MACAM-MACAM SOFTWARE PEMETAAN DAN PENJELASANNYA

NAMA            : RICHMEN SIMAMORA

NIM                : 08051281520060

1. MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)

MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) adalah salah satu instrumen penting di dalam satelit Terra (EOS AM) yang diluncurkan pada tanggal  18 Desember 1999 dan Aqua (EOS PM) yang diluncurkan pada tanggal  4 Mei 2002. MODIS mengorbit pada ketinggian sampai 705 km di atas permukaan bumi dan dapat bertahan sampai 6 tahun .  Sebenarnya tujuan utama Aqua dan Terra adalah memahami proses yang saling berkait antara atmosfer, laut, dan daratan dengan perubahan sistem cuaca dan pola iklim di bumi. Namun, karena sensor Modis yang dipasang di kedua satelit tersebut dapat mengukur hampir semua parameter darat, laut, dan udara, kegunaannya menjadi sangat luas. Mulai dari indek tumbuhan, kelembaban tanah, kadar aerosol di udara, suhu permukaan laut, dan kandungan klorofil laut-seluruhnya ada 86 parameter-bisa diukur oleh masing-masing satelit, sehingga banyak keperluan lain bisa ditumpangkan

Garis edar satelit Terra di sekitar bumi diatur sedemikian sehingga melintasi dari utara ke selatan dan melewati garis khatulistiwa pada pagi hari, sedangkan satelit Aqua melintas dari selatan ke utara dan berada di atas garis khatulistiwa di sore hari. Terra MODIS dan Aqua MODIS mengamati keseluruhan permukaan bumi setiap 1 hinga 2 hari, memperoleh data di 36 spektral kanal. Data ini akan meningkatkan pemahaman terhadap proses dan dinamika global yang terjadi di daratan, samudera dan lapisan atmosfer yang lebih rendah. MODIS memainkan peranan yang penting dalam pengembangan model sistem bumi secara global, yang mampu meramalkan perubahan global dengan cukup teliti untuk membantu pembuat kebijakan dalam membuat keputusan penting mengenai perlindungan lingkungan. 

  Spesifikasi  MODIS

Orbit:	705 km, 10:30 a.m. descending node (Terra) or 1:30 p.m. ascending node (Aqua), sun-synchronous, near-polar, circular
Scan Rate:	20.3 rpm, cross track
Swath Dimensions:	2330 km (cross track) by 10 km (along track at nadir)
Telescope:	17.78 cm diam. off-axis, afocal (collimated), with intermediate field stop
Size:	1.0 x 1.6 x 1.0 m
Weight:	228.7 kg
Power:	162.5 W (single orbit average)
Data Rate:	10.6 Mbps (peak daytime); 6.1 Mbps (orbital average)
Quantization:	12 bits
Spatial Resolution:	250 m (bands 1-2) 500 m (bands 3-7) 1000 m (bands 8-36)
Design Life:	6 years

            Sensor MODIS dilengkapai dengan sensifitas radiometrik tinggi (12 bit) dengan memiliki 36 spektral kanal yang berkisar pada panjang gelombang 0,4 – 14,4 µm. Selang panjang gelombang pada masing-masing kanal dirancang cukup sempit agar mampu menghasilkan data penginderaan jauh yang lebih akurat. Kanal-kanal tersebut bekerja pada kisaran panjang gelombang sinar tampak dan infra merah. Kanal-kanal dengan resolusi spasial 1 km yang menghasilkan karakteristik ocean colour mempunyai kesamaan dengan kanal - kanal yang ada pada SeaWiFS .

Sensor SeaWiFS ( Sea-Wide Field Sensor ) merupakan sensor satelit Seastar. Satelit ini diluncurkan pada orbit rendah pada tanggal 1 Agustus 1997 dari pesawat Pegasus. Pembangunan dan pengendalian satelit ini dilakukan oleh OSC ( Orbital Science Corporation ). Satelit ini mentransmisikan dua jenis data yaitu LAC ( Local Area Coverage ) dan GAC      ( Global Area Coverage ), masing-masing dengan tingkat teal time data 665,4 Kbps dan 2 Mbps. Kedua data tersebut ditransmisikan melalui band-S dengan frekuensi 2272,5 MHz.

Karakteristik kanal-kanal sensor MODIS

Primary Use	Band	Bandwidth (nm)	Spectral Radiance	Required SNR
Land/Cloud/Aerosols Boundaries	1	620 - 670	21.8	128
	2	841 - 876	24.7	201
Land/Cloud/Aerosols Properties	3	459 - 479	35.3	243
	4	545 - 565	29.0	228
	5	1230 - 1250	5.4	74
	6	1628 - 1652	7.3	275
	7	2105 - 2155	1.0	110
Ocean Color/ Phytoplankton/ Biogeochemistry	8	405 - 420	44.9	880
	9	438 - 448	41.9	838
	10	483 - 493	32.1	802
	11	526 - 536	27.9	754
	12	546 - 556	21.0	750
	13	662 - 672	9.5	910
	14	673 - 683	8.7	1087
	15	743 - 753	10.2	586
	16	862 - 877	6.2	516
Atmospheric Water Vapor	17	890 - 920	10.0	167
	18	931 - 941	3.6	57
	19	915 - 965	15.0	250
Primary Use	Band	Bandwidth (µm)	Spectral Radiance	Required NE[delta]T(K)
Surface/Cloud Temperature	20	3.660 - 3.840	0.45(300K)	0.05
	21	3.929 - 3.989	2.38(335K)	2.00
	22	3.929 - 3.989	0.67(300K)	0.07
	23	4.020 - 4.080	0.79(300K)	0.07
Atmospheric Temperature	24	4.433 - 4.498	0.17(250K)	0.25
	25	4.482 - 4.549	0.59(275K)	0.25
Cirrus Clouds Water Vapor	26	1.360 - 1.390	6.00	150(SNR)
	27	6.535 - 6.895	1.16(240K)	0.25
	28	7.175 - 7.475	2.18(250K)	0.25
Cloud Properties	29	8.400 - 8.700	9.58(300K)	0.05
Ozone	30	9.580 - 9.880	3.69(250K)	0.25
Surface/Cloud Temperature	31	10.780 - 11.280	9.55(300K)	0.05
	32	11.770 - 12.270	8.94(300K)	0.05
Cloud Top Altitude	33	13.185 - 13.485	4.52(260K)	0.25
	34	13.485 - 13.785	3.76(250K)	0.25
	35	13.785 - 14.085	3.11(240K)	0.25
	36	14.085 - 14.385	2.08(220K)	0.35
Spectral Radiance values are (W/m2 -µm-sr) SNR = Signal-to-noise ratio NE(delta)T = Noise-equivalent temperature difference Note: Performance goal is 30-40% better than required

2. SeaWIFS (Sea-viewing Wide Field-of view Sensor)

Dari September 1997 hingga sekarang, klorofil data yang dikumpulkan oleh Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) yang merupakan sensor dari  Seastar. ÇiFTÇi (2005), SeaWiFS pada OrbView-2 satelit diluncurkan pada tanggal 1 Agustus 1997. OrbView-2 pesawat ruang angkasa dan radiometer SeaWiFS dikembangkan oleh Orbimage Corporation bekerjasama dengan NASA. Hal ini memiliki 8 band pada panjang gelombang yang berbeda dengan resolusi spasial 1.1 resolusi km dan masih beroperasi sejak tahun 1997.  

Dalam aplikasinya sensor SeaWiFS mampu memberikan informasi distribusi warna permukaan laut yang berkaitan dengan kandungan dan distribusi klorofil-a. Sensor SeaWiFS juga menyediakan data kuantitatif tentang global ocean bio-optical properties yang dapat   memberikan data atau informasi tentang adanya variasi warna perairan (ocean color) sebagai implementasi dari adanya perbedaan konsentrasi organisme mikroskopik fitoplankton dalam perairan.  SeaWiFS mampu memberikan informasi distribusi warna permukaan laut dan  suhu permukaan laut yang berkaitan dengan distribusi khlorofil-a.  Data SeaWiFS memperlihatkan distribusi klorofil di wilayah pantai dan laut, sehingga sesuai untuk dipakai menentukan potensi lokasi ikan. Data ini dapat diperoleh seminggu sekali dengan syarat daerah liputan tidak tertutup awan.

Kandungan klorofil-a fitoplankton di suatu perairan digunakan sebagai petunjuk produktivitas primer.  Semakin tinggi kandungan klorofil-a fitoplankton dalam suatu perairan, berarti semakin tinggi pula produktivitas perairan tersebut, sehingga daya dukung terhadap komunitas penghuninya juga semakin tinggi (Riyono et al., 2006).  Untuk itu perlu dilakukan penelitian untuk mengetahui mengenai distribusi spasial kesuburan perairan melalui pendekatan konsentrasi klorofil-a di Laut Banda menggunakan bantuan satelit Sea-viewing Wide Field-of view Sensor (SeaWiFS).

Karakteristik satelit dan sensor SeaWiFS

Karakteristik Satelit dan Sensor
Tipe Orbit Equator crossing siang hari Periode Orbit Luas Sapuan Luas Sapuan Resolusi Spasial Tingkat real-time data Digitasi	Sun synchronous ketinggian 705 km + 20 menit, descending 99 menit 2.801 km LAC/HRPT ( 58,3 derajat ) 1.502 km GAC ( 45 derajat) 1,1 km LAC; 4,5 km GAC 665 Kbps revisit time 1 day 10 bits
Kanal ( Band )	Panjang Gelombang (nm)
1 2 3 4 5 6 7 8	402 – 422 433 – 453 480 – 500 500 – 520 545 – 565 660 – 680 745 – 785 845 – 885

3. Meris

MERIS adalah resolusi medium spektral yang dapat diprogram, spektrometer pencitraan yang beroperasi di kisaran spektral reflektif matahari. Lima belas pita spektral dapat dipilih dengan perintah ground. Instrumen memindai permukaan bumi dengan metode "push-sapu" yang disebut. Array CCD linier memberikan sampling spasial di arah jalur seberang, sementara gerak satelit memberikan pemindaian di arah sepanjang jalur.

MERIS dirancang agar bisa memperoleh data di atas Bumi kapanpun kondisi penerangan sesuai. Bidang pandang 68,5 ° instrumen di sekitar nadir mencakup lebar petak sepanjang 1150 km. Bidang pandang luas ini dibagi antara lima modul optik identik yang disusun dalam konfigurasi bentuk kipas.

Subjek	Keterangan
Status	Not Operational
Type	Imaging multi-spectral radiometers (vis/IR)
Accuracy	Ocean colour bands typical S:N = 1700
Spatial Resolution	Ocean: 1040m x 1200 m, Land & coast: 260m x 300m
Swath Width	1150km, global coverage every 3 days
Waveband	VIS-NIR: 15 bands selectable across range: 390 nm to 1040 nm(bandwidth programmable between 2.5 and 30 nm)
Earth Topics	Land ( Vegetation ), Ocean and Coast ( Ocean Colour/Biology ), Atmosphere ( Clouds/Precipitation )

4. OCTS

OCTS adalah radiometer optik yang ditujukan untuk pengukuran global yang sering terhadap warna laut dan suhu permukaan laut. OCTS akan menunjukkan jumlah zat klorofil dan zat terlarut di dalam air, dan distribusi suhu. Data OCTS akan digunakan untuk penentuan produksi primer dan siklus karbon laut, dan digunakan untuk mendapatkan informasi tentang kondisi laut untuk pemantauan perikanan dan lingkungan dll. OCTS adalah penerus CZCS (Coastal Zone Color Scanner), proyek AS, yang adalah sensor optik pertama yang nyata untuk pengamatan laut di atas kapal NIMBUS-7 yang diluncurkan pada tahun 1978.

OCTS memiliki 8 band di daerah yang terlihat dan dekat-inframerah dan 4 band di daerah termal, dan mencapai pengukuran spektral yang sangat sensitif dengan pita-pita ini. Band pengamatan ditentukan pada karakteristik reflektansi spektral dari benda benda, jendela atmosfer dan koreksi atmosfir. Resolusi spasial sekitar 700m. Hal ini berlaku untuk pengamatan zona pesisir dan darat, ciri penghalang daerah ini dengan cepat dibandingkan dengan lautan terbuka. Karena lebar petak sekitar 1400km di atas tanah, OCTS dapat mengamati daerah yang sama setiap 3 hari dan dapat memantau fenomena yang berubah dengan cepat.

OCTS memiliki fungsi kalibrasi optik dengan menggunakan lampu matahari dan lampu halogen sebagai sumber kalibrasi. OCTS memiliki dua mode transmisi data. Semua data pixel mentah ditransmisikan melalui X band dengan mode transmisi data yang baik. Satu data piksel diambil dari setiap area 6x6km sebagai data khas daerah dan ditransmisikan pada pita UHF dalam mode transmisi data kasar.

OCTS terdiri dari unit pemindai radiometer, yang berisi modul sistem dan detektor optik dan unit listrik. OCTS mengadopsi sistem optik katoptik dan metode pemindaian berputar mekanis dengan menggunakan cermin. Hal ini karena OCTS mencakup rentang panjang gelombang dan sudut pemindaian lebar. OCTS dapat memiringkan garis penglihatannya di sepanjang jalur untuk mencegah sunglitter di permukaan laut agar tidak mengganggu pengamatan. Untuk sensitivitas tinggi, masing-masing band memiliki 10 piksel yang sesuai dengan lintasan. Detektor inframerah didinginkan pada suhu 100 k oleh pendingin berseri besar yang menghadap ke dalam ruangan.

Karakteristik

Instantaneous Field Of View	0.85mrad(Ground Surface - 700m)
Scanning Range	- +-40deg.(ground level distance 1400km)
MTF	0.35
Polarization sensitivity	Band 1 : 5% or less Band 2-8 : 2% or less
Tilt Angle	-20deg. ,0deg., +20deg
Collaboration	VNIR : Solar,Internal Light Source IR : Deep Space, Black Body
Quantization	10bit/pixel
Course Data Transmission(DTL)	4Bands(443nm,565nm,665nm,11.0mm)

5. CZCS

Coastal Zone Color Scanner (CZCS) adalah instrumen pertama yang ditujukan untuk pengukuran warna samudra dan diterbangkan ke pesawat ruang angkasa. Meskipun instrumen lain yang diterbangkan pada pesawat ruang angkasa lain telah merasakan warna samudra, pita spektral, resolusi spasial dan jangkauan dinamis mereka dioptimalkan untuk penggunaan lahan atau meteorologi dan memiliki sensitivitas yang terbatas di wilayah ini, sedangkan di CZCS, setiap parameter dioptimalkan untuk penggunaan di atas air ke mengesampingkan jenis penginderaan lainnya. CZCS memiliki enam pita spektral, empat di antaranya digunakan terutama untuk warna samudra. Ini adalah bandwidth 20 nanometer yang berpusat di 443, 520, 550, dan 670 nm.

Band 5 memiliki bandwidth 100 nm yang berpusat pada 750 nm dan rentang dinamis lebih sesuai untuk mendarat. Band 6 dioperasikan di wilayah 10,5 sampai 12,5 mikrometer dan merasakan sinar termal yang dipancarkan untuk menurunkan suhu tubuh hitam yang setara. (Band termal ini gagal dalam tahun pertama misi tersebut, dan karenanya tidak digunakan dalam usaha pemrosesan global.) Band 1-4 dipreset untuk melihat air saja dan jenuh saat IFOV berada di atas sebagian besar jenis permukaan tanah, atau awan.

6. NOAA

National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) adalah sebuah badan ilmiah di Departemen Perdagangan Amerika Serikat yang berfokus pada kondisi samudera dan atmosfer. NOAA memperingatkan cuaca berbahaya, memetakan laut dan langit, memandu penggunaan dan perlindungan sumber daya lautan dan pantai, dan meneliti untuk meningkatkan pemahaman dan pengelolaan lingkungan. 

7. Upwelling

Upwelling adalah sebuah fenomena di mana air laut yang lebih dingin dan bermassa jenis lebih besar dari dasar laut bergerak ke permukaan akibat pergerakan angin di atasnya. Pergerakan ini umumnya membawa nutrisi yang diperlukan untuk pertumbuhan fitoplankton di dekat permukaan laut sehingga memperkaya biomassa di kawasan tersebut. Berdasarkan fakta tersebut, kawasan upwelling dapat diidentifikasi dengan rendahnya temperatur air laut dan tingginya kandungan biomassa. Peningkatan biomassa ini berkontribusi terhadap tingginya hasil perikanan tangkap di kawasan tersebut. Setidaknya 25 persen hasil tangkapan laut dunia berasal dari kawasan yang hanya seluas lima persen dari lautan dunia ini.

8. Downwelling

Downwelling adalah suatu fenomena yang terjadi di lautn, dimana massa air dalam jumlah tertentu bergerak turun ke arah lapisan di bawahnya akibat dari hembusan angin di sepanjang garis pantai. 

9. Water Leaving Radiance dan Water Leaving Irradiance

Algoritma penginderaan jarak jauh berwarna abu-abu biasanya bekerja dengan reflektansi penginderaan jauh atau reflektansi air yang meninggalkan normal. Rasio sinar meninggalkan air  untuk kejadian radiasi langit  adalah sifat optik yang jelas (AOP) yang hanya memiliki ketergantungan lemah pada parameter eksternal seperti sudut zenith matahari dan kondisi langit, namun sangat berkorelasi dengan sifat optik bidang air yang melekat (IOP). Namun, pantulan penginderaan jarak jauh  masih agak bergantung pada kondisi atmosfir dan lainnya pada saat pengukuran dan dengan demikian, secara ketat, terkait dengan waktu dan lokasi pengamatan tertentu.