Pertemuan 3 PCD (13-3-15) - Spesifikasi Citra Satelit dan Jenis Satelit

Citra Resolusi Tinggi

Citra bersolusi tinggi adalah citra-citra satelit yang memiliki resolusi spasial 0,4 – 4 m. Sebagai contoh, citra-citra dari satelit GeoEye-1, WorldView-2, WorldView-1, QuickBird, IKONOS, FORMOSAT-2, and SPOT-5 adalah citra bersolusi tinggi

Manfaat utama citra satelit resolusi tinggi, sebagai berikut :

1. Konprehensif, gambar/citra permukaan dengan ketajaman tinggi daat memberi gambaran keruangan yang menyeluruh dalam area yang luas.
2. Diperoleh dalam waktu relatif singkat.
3. Efisiensi, karena tidak perlukan perijinan khusus, standar harga yang yang rasional dan berlaku internasional, dan pengolahan yang tidak banyak membutuhkn waktu

IKONOS

Satelit Ikonos adalah satelit resolusi sangat tinggi yang dioperasikan oleh GeoEye. Kemampuan liputan dari satelit Ikonos adalah mencitrakan obyek di permukaanbumi dengan resolusi spasial untuk multispektral adalah 3,2 meter dan inframerah dekat (0,82mm) pankromatik. Data Citra Satelit Ikonos dapat digunakan untuk berbagai tujuan pemanfaatan, antara lain untuk pemetaan sumber daya alam daerah pedalaman dan perkotaan, analisis bencana alam, kehutanan, pertanian,pertambangan, teknik konstruksi, pemetaan perpajakan, dan deteksi perubahan. 

Berikut ini karakteristik satelit IKONOS :

a)  Tanggal peluncuran 24 September 1999 di Vandenberg Air Force Base, California, USA.

b)    Masa operasi 7 tahun lebih.

c)     Orbid 7,5 km/detik

d)    Kecepatan diatas bumi 6,8 km/detik

e)     Kecepatan mengelilingi bumi 14,7 kali tiap 24 jam

f)     Ketinngian 681 kilometer (Low Earth Orbit)

g)    Resolusi 26o Off-Nadir 1,0 meter (panchromatic) ; 4,0 meter (multispektral)

h)    Waktu lintas ulang 3 hari pada 40o latitude

i)     Sauran citra Panchromatic, biru, merah, hijau dan IR2

Kelebihan

IKONOS menyediakan data citra yang akurat, dimana menjadi standar untuk produk-produk data satelit komersoal yang beresolusi tinggi. IKONOS memproduksi citra 1-meter hitam dan putih (pankromatik) dan citra 4-meter multispektral (red, blue, green dan near-infrared) yang dapat dikombinasikan dengan berbagai cara untuk mengakomodasikan secara luas aplikasi citra beresolusi tinggi (Space Imaging, 2004) Data IKONOS dapat digunakan untuk pemetaan topografi dari skala kecil hingga menengah, tidak hanya menghasilkan peta baru, tetapi juga memperbaharui peta topografi yang sudah ada. Penggunaan potensial lain IKONOS adalah .precision agriculture.; hal ini digambarkan pada pengaturan band multispektra, dimana mencakup band infra merah dekat (near-infrared). Pembaharuan dari situasi lapangan dapat membantu petani untuk mengoptimalkan penggunaan pupuk dan herbisida.

Citra satelit GeoEye-1

Citra GeoEye-1 adalah citra resolusi tinggi yang dimiliki oleh perusahaan GeoEye yang diluncurkan oleh Vandenburg Air Force California pada tanggal 6 September 2008. Citra satelit ini menawarkan citra permukaan bumi dengan ketelitian uar biasa dan akurasi yang tinggi dibanding dengan citra satelit resolusi tinggi lainnya.

GeoEye-1 secara stimulan melakukan perekaman saluran pankromtik dengan resolusi spasial 0,41 meter dan saluran multispektral dengan resolusi spasial 1,65 meter. Akan tetapi berdasarkan kebijakan pemerintah AS resolusi spasial yang diperkenankan untuk kepentingan komersial adalah resolusi 0,5 meter dan 2 meter

Imaging Mode	Panchromatic	Multispectral
Spatial Resolution	0.41 meter	1.65 meter
Spectral Range	450-900 nm	450-520 nm (blue) 520-600 nm (green) 625-695 nm (red) 760-900 nm (near IR)
Swath Width	15.2 km
Off-Nadir Imaging	Up to 60 degrees
Dynamic Range	11 bit per pixel
Mission Life	Expectation > 10 years
Revisit Time	Less than 3 day
Orbital Altitude	681 km
Nodal Crossing	10:30 am

Daftar Harga Citra GeoEye-1 Resolusi spasial 50 cm dan 2 m - Harga per kilometer persegi.
Product Type	Image Library (Archive)	Select Tasking (New)
50cm Panchromatic atau 2m Multispectral (4-Band) atau 50cm 3-band Pan-Sharpened	$14	$25
50cm 4-band Pan-Sharpened atau Bundle (50cm Pan + 4-Band 2m MS)	$14	$25

QuickBird 

QuickBird merupakan citra satelit dengan resolusi yang tinggi, yang dimiliki perusahaan penyedia citra satelit dari Amerika Serikat yaitu Digital Globe. Quickbird ini menggunakan Ball Aerospace’s Global Imaging System 2000 (BGIS 2000), dan merupakan pengumpul citra satelit resolusi tinggi untuk tujuan komersial urutan ke -4 setelah WorldView-1. . Citra satelit ini merupakan sumber yang sangat baik dalam pemanfaatannya untuk studi lingkungan dan analisis perubahan penggunaan lahan, pertanian, dan kehutanan. Dalam bidang perindustrian, citra satelit ini dapat dimanfaatkan untuk eksplorasi dan produksi minyak/gas, teknik konstruksi, dan studi lingkungan.

Karakterisik Satelit Quickbird:

1)   Tanggal Peluncuran 24 September 1999 at Vandenberg Air Force Base, California,USA

2)    Pesawat Peluncur Boeing Delta II

3)    Masa Operasi 7 tahun lebih

4)    Orbit 97.2°, sun synchronous

5)    Kecepatan pada Orbit 7.1 Km/detik (25,560 Km/jam)

6)    Kecepatan diatas bumi 6.8 km/detik

7)    Akurasi 23 meter horizontal (CE90%)

8)    Ketinggian 450 kilometer

9)    Resolusi Pankromatik : 61 cm (nadir) to 72 cm (25° off-nadir) Multi Spektral: 2.44 m (nadir) to 2.88 m (25° off-nadir))

10)  Cakupan Citra 16.5 Km x 16.5 Km at nadir

11)  Waktu Melintas Ekuator 10:30 AM (descending node) solar time

12)  12 Waktu Lintas Ulang 1-3.5 days, tergantung latitude (30° off-nadir)

13)  13 Saluran Citra Pan : 450-900 nm

Blue : 450-520 nm

Green      : 520-600 nm 

Red  : 630-690 nm

Near IR     : 760-900 nm

a)   Kekurangan : Satelit quickbird jangkauan liputan satelit resolusi tinggi, (kurang dari 20 km) karena beresolusi tinggi dan posisi orbitatnya rendah, 400-600 km di atas Bumi.

b)   Kelebihan : Resolusi 60 cm bila dipadukan dengan saluran multispektralnya akan menghasilkan pan- sharped image yang mampu menonjolkan variasi obyek hingga marka jalan dan tembok penjara. Citra ini mudah diintrepretasi secara visual.

Spesifikasi Citra QuickBird
Imaging Mode	Panchromatic	Multispectral
Spatial Resolution	0.61 meter	2.4 meter
Spectral Range	445-900 nm	450-520 nm (blue) 520-600 nm (green) 630-690 nm (red) 760–900 nm (near IR)
Swath Width	16.4 km at nadir
Off-Nadir Imaging	0-30 degrees off-nadir Higher angles selectively available
Dynamic Range	11-bits per pixel
Mission Life	8+ years
Revisit Time	Approximately 3.5 days (depends on Latitude)
Orbital Altitude	450 km
Nodal Crossing	10:30 am

Daftar Harga Citra QuickBird Resolusi spasial 60 cm dan 2,4 m - Harga per kilometer persegi.
Product Type	Image Library (Archive)	Select Tasking (New)
60cm Panchromatic atau 2,4m Multispectral (4-Band) atau 60cm 3-band Pan-Sharpened	$14	$20
60cm 4-band Pan-Sharpened atau Bundle (60cm Pan + 4-Band 2,4m MS)	$17	$23

Satelit WorldView-2

Digitalglobe'S meluncurkan Satelit Worldview-2 pada 8Oktober 2009, satelit ini mampu menghasilkan citra panchromatic ( B&W) mono dan data citra satelit stereo sampai 0,5m. WorldView-2 bisa bertindak seperti suatu kuas cat, melakuakan pengumpulan data area multispectral yang cukup besar. Worldview-2 sendiri bisa mencakup area hampir 1 juta km2 setiap hari, menggandakan kapasitas koleksi [itu] [dari;ttg] peta bintang [kita/kami] untuk hampir 2 juta km2 per hari dan mampu mengunjungi kembali tempat manapun di atas bumi dalam 1,1 hari.

 Karaktreristik Satelit WorldView-2

1)    Tanggal peluncuran 8 Oktober 2009, Vandenberg Air Force Base

2)    Pesawat peluncur Delta 7920 (9 strap-ons)

3)    Tinggi orbit 770 kilometers

4)    Tipe orbit Sun synchronous, 10:30 am (LT) descending Node

5)    Perode orbit 100 minutes; 7.25 year mission life

6)    Dimensi satelit 4.3 meters x 2.5 meters , 7.1 meters

7)    Sensor Bands Panchromatic

8)    Multispectral

9)    8 Dynamic Range 11-bits per pixel

10)  TimeDelayIntegration(TDI) Panchromatic - 6 selectable levels from 8 to 64
Multispectral - 7 selectable levels from 3 to 24

11)  Cakupan citra 16.4 kilometers at nadir

12)  Attitude Determination and Control 3-axis stabilized

13)  Actuators Control Moment Gyros (CMGs)

14)  Sensors Star trackers, solid state IRU

15)  GPS Position Accuracy & Knowledge < 500 meters at image start and stop

16)  Agility Acceleration 1.5 deg/s/s

Rate: 3.5 deg/s

Time to slew 300 kilometers: 9 seconds

Citra Resolusi Menengah

Citra bersolusi menengah (sedang) adalah citra-citra satelit yang memiliki resolusi spasial 4 – 30 m. Citra-citra dari satelit ASTER, LANDSAT 7 dan CBERS-2 dikelompokkan pada citra bersolusi menengah.

Satelit ASTER

Satelit ASTER merupakan satelit berresolusi tinggi. ASTER dibangun oleh konsorsium pemerintah Jepang dengan berbagai kelompok peneliti. ASTER melakukan monitoring tutupan awan, es, temperatur lahan, penggunaan lahan, bencana alam, es lautan, tutupan salju dan pola vegetasi. Citra ini memiliki resolusi spasial 15 hingga 90 meter. Citra multispektral memiliki 14 saluran, yang memudahkan analisis obyek dengan panjang gelombang yang tidak terlihat oleh mata manusia seperti near IR, short wave IR, dan Thermal IR.Penyedia resmi citra ASTER adalah Sattelite Imaging Corporation (SIC) melalui USGS.

Karaktreristik Satelit ASTER

1)    Tanggal Peluncuran 18 December 1999 at Vandenberg Air Force Base, California, USA

2)    Orbit 705 km altitude, sun synchronous

3)    Inklinasi Orbit 98.3 degrees from the equator

4)    Periode Orbit 98.88 minutes

5)    Ketinggian 681 kilometer

6)    Resolusi pada Nadir 15 to 90 meters

7)    Waktu Melintas Ekuator 10:30 AM solar time

8)    Waktu Lintas Ulang 16 days

Satelit Landsat-7 ETM+

Program Landsat dimulai dengan diluncurkannya satelit Landsat-1. Landsat-1 merupakan satelit pengamatan bumi (EOS/Earth Observation Sattelite) yang pertama, diluncurkan pada tahun 1972. Satelit ini terkenal dengan kemampuannya merekam permukaan bumi dari angkasa. Generasi penerus satelit Landsat-1 yaitu Landsat-2, 3, 4, 5, dan 7. Pada saat ini Landsat-7 sebagai satelit pokok yang dioperasikan.

Landsat-7 diluncurkan pada 15 April 1999. Landsat-7 ini dilengkapi dengan Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+), yang merupakan kelanjutan dari program Thematic Mapper (TM) yang diusung sejak Landsat-5. Saluran pada satelit ini pada dasarnya adalah sama dengan 7 saluran pada TM, namun diperluas dengan saluran 8 yaitu Pankromatik. Saluran 8 ini merupakan saluran berresolusi tinggi yaitu seluas 15 meter.

Karaktreristik Satelit Landsat-7 ETM+

1)    Tanggal Peluncuran 15 April 1999 at Vandenberg Air Force Base, California, USA

2)    Orbit 705 +/- 5 km (at the equator) sun-synchronous

3)    Inklinasi Orbit 98.2 +/- 0.15

4)    Periode Orbit 98.9 minutes

5)    Ketinggian 681 kilometer

6)    Resolusi pada Nadir 30x30 meter (TM), 120 m x 120 m pixel (far-infrared band/band 7)

7)    Cakupan Citra 185 km (115 miles)

8)    Waktu Melintas Ekuator 10:30 AM solar time

9)    Waktu Lintas Ulang 16 days (233 orbits)

10)  Saluran Citra Panchromatic, blue, green, red, near IR, middle IR, far IR,Thermal IR

CBERS-2

CBERS-2 identik dengan CBERS-1 Program lahir dari hubungan antara Brasil dan China dalam ruang segmen teknis ilmiah . CBERS-1 berhasil diluncurkan pada tanggal 21 Oktober 2003 dari Pusat Peluncuran Satelit Taiyuan di Cina. Waktu peluncuran adalah 11:16 (Beijing waktu setempat), yang sesuai dengan 1:16 (Brasilia waktu setempat). Citra satelit dari CBERS-2 digunakan dalam bidang-bidang penting, seperti penggundulan hutan dan pengendalian kebakaran di Daerah Amazon, pemantauan sumber daya air, pertumbuhan kota, pekerjaan tanah, pendidikan dan beberapa aplikasi lainnya. Salah satu aplikasi penting adalah pemantauan cekungan hidrologi oleh ANA dan jaringan platform yang SIVAM, yang menyediakan sungai Brasil dan data hujan.

Satelit CBERS terdiri dari dua modul. Modul payload sistem optik (CCD - Resolusi Tinggi CCD Kamera, IRMSS - Infra-Red Multispektral Scanner e WFI - Wide Field Imager) dan sistem elektronik yang digunakan untuk observasi Bumi dan pengumpulan data dengan kemampuan resolusi mulai dari 20 meter sampai 260 meter. Modul layanan menggabungkan peralatan yang menjamin pasokan listrik, kontrol, telekomunikasi dan semua fungsi lainnya yang diperlukan untuk operasi satelit.

Spesifikasi Satelit CBERS-2

1)    Resolusi 20m - 260M

2)    Peluncuran Tanggal 21 Oktober 2001

3)    Lokasi Peluncuran Taiyuan Satellite Launch Center di Cina

4)    Jumlah massa 1450kg

5)    Pembangkitan Listrik 1100W

6)    Sun-Synchronous Orbit 778km, 14 putaran per hari

7)    Equator Crossing Waktu 10:30 AM

8)    Lifetime Orbit 2 tahun

CBERS-2 Spesifikasi Optik

Sensor CBERS-2 satelit dirancang untuk cakupan global dan terukur yang meliputi kamera yang membuat pengamatan optik dan untuk mengumpulkan data tentang lingkungan.

Karakteristik unik CBERS-2 adalah muatan multi-sensor dengan kemampuan resolusi spasial dan spektral yang berbeda dan frekuensi dari setiap kamera yang memungkinkan untuk berbagai aplikasi pemetaan.

Citra Resolusi Rendah

Citra bersolusi rendah adalah citra-citra satelit yang memiliki resolusi spasial 30 m hingga > 1000 m. Sedangkan citra-citra dari satelit NOAA AVHRR, Terra MODIS dan Aqua MODIS dikelompokkan ke citra bersolusi rendah.

CITRA NOAA-AVHRR

Satelit NOAA (National Ocean and Atmospheric Administration) adalah satelit cuaca yang dioperasikan oleh National Ocean and Atmospheric Administration (NOAA) Amerika. Menurut orbit satelit sateit NOAA bisa dibagi menjadi dua macam yaitu orbit geostasioner dan orbit polar. Satelit NOAA dengan orbit geostasioner adalah satelit yang memonitor belahan bumi bagian barat pada ketinggian 22.240 mil di atas permukaan bumi, sedangkan satelit NOAA dengan orbit polar adalah satelit yang memonitor bumi pada ketinggian 540 mil di atas permukaan bumi (NOAA 2008).

Satelit NOAA termasuk kedalam satelit sistem pasif dimana sumber tenaga utama untuk mengirim gelombang elektromagnetik berasal dari matahari. Pada umumnya satelit NOAA merekam suatu wilayah sebanyak 2 kali waktu siang dan 2 kali pada malam hari. Saat ini di atmosfer Indonesia melintas setiap hari lima seri NOAA yaitu NOAA 12, NOAA 14, NOAA 15, NOAA 16, NOAA 17. Stasiun bumi NOAA yang berada di Indonesia terletak di LAPAN, Kantor BRKP, Bitung, dan SEACORM. Aplikasi dari satelit NOAA adalah pemetaan distribusi hujan salju, pemantauan terhadap banjir, pemetaan vegetasi, analisa kelembaban tanah secara regional, pemetaan distribusi bahan bakar yang menyebabkan kebakaran liar (wildfire fuel mapping), pendeteksian kebakaran, pemantauan badai gurun dan macam-macam aplikasi yang berkenaan dengan gejala geografis, misalnya gunung api meletus.

AVHRR (Advanced Very High Resolution Radiometer) adalah sensor radiasi yang bisa digunakan untuk menentukan tutupan awan dan suhu permukaan. Sensor ini berupa radiometer yang menggunakan 6 detector yang merekam rediasi pada panjang gelombang yang berbeda-beda. Data AVHRR terutama digunakan untuk peramalan cuaca harian dan dapat diterapkan secara luas pada banyak lahan dan perairan. Data AVHRR data digunakan untuk membuat Peta Suhu Permukaan Laut (Sea Surface Temperature maps/SST Maps), dimana dapat digunakan untuk prediksi daerah tangkapan ikan.

 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

Karakteristik Panjang Gelombang Satelit

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

Terra MODIS dan Aqua MODIS

Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), adalah 36-band Spectroradiometer mengukur radiasi tampak dan inframerah dan memperoleh data yang digunakan untuk memperoleh produk mulai dari vegetasi, tutupan permukaan tanah, dan laut klorofil fluoresensi ke awan dan sifat aerosol, kejadian kebakaran , salju penutup di tanah, dan lapisan es laut di lautan. Pertama MODIS instrumen diluncurkan pada papan satelit Terra pada bulan Desember 1999, dan yang kedua diluncurkan pada Aqua pada Mei 2002.

Karakteristik Instrumen

1)    Terpilih untuk penerbangan pada Terra (diluncurkan Desember 1999) dan Aqua.

2)    Resolusi menengah, multi-spektral, cross-track scanning radiometer.

3)    Mengukur sifat fisik atmosfer, dan sifat biologis dan fisik dari lautan dan tanah.

4)    36 spektral band-21 dalam 0,4-3,0 m, 15 m dalam waktu 3-14,5.

5)    Cakupan global terus menerus setiap 1 sampai 2 hari.

6)    Rasio signal-to-noise 900-1300 untuk 1 km band warna laut pada 70 ° sudut zenith matahari.

7)    NEDT yang biasanya <0,05 K pada 300K.

8)    Akurasi radiasi mutlak dari 5% untuk <3 um dan 1% untuk> 3 m.

9)    Refleksi siang hari dan hari / malam emisi spektral pencitraan.

Fakta instrumen

Heritage	:	Advanded Very High Resolution Radiometer (AVHRR), High Resolution Infrared Radiation Sounder (HIRS), Landsat Thematic Mapper (TM), and Nimbus-7 Coastal Zone Color Scanner (CZCS)
Responsible Center	:	NASA Goddard Space Flight Center
Polarization Sensitivity	:	2% from 0.43 µm to 2.2 µm and ±45° scan
Swath	:	2300 km at 110° (±55°) from 705 km altitude
Mass	:	229 kg
Duty Cycle	:	100%
Power	:	162.5 W (average), 225 W (peak)
Data Rate	:	6.2 Mbps (average), 10.5 Mbps (day), 3.2 Mbps (night)
Thermal Control By	:	Radiator
Thermal Operating Range	:	268°K ±5°K
Instrument Instantaneous FOV	:	250 m (2 bands), 500 m (5 bands), 1000 m (29 bands)
Geolocation (100m, 2σ)	:
Control	:	3600 arcsec
Knowledge	:	141 arcsec
Stability	:	28 arcsec/sec
Jitter	:	1031 arcsec/sec (yaw and roll), 47 arcsec/sec (pitch)
Physical size	:	1.044 x 1.184 x 1.638 m

Sumber Referensi:

http://erikadwic.blogspot.com/2013/06/spesifikasi-beberapa-citra-satelit.html

http://grivinayuliantika.blogspot.com/2013/05/karakteristik-citra-dari-resolusi.html