budayakan komentar setelah membaca

Sabtu, 21 Mei 2011

Synthetic Aperture Radar

1. Radar

Radar (Radio Detection And Ranging) bekerja pada gelombang elektromagnetik berupa gelombang radio dan gelombang mikro, dengan panjang gelombang beberapa millimeter hingga sekitar satu meter. Gelombang radio dan gelombang mikro tersebut dipancarkan ke seluruh permukaan bumi dan pantulannya terdeteksi oleh sistem radar yang selanjutnya digunakan untuk mendeteksi oleh sistem radar yang selanjutnya digunakan untuk mendeteksi objek. Sehinga dengan demikian sistem ini sering disebut dengan pengindraan jauh aktif.

Sensor gelombang mikro dapat digunakan baik pada sistem sensor aktif maupun pasif. Penginderaan jauh menggunakan sumber tenaga gelombang mikro memberikan dua macam kemampuan dua macam kemampuan yang berbeda, yaitu :

  • Gelombang mikro yang dapat menembus atmosfer dalam segala keadaan sehingga menghasikan kenampakan permukaan bumi walaupun atmosfer tertutup awan, salju, hujan rintik-rintik, kabut dan sebagainya. Panjang gelombang mikro yang digunakan sesuai dengan kondisi fisik atmosfer sebagaimana disebutkan diatas. Tipe gelombang mikro ini digunakan pada sistem sensor aktif.
  • Gelombang mikro yang dapat secara langsung dipantul, diemisikan, dan diiluminasi oleh permukaan dan menghasilkan kenampakan permukaan bumi selama siang dan malam hari, sehingga dapat dimanfaatkan selama 24 jam setiap hari. Perlu diketahui bahwa gelombang mikro semacam ini berasal dari radiasi cahaya matahari. Oleh karenanya gelombang mikro terakhir ini dikenal dengan gelombang mikro sistem sensor pasif. Perbedaannya dengan panjang gelombang tampak adalah kenampakannya pada citra.



2. Aperture Radar

Menurut antena yang digunakan, sistem inderaja dengan radar dikelompokan menjadi 2 bagian, yaitu Real Aperture Radar (RAR) dan Synthetic Aperture Radar (SAR).


2.1 Real Aperture Radar

Pada sistem Real Aperture Radar (RAR) digunakan antena “sesungguhnya”, artinya tingkat resolusi citra radar sebanding dengan panjang antena yang digunakan. Dari persaaman 2.2 terlihat bahwa jika harga l (panjang antena) semakin besar maka harga ra (resolusi arah azimuth) semakin kecil (semakin tinggi). Dengan kata lain, semakin tinggi resolusi citra radar yang diinginkan, semakin panjang pula antena yang harus digunakan.


2.2 Synthetic Aperture Radar

Untuk menyempurnakan teknik dari RAR yang kurang praktis karena harus menggunakan antena yang panjang, maka dikembangkan sistem SAR (Synthetic Aperture Radar). Dalam sistem ini, digunakan antena yang relatif kecil dan mampu menggantikan antena yang panjang. Perbedaanya dengan sistem RAR, pada sistem SAR gelombang tidak dideteksi secara bersama-sama. Sebagai pengganti, selama antena kecil bergerak sepanjang lintasan, sinyal yang diterima di setiap posisi direkam, kemudian dikombinasikan dengan sistem pengolahan data.

Dalam SAR ini menggunakan sistem Doppler dimana prinsip Doppler itu sendiri bahwa frekuensi suatu sumber bunyi akan terdengar berubah apabila sumber bunyi tersebut berubah posisinya relatif terhadap sensor (pendengar). Perinsip Doppler ini berlaku pula untuk gelombang elektromagnetik. Dengan adanya prinsip Doppler ini maka akan terjadi perubahan frekuensi yang memenuhi persamaan 2.4 yang kemudian dinamakan “Perubahan Frekuensi Doppler” (The Doppler Frequency Shift)



3. Interferometry Synthetic Aperture Radar (InSAR)

InSAR merupakan suatu teknik pengindraan jauh yang digunakan untuk mengekstreksi informasi tiga dimensi dari permukaan bumi dengan pengamatan fasa gelombang radar. Pada awalnya radar interferometri digunakan untuk pengamatan permukaan bulan dan planet venus. Pada tahun 1974 teknik ini diaplikasikan pertama kali dibidang pemetaan. Agar diperoleh topografi dari citra, harus dipenuhi dua buah syarat, yaitu objek di permukaan bumi yang akan dicitrakan dapat terlihat dengan jelas, dan bentuk geometri pengamatan citra tersebut memiliki posisi tiga dimensi yang cukup sehingga daerah yang dipetakan diketahui topografinya. Kedua hal tersebut hanya dapat dipenuhi oleh teknik InSAR. Teknik interferometri mencitrakan suatu objek di permukaan bumi dengan cara melakukan pengamatan terhadap beda fasa dua gelombang pendar yang berasal dari satu objek.



4. Differential Interferometry Synthetic Aperture Radar (DInSAR)

Teknik penginderaan jauh dengan InSAR sering digunakan untuk pemantauan perubahan (deformasi) suatu area sampai ketelitian orde cm. untuk mendapatkan orde ketelitian seperti itu, maka metode pengolahan data InSAR dilakukan dengan cara di differensialkan. Pada metode ini digunakan beberapa pasang interferogram sekaligus untuk mendeteksi perubahan permukaan topografi denga ketelititan yang sangat tinggi.

Pola interferensi dari 2 citra (master dan slave) SAR pada daerah yang sama, diperoleh dengan cara 2 kali lintasan bergantung pada topografi yang dicitrakan. Pada citra hasil lintasan pertama diperoleh nilai fasa, begitu pun dengan citra kedua pada lintasan kedua diperoleh juga nilai fasa. Jika terjadi perbedaan fasa antara pencitraan lintasan pertama dengan lintasan kedua, maka akan terlihat fringes (rumbai-rumbai) pada interferogram yang dinamakan displacement fringes.

Pada interferogram terdapat 2 macam fringe utama, yaitu displacement fringe yang diakibatkan karena pergeseran permukaan topografi, kedua adalah topographic fringe yang diakibatkan bentuk topografi.

Untuk mendapatkan displacement fringe saja pada suatu interferogram, harus dilakukan penguraian (substract) komponen topografi dari fase interferogram dengan cara melakukan pengurangan (differencing) beda fase. Proses ini dijelaskan pada diagram 2.1 di bawah:


2 komentar:

  1. mantap, thanks ats infonya

    BalasHapus
  2. boss, mantaps tulisanya, klo boleh share atau tampilkan juga persamaan 2.2 dan 2.4 yg sempat dirujuk pada tulisan di ats.
    salam

    BalasHapus