/perhutanan dapat dinilai dari

masa kesemasa dengan penggunaan data satelit kawasan

yang sama tetapi berbeza tarikhnya. Pengemaskinian peta

tematik dapat dilakukan.

g. Penerokaan kawasan pertanian/perhutanan yang baru dapat

juga dirancang melalui analisa imej satelit.

h. Penentuan ciri-ciri kawasan dapat dilakukan seperti kawasan

tanaman getah dewasa dengan kawasan getah muda dapat

dipisahkan kerana pembalikan spektrum bagi kedua-dua

kawasan tersebut adalah berbeza.

Ketepatan yang diperolehi dengan kaedah penderiaan jauh bagi

menganalisa kawasan pertanian/perhutanan dipengaruhi oleh faktorfaktor berikut:

a. Keadaan semasa pengambilan data satelit.

i. Kedudukan alat pengesan pada satelit berbanding

dengan matahari.

ii. Keadaan atmosfera, dan

iii. Jarak antara alat pengesan dengan objek di permukaan

bumi.

b. Ciri-ciri kawasan pertanian/perhutanan.

i. Peringkat penologikal bagi tumbuh-tumbuhan (musim,

ketinggian yang berbeza dsb.)

ii. Kadar pewrtumbuhan yang tidak sekata, dan

iii. Taburan tumbuh-tumbuhan yang telah diserang

penyakit.

c. Kedaan alam sekitar.

i. Bentuk rupabumi kawasan tersebut.

ii. Jenis-jenis tanah dan strukturnya, dan

iii. Keadaan cuaca semasa pengambilan data.

d. Keadaan pengurusan kawasan pertanian/perhutanan.

i. Masa penanaman yang tidak sekata.

ii. Sistem pengairan.

iii. Kadar penggunaan baja dsb. C5646-TOPIK 2

Mohamad Abdul Rahman

6

2.3 ANGGARAN TERHADAP HASIL PENGELUARAN.

Setelah proses pengelasan bagi sesuatu kawsan pertanian/ perhutanan

dilakukan, anggaran terhadap hasil pengeluarannya dapat ditentukan. Ini

berdasarkan kepada jumlah keluasan yang telah dikira oleh komputer mengikut

kelas-kelasnya.

Statistik purata hasil pengeluaran dalam unit tan/hektar bagi sesuatu jenis

pertanian/perhutanan boleh diperolehi dari perangkaan yang telah ditetapkan

atau melalui soal selidik di lapangan. Dari kedua-dua maklumat statistik di atas,

jumlah hasil pengeluaran bagi satu-satu jenis pertanian/perhutanan dapat dikira

secara anggaran. Sebagai contoh dengan mmenggunakan data satelit Landsat,

kajian telah dijalankan di negara Jepun dalam dua tahun berturut-turut untuk

menganggarkan keluasan kawasan tanaman padi dan hasil pengeluarannya.

Didapati ketepatan perangkaan yang diperolehi pada tahun pertama adalah 90%

dan ditahun kedua 95%. Hanya terdapat perbezaan lebihkurang 10% daripada

perangkaan hasil pengeluaran padi yang sebenar. Ketepatan ini boleh

dipertingkatkan lagi jika data satelit berleraian tinggi seperti SPOT digunakan.

Walau bagaimanapun, faktor masa dan kos yang digunakan melalui kaedah

penderiaan jauh bagi membuat anggaran hasil pengeluaran sesuatu jenis

pertanian/perhutanan masih dianggap ekonomikal jika dibandingkan dengan

kaedah pengukuran yang dilakukan sepenuhnya di lapangan.

2.4 PENENTUAN DAN PENGAWASAN KEPADA PENYAKIT TUMBUHTUMBUHAN

Dengan menggunakan data satelit penderiaan jauh, penentuan dan

pengawasan terhadap penyakit tumbuh-tumbuhan juga dilakukan. Pembalikan

spektrum bagi tumbuh-tumbuhan yang mengalami penyakit samada disebabkan

oleh bakteria atau binatang perosak didapati berbeza jika dibandingkan dengan

tumbuh-tumbuhan hijau segar. Dengan ini hasil pengelasan bagi kawasan

tersebut juga dapat dibezakan melalui analisa imej satelit serta lawatan di

lapangan.

2.5 ANALISA KAWASAN PERTANIAN ATAU PERHUTANAN YANG

MENGALAMI KEROSAKAN KERANA BENCANA ALAM

Data satelit penderiaan jauh berleraian tinggi boleh digunakan bagi

membuat penganalisaan kerosakan kawasan pertanian atau perhutanan yang

disebabkan oleh bencana alam. Sebagai contoh kawasan pertanian yang

mengalami kerosakan akibat banjir dapat ditentukan melalui penelitian kepada

pembalikan spektrumnya. Ia dipengaruhi oleh keadaan kandungan air dan

keadaan kerosakan tumbuh-tumbuhan tersebut. Sebagaimana yang diketahui

pengesan berbilang spektrum dari satelit Landsat dan SPOT boleh membezakan

butiran air daripada butiran yang lain.Dengan berpandukan kepada maklumat

yang diperolehi dari data satelit kawasan yang mengalami kerosakan banjir

dapat ditentukan. Disamping itu maklumat di lapangan mengenai kawasan C5646-TOPIK 2

Mohamad Abdul Rahman

7

tersebut seperti keadaan permukaan bumi, sistem pengairan dan sebagainya

juga diperlukan bagi membantu proses penganalisaan.

Bagi kawasan pertanian atau perhutanan yang mengalami kebakaran pula

dapat ditentukan melalui satelit penderiaan jauh pada jalur terma inframerah.

Jalur ini boleh memberikan maklumat mengenai haba atau objek yang panas

dengan jelas. Melalui penelitian terhadap gambaran imej yang dipengaruhi oleh

kandungan asap kebakaran dari satelit SPOT boleh juga digunakan bagi

membantu proses penganalisaan.

2.6 GEOLOGI

Data satelit penderiaan jauh boleh membantu ahli-ahli geologi dalam

perkara-perkara berikut:

a. Menghasilkan peta geologi.

b. Menentukan kawasan gelinciran tanah, keretakan dan analisa

butiran linar.

c. Kajian bahan-bahan galian

d. Menentukan bahan-bahan binaan bagi jalan dan bangunan, dll.

Lazimnya dapat dikatakan bahawa ahli-ahli geologi terlibat secara

langsung dengan batu batan yang sejenis atau terdiri dari berbagai-bagai

kandungan bahan mineral. Masalah yang dialami ialah bagi menilai pembalikan

spektrum unsur-unsur geologi. Walau bagaimana pun melalui kajian-kajian yang

dijalankan terhadap sumber-sumber yang mempengaruhi unsur-unsur geologi

seperti kajian secara geobotani (iklim, litupan tumbuhan dan jenis tanah), kadar

hakisan, bentuk struktur butiran geologi dan maklumat-maklumat pembalikan

spektrum, ianya dapat juga ditentukan dengan kaedah penderiaan jauh.

2.6.1 Kajian Secara Geobotani

Dengan kajian ini analisa terhadap tenaga elektromagnetik yang dibalikan

oleh tumbuh-tumbuhan dapat memberikan gambaran unsur-unsur geologi untuk

dikenalpasti. Misalnya hubungan antara tumbuh-tumbuhan dan jenis tanah

adalah berkaitan dengan keadaan geologi kawasan tersebut. Kepadatan

tumbuh-tumbuhan berbeza mengikut jenis batu-batan. Kandungan bahan-bahan

neutrin (zink dan tembaga) yang terdapat dalam tanah pula menjadi penghalang

kepada proses pertumbuhan tanam-tanaman. Kandungan air dalam tanah juga

mempunyai hubungan kepada struktur butiran geologikal, seperti kawasan

empangan biasanya terdapat pada kesan gelinciran. Oleh itu perkara-perkara di

atas dapat ditentukan dengan kaedah penderiaan jauh.

2.6.2 Kadar Hakisan

Kajian terhadap kadar hakisan dapat dijalankan melalui analisa secara ruang.

Batu-batu jenis sedimentari adalah lebih mudah dikelaskan dengan kaedah

penderiaan jauh berbanding dengan jenis ignius atau metamopik. Pada imej

satelit kesan hakisan yang berbeza-beza pada batu tersebut boleh dikenali. C5646-TOPIK 2

Mohamad Abdul Rahman

8

Disamping itu liputan kawasannya juga adalah luas. Batu jenis extrusive igneous

dapat dikenal melalui kesan aliran lava. Batu jenis intrusive egneous pula sukar

untuk dikenal memalui imej satelit kecuali ia telah terdedah akibat hakisan yang

mana dikes yang terbentuk dapat dikenalpasti.

2.6.3 Bentuk Struktur Butiran Geologi

Pengenalan bentuk-bentuk struktur butiran geologi dengan penderiaan jauh

adalah bergantung kepada leraian dan skala imej satelit. Bagi menentukan

bentuk dataran benua dan lautan yang luas, dimana ukuran saiznya melebihi

1000 km, data satelit yang sesuai digunakan adalah dari satelit NOAA dan

Meteosat.

Penentuan bagi butiran lain seperti rangkaian gunung-ganang, kawasan

kepulauan, rekahan lurah, kawah gunung berapi, kesan lipatan batu dan

gelinciran yang berukuran antara 10 ~ 100 km, data satelit Landsat, SPOT dan

MOS boleh digunakan.

2.6.4 Ciri-ciri Spektrum

Kajian boleh dibuat bagi mengenal unsur-unsur geologi melalui pembalikan

spektrumnya. Contohnya batu-batu jenis igneus dapat dikenali dengan penelitian

terhadap proses penyerapan tenaga elektromagnetik yang berlaku pada panjang

gelombang 1.4, 1.9 dan 2.2 µm.

Batu-batu jenis sedimentari pula proses penyerapan tenaga berlaku pada

panjang gelombang 1.9 dan 2.3 µm.

2.7 SUMBER AIR

Pengurusan terhadap sumber air merangkumi aspek yang luas seperti hidrologi,

pencemaran air dan kaitan antara hidrologi dengan keadaan alam sekitar.

Penggunaan data satelit dalam bidang tersebut sangatlah menggalakan.

2.7.1 Butiran Air Di Permukaan Bumi

Secara am, data-data satelit dapat digunakan sepenuhnya dalam perkaraperkara berikut:

a. Inventori lokasi bagi kawasan empangan, tasek dan kolam air. Butiranbutiran yang tersebut di atas dapat ditentukan dengan mudah melalui analisa

imej satelit, samada dari satelit Landsat atau SPOT. Masalah yang mungkin

timbul ialah jika terdapat tumbuh-tumbuhan dalam air dimana pembalikan

spektrumnya hampir sama dengan pembalikan spektrum tanah yang lembab.

Walau bagaimana pun ia boleh dikenal dengan cara lawatan kelapangan.

b. Menggambarkan corak saliran air; corak saliran air dan kandungannya

pada kawasan pertanian dapat digambarkan dengan jelas oleh satelit SPOT

berbanding dengan gambaran yang ditunjukkan oleh peta berskala kecil. C5646-TOPIK 2

Mohamad Abdul Rahman

9

c. Perancangan terhadap kawasan yang dijangka mengalami banjir. Dengan

membuat penelitian pada imej satelit leraian tinggi seperti SPOT, maklumatmaklumat dan gambaran secara kasar bagi kawasan yang dijangka mengalami

banjir dapat diperolehi bagi tujuan sesuatu perancangan supaya masalah

tersebut dapat diatasi.

d. Pengawasan terhadap persisiran pantai atau sungai; Data satelit yang

berlainan tarikhnya boleh digunakan bagi meneliti sebarang perubahan yang

berlaku disepanjang persisiran pantai atu sungai.

e. Menentukan corak kedalaman; Pengelasan yang menggambarkan

perbezaan bagi mewakili kedalaman yang berbeza-beza.

2.7.2 Butiran Terapung Di Permukaan Air

Tumpahan minyak atau tumbuh-tumbuhan air di permukaan air dapat

dikesan melalui penderiaan jauh. Data satelit HCMM dan Meteosat boleh

digunakan untuk mengesan kawasan tumpahan minyak yang luas melalui jalur

terma inframerah. Tumbuh-tumbuhan yang terapung di permukaan air boleh

dirakamkan dari satelit Landsat dan SPOT.

2.8 KAJICUACA

Maklumat-maklumat kajicuaca dapat diperolehi dari satelit Meteosat. Satelit

ini mempunyai ketinggian 36,000 km di atas satah khatulistiwa. Oleh itu ia boleh

memberikan gambaran yang luas dan lengkap mengenai bentuk permukaan

bumi pada sela masa 30 minit. Maklumat-maklumat yang diperolehi amat

berguna kepada ahli kajicuaca bagi membuat analisa ramalan keadaan cuaca.

Maklumat-maklumat tersebut diperolehi dari tiga jalur gelombang, iaitu:

a. Jalur nampak inframerah (0.4 – 1.1µm) – memberi maklumat tentang

pergerakan awan dan kelajuan angin.

b. Jalur mid inframerah (5.7 – 7.1µm) – memberi maklumat tentang

kandungan wap air di angkasa.

c. Jalur terma inframerah (10.5 – 12.5µm) – memberi maklumat tentang suhu

awan dan ketinggiannya.

2.9 PEMETAAN

Dengan adanya data satelit leraian tinggi dari SPOT yang boleh

menggambarkan semua butiran permukaan bumi dengan jelas, lengkap dan

tepat, maka penggunaannya dibidang pemetaan amatlah sesuai. Di antaranya

ialah maklumat-maklumat dari peta topografi yang berskala 1:50,000, 1:25,000

dapat dikemaskini dari masa kesemasa melalui gambaran imej yang telah

dihasilkan oleh satelit SPOT. Banyak butiran-butiran seperti jalan, kawasan

pertanian, kawasan perhutanan, sistem perairan boleh dikemaskini jika terdapat C5646-TOPIK 2

Mohamad Abdul Rahman

10

sebarang perubahan. Dengan cara ini faktor masa dan kos dapat dikurangkan

jika dibandingkan dengan kaedah konvensional foto udara.

2.10 PERANCANG BANDAR

Penggunaan penderiaan jauh dalam merancang sesuatu bandar boleh

membantu pihak perancang mendapatkan maklumat-maklumat seperti:

a. perihal tanah (tataguna tanah, jenisnya dll)

b. sumber air dari segi pengurusan dan perangkaan.

c. keupayaan sistem pengairan.

d. pengawasan tapak pembinaan.

Penderiaan jarak jauh merupakan pemerolehan maklumat berskala kecil atau besar bagi sebarang

objek atau fenomena, dengan menggunakan peranti penderiaan masa benar atau rakaman yang

tidak bersentuhan atau dengan jarak dekat (seperti kapal terbang, kapal angkasa, satelit, belon,

atau kapal). Sebagai latihan, penderiaan jarak jauh merupakan pengumpulan melalui pelbagai peranti

untuk mengumpulkan maklumat bagi objek atau kawasan yang diberikan. Maka, platform

pengumpulan cerapan Bumi atau satelit cuaca, platform belon cuaca mencerap lautan dan atmosfera,

memerhati kandungan melalui ultrabunyi, Pengimejan Resonans Magnetik (MRI), Tomografi

Pancaran Positron (PET), dan penyiasat angkasa semuanya menggunakan pendeiaan jarak jauh.

Dalam kegunaan moden. istilah lazimnya merujuk kepada penggunaan teknologi penderiaan imej

termasuklah peralatan di atas kapal udara dan kapal angkasa, dan berbeza dengan bidang yang

melibatkan imej seperti pengimejan perubatan.