POLA PANTULAN SPEKTRAL OBJEK

2. Pola pantulan Spektral

Sebagian tenaga elektromagnetik yang dapat mencapai permukaan bumi diserap oleh objek di permukaan bumi, sedang selebihnya dipantulkan hingga mencapai sensor yang dipasang di wahana penginderaan jauh. Jumlah tenaga yang diserap dan jumlah tenaga yang dipantulkan sama dengan jumlah tenaga yang mengenainya.
Namun, setiap objek di permukaan bumi memiliki karakteristik yang berbeda-beda dalam menyerap dan memantulkan gelombang elektromagnetik. Karakteristik ini disebut dengan karakteristik spectral. Perbedaan pantulan gelombang elektromagnetik oleh berbagai objek inilah yang kemudian disebut dengan pola pantulan spectral.  Objek yang memantulkan tenaga elektromagnetik tampak cerah di citra, sedang objek yang banyak menyerap akan tampak gelap (Sutanto, 1986).

Gambar 1. KURVA PANTULAN UMUM VEGETASI, TANAH DAN AIR (Ford, 1979)

Sumber : upi.edu”penginderaan jauh dasar”

Note :                                                  

Panjang gelombang dalam nanometer

3.1 Pola Pantulan Objek Air

Pantulan spektral air dicirikan oleh grafik yang terus menurun dari spektrum biru hingga inframerah dekat. Nilai pantulan air pada spektrum inframerah hampir mendekati nol karena hampir seluruh energi pada spektrum tersebut terserap oleh air. Nilai pantulan spektral dipengaruhi oleh kedalaman air serta keberadaan dan tingkat konsentrasi kandungan suspensi material organik dan anorganik pada air. Pantulan spektral yang diperoleh dari pantulan material yang terlarut pada air disebut dengan istilah volume reflectance (Mather, 2004).

Gambar 2. Bentuk pemantulan dan penyerapan tenaga elektromagnetik air

Gambar 3. KURVA PANTULAN SPEKTRAL AIR

3.2 Pola Pantulan Spektral Tanah

            Karakteristik dari pantulan spektral tanah memiliki bentuk yang berbalik dengan pantulan spektral air. Kurva pantulan tanah selalu naik dari spektrum biru hingga spektrum infra merah. Reflektivitas dari tanah disebabkan oleh keberadaan material organik, tingkat kelembaban, dan oksida besi pada tanah.

Serapan oksida besi banyak terjadi pada spektrum ultraviolet, sehingga nilai pantulan tanah pada spektrum tersebut sangat rendah. Kandungan oksida besi juga memberikan pengaruh terhadap reflektivitas tanah berupa serapan pada rentangan 0.85 hingga 0.93 µm. Sementara serapan oleh kandungan air terjadi pada rentang spektral 1.35 hingga 1.5 µm dan 1.75 hingga 0.95 µm. Pantulan spektral tanah ini cenderung turun pada rentang spektral di atas 2µm yang diakibatkan biasanya oleh adanya lempung (Budiyanto, 2015).

Gambar 4. KURVA PANTULAN SPEKTRAL TANAH

3.3 Pola Pantulan Spektral Vegetasi

            Karakteristik pantulan spektral dari vegetasi dipengaruhi oleh kandungan pigmen daun, material organik, air dan karakteristik struktural daun seperti bentuk daun dan luas daun (Huete and Glenn, 2011). Karakteristik pantulan spektral dari vegetasi dapat dibagi menjadi dua bagian yaitu pada bagian spektrum tampak (0.4 – 0.7 µm) dan pada bagian spektrum inframerah dekat / Near Infra Red (0.7 – 1.1 µm).

Pada bagian spektrum tampak, vegetasi memiliki nilai pantulan relatif rendah pada spektrum biru dan merah dengan puncak minor pada spektrum hijau (Mather, 2004). Pantulan spektral yang rendah pada spektrum biru dan merah disebabkan karena vegetasi menyerap banyak energi pada kedua spektrum tersebut. Energi pada spektrum tersebut digunakan untuk aktifitas photosintesis pada daun (Song, 2011). Jumlah energi yang terserap pada kedua spektrum tersebut mencapai 70% hingga 90% dari total energi yang datang ke permukaan daun. Relatif lebih rendahnya pantulan spektral pada spektrum biru dan merah dibandingkan pada spektrum hijau, memberi efek visualisasi warna hijau pada daun tersebut. Daun nampak berwarna hijau oleh mata, karena kemampuan mata dalam menangkap spektrum elektromagnetis berada pada spektrum tampak saja. Pantulan spektral meningkat secara drastis pada rentangan spektral antara 0.65 hingga 0.76 µm. Zona rentangan spektral pada pola spektral vegetasi ini disebut dengan istilah titik batas merah (red edge point).

            Pada rentangan spektrum infra merah dekat, yang juga merupakan bagian kedua dari karakteristik pola spektral vegetasi, memiliki pantulan spektral yang relatif tinggi. Pantulan spektral yang tinggi ini terrentang antara 0.76 – 1.35 µm. Selanjutnya pada rentangan 1.35 – 2.5 µm pantulan spektral dipengaruhi oleh struktur internal daun. Faktor pengaruh yang dominan terhadap pantulan spektral pada rentangan 1.35 – 2.5 µm ini adalah banyak sedikitnya kandungan air pada lembar daun tersebut.

Gambar 4. KURVA PANTULAN SPEKTRAL VEGETASI

Sumber : Elachi, 2006.

           

SUMBER :

Budiyanto, Eko. 2015. Penginderaan Jauh. Surabaya : University of Surabaya

Elachi, C., Zyl, V.J. 2006. Introduction to the Physic and Techniques of Remote Sensing. New Jersey : John Willey & Sons Inc.

Huete, A.R, Glenn, E.P., 2011, Remote Sensing of Ecosystem Structure and Function, Advance in Environtment Remote Sensing, p. 291. Boca Raton : CRC Press.

Mather,P.M. 2004. Computer Processing of Remotely-Sensed Images An Introduction. Chichster : John Willey & Sons Inc.

Sutanto. 1986. Penginderaan Jauh Dasar JILID 1. Yogyakarta : Gadjah Mada University Press.