NOAA AVHRR SATELIT REMOTE SENSING PEMANTAU CUACA

NOAA AVHRR SATELIT REMOTE SENSING PEMANTAU CUACA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

            Pada tahun 1966, AS menempatkan ATS (Applications Technology Satellite) di orbit lebih tinggi, yaitu orbit geostasioner, sekitar 35.800 kilometer di atas ekuator. Itulah satelit pertama di orbit tersebut. Satelit itu bergerak sama cepat dengan kecepatan rotasi Bumi sehingga dari bawah tampak seakan tak bergerak (stasioner). Satelit ATS menghasilkan gambar hemisfer secara utuh. Dari gambar bisa dilihat pergerakan awan dan proses terbentuknya badai di suatu wilayah yang cukup luas. Pengembangan satelit memberikan sumbangan yang sedemikian besar bagi dunia meteorologi. Ramalan cuaca menjadi lebih akurat, sementara gambar atau foto cuaca juga mencakup area yang jauh lebih luas.

Satelit cuaca adalah sejenis satelit buatan yang digunakan untuk mengawasi cuaca dan iklim Bumi. Satelit meteorologikal melihat lebih banyak dari awan dan sistem awan. Cahaya perkotaan, kebakaran, polusi, cahaya aurora, badai pasir dan debu, tumpukan salju, pemetaan es, gelombang samudra, pembuangan energi, dll juga merupakan informasi yang dikumpulkan oleh satelit cuaca. Ada dua jenis tipe dasar satelit meteorologi: orbit geostationary dan orbit polar.

1.Orbit Geostasioner

            Orbit Geostasioner adalah orbit geosinkron yang berada tepat di atas ekuator Bumi (0° lintang), dengan eksentrisitas orbital sama dengan nol. Dari permukaan Bumi, objek yang berada di orbit geostasioner akan tampak diam (tidak bergerak) di angkasa karena perioda orbit objek tersebut mengelilingi Bumi sama dengan perioda rotasi Bumi.

        Orbit ini sangat diminati oleh operator-operator satelit buatan (termasuk satelit komunikasi dan televisi). Karena letaknya konstan pada lintang 0°, lokasi satelit hanya dibedakan oleh letaknya di bujur Bumi.

Gambar 1.1 Orbit Geostasioner

2.Orbit Polar,

            Orbit Polar yaitu orbit satelit yang melintasi kutub.

Gambar 1.1 Orbit Polar

BAB II

PROFIL SATELIT NOAA

Stasiun bumi NOAA adalah satelit cuaca yang berorbit polar,Satelit NOAA beroperasi di LAPAN, Jakarta mendeteksi seluruh permukaan bumi. Akibatnya sudut putar dan arah orbitnya tidak sama dengan kecepatan dan arah putar bumi. Satelit NOAA (National Oceanic Atmosferic Administration) beroperasi pada ketinggian 850 km di atas permukaan bumi. Satelit NOAA merupakan satelit meterologi generasi ketiga milik ”National Oceanic and Atmospheric Administration” (NOAA) Amerika Serikat. Munculnya satelit ini untuk menggantikan generasi satelit sebelumnya, seperti seri TIROS (Television and Infra Red Observation Sattelite, tahun 1960-1965) dan seri IOS (Infra Red Observation Sattelite, tahun 1970-1976). Konfigurasi satelit NOAA adalah pada ketinggian orbit 833-870 km, inklinasi sekitar 98,7 ° – 98,9 °, mempunyai kemampuan mengindera suatu daerah 2 x dalam 24 jam (sehari semalam).

NOAA merupakan satelit yang dapat diandalkan untuk memperoleh informasi mengenai keadaan fisik lautan/samudera dan atmosfer. Seri NOAA ini dilengkapi dengan 6 (enam) sensor utama, yaitu :

1. AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer),

2.TOVS (Tiros Operational Vertical Sonde), . HIRS (High Resolution Infrared   Sounder (bagian dari TOVS),

4. DCS (Data Collection System),

5. SEM (Space Environment Monitor),

6. SARSAT (Search And Rescue Sattelite System).

Di antara 6 (enam) sensor utama di atas, maka sensor yang relevan untuk pemantauan bumi adalah sensor AVHRR dengan kemampuan memantau lima saluran yang dimulai dari saluran tampak (visible band) sampai dengan saluran inframerah jauh (far infrared band). Periode untuk sekali orbit bagi satelit NOAA adalah 102 menit, sehingga setiap hari mengasilkan kurang lebih 14,1 orbit. Bilangan orbit yang tidak genap ini menyebabkan sub-orbital track tidak berulang pada baris harian walaupun pada saat perekaman data waktu lokalnya tidak berubah dalam satu lintang.

            NOAA juga memiliki piranti lunak yang dikenal sebagai NOM (NOAA Operation Manager) yang dikembangkan oleh Environmental Sciences Department (ESD) di NRI (Natural Resources Institute) yang berpusat di Inggris. Piranti lunak ini dirancang untuk dapat mengatasi dan menyesuaikan masalah-masalah dalam sistem kalender dan waktu pada komputer yang disebabkan oleh millenium bug. NOM merupakan sistem yang berbeda dengan sistem-sistem yang sebelumnya, dimana sistem operasinya berbasis Windows. Rancangan NOM dapat dipergunakan untuk :

• Menyediakan penggabungan data, memudahkan pemakai atau operator, juga  merupakan alat operasional yang dapat menyaring data yang diterima oleh NOAA.

•  NOM menyediakan fasilitas eksport data yang umum dan sederhana sehingga dapat disesuaikan dengan piranti lunak yang digunakan untuk Sistem Informasi geografis (SIG) dan pemrosesan citra. Dalam pengoperasiannya, NOM bukan sistem yang digunakan sebagai alat penerima data satelit NOAA, ataupun alat yang digunakan untuk aplikasi SIG, tetapi hanya merupakan piranti lunak guna memproses data dari citra satelit NOAA, dengan harapan dapat memberikan hasil atau out-put yang semakin baik.

Tabel 2.1 Karakteristik satelit NOAA-AVHRR

Dimensi	Tinggi : 165 in (4,19m) Diameter : 74 in (1,88m) Solar array area : 180,6 ft² (16,8 m²)
Berat	4920 lbs (2231,7 kg)
Daya (Hidup atau Mati)	879,9 W
Di Desain Sampai	> 2 years
Orbit	Ketinggian: 870 km Kemiringan: 98,856˚ Waktu Matahari Lokal : 13:40
Berat Peralatan	982,5 lbs (445,6 kg)
Daya Peralatan	450 W
Rata-rata Waktu Matahari ketika Melewati Ekuator	Sekitar 14:00
Rata-rata Ketinggian	870 km

Tabel 2.2 Karakteristik panjang gelombang satelit NOAA-AVHRR

KARAKTERISTIK PANJANG GELOMBANG SATELIT NOAA-AVHRR
SALURAN	RESOLUSI	PANJANG GELOMBANG (µm)	PENGGUNAAN
1	1.09 km	0.58-0.68	Pemetaan awal dan permukaan siang hari
2	1.09 km	0.725-1.00	Batas daratan dan perairan
3A	1.09 km	1.58-1.64	Deteksi salju dan es
3B	1.09 km	3.55-3.93	Pemetaan malam hari dan suhu permukaan laut
4	1.09 km	10.30-11.30	Pemetaan malam hari dan suhu permukaan laut
5	1.09 km	11.50-12.50	Suhu permukaan laut

2.1. KEGUNAAN SATELIT NOAA

Satelit NOAA merupakan satelit cuaca yang berfungsi mengamati lingkungan dan cuaca. Satelit ini dimiliki Departemen Perdagangan Amerika Serikat, diluncurkan oleh National Aeronautics and Space Administration (NASA) dan dioperasikan oleh National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). Sekarang di atmosfer Indonesia melintas setiap hari lima seri NOAA, yaitu NOAA-12, NOAA-14, NOAA-15, NOAA-16 dan NOAA-17. Data AVHRR dari NOAA dapat diaplikasikan untuk menganalisis parameter-parameter di bidang meteorologi, oseanografi, maupun hidrologi.

Kombinasi penggunaan beberapa saluran dari data AVHRR/NOAA dapat juga dimanfaatkan untuk berbagai aplikasi, seperti pemantauan vegetasi, kebakaran hutan, ekstraksi data albedo, ekstraksi data suhu permukaan laut dan suhu daratan, pertanian, liputan awan maupun pendeteksian salju/es di permukaan bumi. Selain itu satelit NOAA juga digunakan untuk memonitor kondisi tanaman di Amerika Serikat, pengaruh banjir besar terhadap tanaman pertanian di Midwest pada tahun 1993 dan awal musim dingin 1995, kekeringan parah di daerah gandum pada tahun 1996, dan keterlambatan tanam pada tahun 1996 di sentra produksi gandum telah dimonitor menggunakan data tersebut.

Saat ini NOAA memiliki satelit seri terbaru yaitu NOAA-N dengan kode seri ATN (Advanced Tiros-N) yang dibuat oleh Lockheed Martin Space Systems Company (LMSSC). Satelit NOAA-N memiliki fungsi sebagai berikut :

• Alat untuk memonitor citra dan menganalisa atmosfir bumi, dataran, awan, beserta radiasi bumi, ozon atmosfir, penyebaran aerosol, suhu permukaan laut, dan suhu bertikal beserta profil air troposfir dan stratosfir.

• Menganalisis proton dan electron fluks di ketinggian orbit.

• Koleksi data dari subjek tujuan.

• Search and Rescue Satellite-Aided Tracking (SARSAT) system.

2.2 KELEBIHAN DAN KEKURANGAN SATELIT NOAA

Kelebihan satelit NOAA:

1. Satelit NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) dapat digunakan untuk memantau keadaan bumi untuk keperluan hidrologi, oceanografi dan meteorologi termasuk memantau kebakaran hutan.

2. Mempunyai resolusi spatial 1100 x 1100 m dengan liputan sangat luas dan NOAA merupakan seri satelit meteorologi polar yang memiliki sejarah operasional sangat panjang.

3. Satelit pendeteksi panas bumi NOAA memiliki sifat menangkap panas bumi sehingga meski panas itu bukan karena adanya kebakaran juga dapat terpantau. Saat siang hari, NOAA akan mendeteksi panas pada ambang temperatur 42o C, sedang malam hari satelit itu mampu mendeteksi panas pada ambang temperatur 37o C.

4. Pengolahan citra satelit NOAA-AVHRR sebagai salah satu citra satelit penginderaan jauh dengan resolusi spasial yang rendah dan mempunyai kelebihan yakni resolusi temporal yang daily. Stasiun bumi NOAA menerima data AVHRR dari satelit dalam bentuk data mentah yang dikenal dengan data HRPT (High Resolution Picture Transmission) secara rutin 2 – 4 kali/hari. Oleh karena itu, siklus harian NOAA cukup baik untuk mengamati perubahan yang terjadi di laut dengan resolusi spasial yang terbatas mencapai 1,1 km. Cakupan citranya cukup luas dengan lebar pandang mencapai 2399 km pada setiap citra global yang dihasilkan.

Kekurangan satelit NOAA:

1. Kondisi penggunaan satelit NOAA-AVHRR yang sangat bergantung pada cuaca. Dengan adanya kelemahan satelit ini, maka perlu untuk menggabungkan satelit ini dengan data dari satelit lain dalam pengaplikasiannya, sehingga estimasi tempat yang diberikan lebih mendekati daerah fishing ground yang sebenarnya.

2. Secara umum hotspot hasil interpretasi satelit NOAA memiliki 3 sumber ketidakakuratan, yaitu (1) Posisi (sudut) satelit NOAA saat melintas dengan stasiun penerima (2) Efek yang ditimbulkan dari objek permukaan bumi terhadap sensor satelit NOAA seperti permukaan air, lahan gundul yang berpasir, permukaan bumi yang mengandung metal cukup tinggi (3) koreksi geometric dari citra NOAA itu sendiri.

Contoh hasil citra satelit NOAA:

BAB III

KESIMPULAN

Dengan menggunakan satelit, kendala-kendala pengamatan data cuaca akibat kompleksitas data iklim, perlunya kontinuitas pengamatan, dan keluasan cakupan data akhirnya teratasi. Peramalan cuaca pun menjadi semakin akurat karena rentang waktu pencatatan data cuaca lebih panjang serta data lebih banyak dan lebih beragam. Terjadinya badai bisa diprediksi hingga empat sampai lima hari sebelumnya sehingga jumlah korban dapat dikurangi secara signifikan karena tersedia waktu untuk menyelamatkan diri.