A. 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),
3. 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.
Secara umum sensor AVHRR mempunyai karakteristik sebagai berikut :
Sensor AVHRR terdiri dari 5 Saluran (band) dengan panjang gelombang tertentu. Berdasarkan jenis pengamatan dan panjang gelombang yang digunakan oleh satelit NOAA dapat dilihat pada Tabel 1. di bawah ini :
Tabel 1. Nama Saluran, Panjang Gelombang, Spektrum dan Jenis Penginderaan
Sensor Jauh AVHRR Satelit NOAA
Saluran Panjang Gelombang (µm) Daerah
Spektrum Pengamatan
1 0,56 – 0,68 Tampak • Albedo siang hari, (pemetaan awan)
• Pemantauan salju lapisan es dan cuaca
2 0,73 – 1.10
- Kepekaan Saluran merah infra termal 0,12 K pada 300 K
- Jumlah pixel sebanyak 1024
- IFOV (Instantaneous Field of View) adalah 1,3 ± 0,1 m rad
- Resolusi terkecil adalah sebesar 1,1 x 1,1 km
- Lebar liputan/sapuan adalah 2.590 km
- FOV (Field of View) adalah 55,4 °
- Kecepatan garis (line rate) adalah 360 garis per menit
- Kecepatan data (line data) adalah 665,4 x 103 bps
Sensor AVHRR terdiri dari 5 Saluran (band) dengan panjang gelombang tertentu. Berdasarkan jenis pengamatan dan panjang gelombang yang digunakan oleh satelit NOAA dapat dilihat pada Tabel 1. di bawah ini :
Tabel 1. Nama Saluran, Panjang Gelombang, Spektrum dan Jenis Penginderaan
Sensor Jauh AVHRR Satelit NOAA
Saluran Panjang Gelombang (µm) Daerah
Spektrum Pengamatan
1 0,56 – 0,68 Tampak • Albedo siang hari, (pemetaan awan)
• Pemantauan salju lapisan es dan cuaca
2 0,73 – 1.10
Tampak sampai inframerah dekat
• Pemantauan perkembangan tumbuhan
3 3,55 – 3,93 Inframerah tengah • Pemetaan awan malam hari
• Pengukuran temperatur permukaan
• Membedakan daratan dan lautan
• Pemantauan aktifitas vulkanik
• Pemantauan penyebaran debu vulkanik
4 10,5 – 11,5 Inframerah jauh • Pemetaan awan siang dan malam
• Pengukuran temperatur permukaan laut
• Penelitian air tanah untuk pertanian
5 11,5 – 12,5 Inframerah jauh • Pemetaan siang dan malam
• Pengukuran temperatur permukaan laut
• Penelitian air tanah dan pertanian
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 :
• Pemantauan perkembangan tumbuhan
3 3,55 – 3,93 Inframerah tengah • Pemetaan awan malam hari
• Pengukuran temperatur permukaan
• Membedakan daratan dan lautan
• Pemantauan aktifitas vulkanik
• Pemantauan penyebaran debu vulkanik
4 10,5 – 11,5 Inframerah jauh • Pemetaan awan siang dan malam
• Pengukuran temperatur permukaan laut
• Penelitian air tanah untuk pertanian
5 11,5 – 12,5 Inframerah jauh • Pemetaan siang dan malam
• Pengukuran temperatur permukaan laut
• Penelitian air tanah dan pertanian
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.
B. 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. Konfigurasi satelit NOAA disajikan pada gambar berikut:
Gambar 2. Konfigurasi Satelit NOAA (JARS, 1993)
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.
C. KELEBIHAN DAN KEKURANGAN SATELIT NOAA
Kelebihan:
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:
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.
D. HASIL PRODUK SATELIT NOAA
Berikut ini akan dijelaskan salah satu aplikasi penggunaan satelit NOAA sebagai sebuah produk. Indonesia adalah negara kepulauan yang sangat besar, memiliki perairan laut dengan luas 5,9 juta km2 dan sangat kaya akan keanekaragaman hayati. Salah satu jenis hayati laut yang memiliki nilai ekonomis tinggi karena merupakan komoditas eksport dan banyak tersebar di perairan Indonesia.
Di masa yang akan datang, prospek pembangunan perikanan Indonesia menjadi salah satu kegiatan ekonomi strategis dan dinilai cerah. Hal ini juga dimungkinkan karena adanya perubahan prilaku masyarakat dunia yang mengalami pergeseran pola konsumsi ke produk-produk perikanan dan hasil laut. Di samping itu keterbatasan kemampuan pasok perikanan dunia akan menjadikan ikan sebagai salah satu komoditi strategis dunia.
Permasalahan utama yang dihadapi dalam pemanfaatan sumberdaya perikanan laut Indonesia adalah sulitnya menentukan daerah potensial sebagai lokasi penangkapan ikan (fishing ground). Pada umumnya nelayan di Indonesia masih menggunakan cara-cara konvensional, yaitu hanya dengan memanfaatkan panca indera yang dimiliki oleh nelayan. Keterbatasan panca indra nelayan dalam menduga fishing ground tidak hanya menyebabkan inefisiensi penggunaan bahan bakar sebanyak 60%-70%, tetapi juga menyebabkan terkonsentrasinya kapal-kapal penangkap ikan di lokasi tertentu. Sebagai akibatnya pada daerah tertentu terjadi pengeksploitasian secara berlebihan (over fishing). Jika hal ini dibiarkan terus menerus dalam jangka waktu tertentu kelestarian sumberdaya perikanan akan terganggu, sebaliknya pada daerah yang memiliki potensi ikan yang cukup besar justru tidak dimanfaatkan secara optimal.
Untuk itu perlu disiasati suatu cara agar kegiatan penangkapan ikan menjadi efektif, yakni dengan memanfaatkan data satelit (NOAA) aplikasi penginderaan jarak jauh yang saat ini datanya sudah dapat diperoleh di Indonesia.Satelit cuaca NOAA-USA yang membawa sensor AVHRR juga dapat dimanfaatkan untuk membantu eksplorasi sumberdaya laut. Citra satelit yang dihasilkan dapat dianalisis dan dinterpretasikan untuk menentukan nilai dan distribusi suhu permukaan laut pada perairan yang cukup luas secara sinoptik (meliputi seluruh wilayah Indonesia hanya dalam dua lintasan berurutan). Suhu permukaan laut ini merupakan salah satu indikator dalam menentukan daerah fishing ground. Tingginya frekwensi pengamatan (empat lintasan sehari) dan biaya operasional yang jauh lebih murah jika dibandingkan dengan cara lainnya merupakan keunggulan dari pemanfaatan tekhnik penginderaan jarak jauh.
Observasi melalui satelit ini juga akan sangat berguna untuk pengamatan fenomena oseanografi, khusunya upwelling dan temprature front yang merupakan indikator dari daerah potensi ikan yang tinggi. Diharapkan dengan tersedianya informasi seperti ini akan dapat meningkatkan efektivitas dan efisien penangkapan ikan di laut.
NOAA juga merupakan satelit yang mendukung alat sensor microwave yang menghasilkan data temperatur, kelembaban, dataran dan air. Pada daerah berawan alat sensor pada spektrum Tampak dan Inframerah memiliki hasil yang kurang baik.
Pengembangan Stasiun Bumi Penerima Data NOAA/METOP
Sistem Pengolahan Data NOAA/METOP
Hardware
Komputer PC atau server dengan RAM dan hard disk cukup besar, LANcard, dan sistem operasi unix (linux).
Komputer PC atau server dengan RAM dan hard disk cukup besar, LANcard, dan sistem operasi unix (linux).
Software
Menggunakan modul internasional baku AAPP dari EUMETSAT.
• Pengolahan untuk produksi data NOAA L1a, 1b, 1c, dan 1d dari input data L0.
• Pengolahan untuk produksi data MetOp L1a, 1b, 1c, dan 1d dari input data L0.
• Pengarsipan produk data olahan L1b, L1c dan L1d.
Menggunakan modul internasional baku AAPP dari EUMETSAT.
• Pengolahan untuk produksi data NOAA L1a, 1b, 1c, dan 1d dari input data L0.
• Pengolahan untuk produksi data MetOp L1a, 1b, 1c, dan 1d dari input data L0.
• Pengarsipan produk data olahan L1b, L1c dan L1d.
Produk Keluaran
- tampilan QL data AVHRR (komposit maupun BW), disesuaikan dengan waktu akuisisi.
- Produk level 0 HRPT NOAA yang mengacu kepada standar HRPT NOAA level 0 yang kompatibel dengan modul AAPP, dan produk L0 data MetOp.
- Produk olahan data NOAA dan data MetOp (L1b, L1c, L1d).
Co
http://rustadi14-newsartikel.blogspot.com/2011/12/satelit-penginderaan-jauh-national.html
