Map Vision Indonesia

Citra Satelit untuk Lingkungan

Populasi manusia yang terus merangsek naik setiap waktunya ditambah eksploitasi alam dan lingkungan di luar batas, membuat alam “bereaksi” terhadap beban dan perilaku manusia tersebut.

Perangai tak terkendali seperti penggunaan kendaraan bermotor secara pribadi yang terus bergerak secara eksponensial, penggundulan hutan serta perubahan penggunaan lahan yang dilakukan secara masif untuk kepentingan pertambangan, perkebunan, atau perumahan, serta sederet hal lainnya, menjadi masalah besar yang dihadapi saat ini.

Alam mengembalikan segala ulah manusia tersebut, salah satunya dalam bentuk perubahan iklim yang memicu beragam bencana, mulai dari naiknya ketinggian air laut yang berimbas tenggelamnya berbagai pulau dan wilayah yang ada di Bumi ini, musim panas yang lebih lama membuat sebuah wilayah menjadi kekeringan yang membuat terjadinya kegagalan panen di bidang pertanian serta penduduk yang kesulitan untuk memperoleh air untuk kebutuhan sehari-hari, atau bahkan sebaliknya dimana musim penghujan yang berkepanjangan menjadikan banjir dimana-mana karena area resapan airnya telah berubah fungsi menjadi area permukiman penduduk, gelombang panas yang melanda berbagai negara yang banyak membuat orang meninggal dunia terutama yang telah lanjut usia, serta beragam persoalan lainnya dampak dari perubahan iklim yang terjadi.

Bencana yang Terjadi karena Ulah Manusia

Bencana yang Terjadi karena Ulah Manusia
(Gambar hasil Generate dari AI Bing)

Dengan berbagai persoalan tersebut, diperlukan sebuah upaya untuk memecahkan segala problem yang sedang kita hadapi saat ini. Namun dengan cakupan masalah yang dampaknya dirasakan secara global pada area yang sangat luas, maka hal tersebut menjadi tantangan tersendiri.

Untungnya, kemajuan teknologi di bidang antariksa dan penginderaan jauh (remote sensing) membantu dalam pemecahan beragam masalah tersebut. Saat ini, citra satelit yang dihasilkan oleh satelit optis observasi bumi atau penginderaan jauh, sudah mencapai 30 cm, dengan tingkat resolusi spektral yang juga lebih banyak, serta akurasi lokasi yang semakin mendekati posisi di permukaan bumi. Selain itu, tingkat kembali satelit ke tempat yang sama (revisit time) juga semakin cepat, dengan cakupan area dalam satu kali perekaman juga semakin luas.

Hal tersebut membuat kita dapat melihat kenampakan permukaan bumi secara detail dan akurat dengan hasil perekaman lebih banyak dalam waktu yang cepat, yang bermanfaat untuk analisis bermacam masalah yang menimpa alam dan lingkungan di Bumi ini.

Memantau Perairan untuk Upaya Perlindungan

Lautan di Bumi sedang mengalami tekanan hebat akibat pemanasan global yang terjadi saat ini. Suhu air laut yang menjadi lebih tinggi, begitu juga dengan penambahan tinggi permukaan air laut akibat mencairnya es di kutub, memberikan dampak buruk bagi ekosistem di lautan, seperti pemutihan karang dan pertumbuhan alga beracun. Selain itu penangkapan ikan di laut secara berlebihan serta polusi dari berbagai sumber dan bentuk, menyebabkan spesies penghuni lautan akan terancam punah.

Salah satu cara untuk melakukan pemantauan terhadap aktivitas yang merugikan di lautan yaitu penggunaan citra satelit. Sebagai contoh, kita dapat melihat kegiatan pengambilan ikan secara berlebihan oleh kapal pukat komersial menggunakan citra satelit. Walau undang-undang telah mewajibkan penggunaan sistem identifikasi otomatis untuk memantau pergerakan kapal, banyak dari mereka yang berbuat curang dengan mematikan sistem tersebut, sehingga penggunaan citra satelit dapat dijadikan alat untuk pengawasan atau juga bukti bahwa terjadi aktivitas ilegal di laut pada suatu waktu yang ingin diketahui oleh sebuah kapal.

Hal lain yang dapat dianalisis menggunakan citra satelit terkait kondisi perairan yaitu memahami keadaan pantai, memperkirakan kedalaman, kualitas, dan kejernihan air, seperti contohnya data citra satelit di bawah ini:

Penggunaan Band Deep Blue Citra Satelit Pleiades Neo

Gambar 1. Citra Satelit Pleiades Neo di Teluk PersiaFebruari 2021
(Image Copyright: Airbus Defence & Space)

Gambar 1 di atas memperlihatkan data olahan Citra Satelit Pleiades Neo di wilayah Teluk Persia pada Februari 2021.

Citra Satelit Pleiades Neo merupakan citra satelit yang mempunyai resolusi spasial kelas tertinggi saat ini yakni 30 cm, yang terdiri dari 6 band (merah (red), hijau (green), biru (blue), inframerah dekat (near infrared), tepi merah (red edge), biru tua (deep blue))

Pada bagian kiri merupakan kenampakan data olahan Citra Satelit Pleiades Neo warna natural, sedangkan pada bagian kanannya merupakan penggunaan band biru tua (deep blue) untuk mengetahui tingkat kedalaman air serta meningkatkan keselamatan navigasi di wilayah perairan tersebut.

Mempromosikan Pertanian yang Lebih Berkelanjutan

Perubahan iklim menciptakan tantangan besar untuk membuat sektor pertanian tetap berkelanjutan, karena berbagai dampak merugikan yang dihasilkannya, seperti membuat tidak teraturnya waktu musim panas dan hujan yang membuat petani kesulitan dalam penentuan masa tanam dan masa panen, kemudian suhu panas yang meningkat membuat pertumbuhan dan perkembangan organisme yang merugikan tanaman semakin masif, serta banyak lainnya.

Oleh karenanya diperlukan upaya-upaya serius dan konsisten dalam mengatasi berbagai tantangan yang terjadi untuk tetap membuat sektor pertanian berkelanjutan, salah satunya melalui analisis data citra satelit.

Kemajuan teknologi satelit observasi bumi dan penginderaan jauh juga yang saat ini memungkinkan menghasilkan citra satelit resolusi sangat tinggi dengan jumlah band yang cukup banyak, dimana sebelumnya hanya terbatas pada bandband VNIR (visible near infrared – merah, hijau, biru, dan inframerah dekat).

Penggunaan bandband pada data citra satelit resolusi sangat tinggi memungkinkan analisis tanaman secara cepat dan tepat yang mendorong bidang pertanian tetap berkelanjutan. Seperti contohnya ditunjukkan gambar di bawah ini:

Kandungan Klorofil Daun Menggunakan Citra Satelit Pleiades Neo

Gambar 2. Penggunaan BandBand Multispektral Citra Satelit Pleiades Neo untuk Mengetahui Kandungan Klorofil Daun di Wilayah Merida, Meksiko
(Image Copyright: Airbus Defence & Space)

Gambar di atas memperlihatkan tampilan penggunaan bandband citra satelit multispektral Citra Satelit Pleiades Neo untuk mengetahui kandungan klorofil daun yang berada di wilayah Merida, Meksiko.

Pemantauan kandungan klorofil daun sangat penting untuk menilai status nitrogen tanaman dari waktu ke waktu, sehingga membuat petani dapat mengetahui kondisi kesehatan tanaman dan melakukan langkah perbaikan yang diperlukan jika keadaan tanaman tidak baik.

Contoh lainnya, penggunaan bandband multispektral dari Citra Satelit Pleaides Neo dapat digunakan untuk melakukan pengukuran Indeks Luas Daun (ILD) yang menghitung jumlah daun pada suatu satuan lahan.

Perhitungan Indeks Luas Daun Menggunakan Citra Satelit Pleiades Neo

Gambar 3. Penggunaan BandBand Multispektral Citra Satelit Pleiades Neo untuk Pengukuran Indeks Luas Daun di Wilayah Merida, Meksiko
(Image Copyright: Airbus Defence & Space)

Indeks Luas Daun merupakan salah satu parameter dalam analisis pertumbuhan tanaman. Para petani menggunakan ILD untuk mengukur jumlah biomassa fotosintesis. Sebuah cara untuk memahami aliran air, nutrisi, dan karbon dalam suatu ekosistem, dimana informasi tersebut bermanfaat untuk membantu menyesuaikan sistem kontrol kelembaban dan suhu terutamanya di rumah kaca dan fasilitas pertumbuhan dalam ruangan, serta menjadi input yang penting dalam penggunaan air yang lebih efektif dan efisien di tengah semakin rumitnya ketersediaan air akibat perubahan iklim yang terjadi.

Membantu Mencegah Bencana Alam

Perubahan iklim membuat frekuensi terjadinya bencana alam semakin sering terjadi, bahkan di wilayah yang sebelumnya tidak terpengaruh oleh keadaan cuaca ekstrem.

Sebagai salah satu contoh, saat ini badai menjadi lebih sering terjadi dan bertambah kuat. Hal ini terjadi karena laut yang semakin menghangat akibat pemanasan global yang terjadi. Badai sendiri biasanya terbentuk di atas lautan saat bertemunya air hangat, udara lembab, perubahan atmosfer, dan angin. Dengan semakin menghangatnya air laut, maka akan semakin banyak uap air dan panas yang membentuk badai, yang membuat angin menjadi lebih kencang, curah hujan lebih deras, dan banjir yang terjadi saat badai menghantam daratan, yang membuat kerusakan berbagai infrastruktur, pepohonan, bahkan hilangnya nyawa pada area yang dilewati badai, menjadi lebih parah dan sering.

Penggunaan data citra satelit saat ini sangat efektif dalam membantu proses pemulihan akibat bencana alam yang terjadi. Dalam kondisi darurat, beberapa perusahaan pemilik satelit observasi bumi seperti Airbus Defence & Space, dapat menyediakan data citra satelit pada area terdampak dalam kurun waktu 30 menit saja. Ketersediaan data citra satelit yang update secara cepat, akan membantu pihak-pihak berwenang untuk melakukan pengambilan keputusan terkait upaya penanggulangan bencana yang terjadi, seperti membuat jalur evakuasi korban bencana alam atau jalur pengiriman bantuan makanan, pakaian, dan obat-obatan, perkiraan perhitungan jumlah bangunan yang mengalami kerusakan, serta lain sebagainya.

Sebagai contoh kasus, kejadian badai yang menerjang wilayah Mananjary, Madagaskar, pada awal tahun 2022 yang lalu.

Melalui penggunaan Citra Satelit Pleiades Neo dengan resolusi spasial kelas 30 cm (0,3 m), pemerintah daerah setempat dan LSM dapat mengetahui area mana saja yang mengalami banjir akibat hantaman badai, sehingga dapat mengirimkan bantuan tepat sasaran sekaligus membuat jalur evakuasi bagi para korban bencana tersebut.

Penggunaan Citra Satelit Pleiades Neo untuk Memantau Area yang Terkena Banjir di Madagaskar

Gambar 4. Penggunaan Citra Satelit Pleiades Neo untuk Mengetahui Area yang Terkena Banjir Dampak dari Hantaman Badai yang Terjadi di Wilayah Mananjary, Madagaskar pada Februari 2022
(Image Copyright: Airbus Defence & Space)

Setelah bencana banjir usai, pihak pemerintah daerah setempat juga menggunakan data citra satelit untuk mengetahui tingkat kerusakan yang terjadi, dengan membandingkan data citra satelit sebelum dan sesudah bencana terjadi, sehingga jumlah biaya untuk melakukan rekonstruksi pasca bencana dapat diperhitungkan lebih cepat dan akurat.

Perbandingan Keadaaan Sebelum dan Sesudah Banjir di Madagaskar

Gambar 5. Penggunaan Citra Satelit Pleiades Neo untuk Mengetahui Tingkat Kerusakan yang Terjadi Setelah Bencana Badai dan Banjir Melanda di Wilayah Mananjary, Madagaskar, dengan Membandingkan Citra Satelit Sebelum (Juni 2021) dan Sesudah Bencana Terjadi (Februari 2022)
(Image Copyright: Airbus Defence & Space)

Apa Peran Citra Satelit di Masa Depan untuk Lingkungan?

Penggunaan citra satelit saat ini lebih banyak digunakan secara reaktif, dimana citra satelit digunakan untuk mendapatkan informasi-informasi yang dibutuhkan sesudah kejadian berlangsung, seperti contoh kasus bencana alam yang melanda Mananjary, Madagaskar. Padahal citra satelit akan lebih bermakna penggunaanya, jika digunakan secara pro aktif, untuk mencegah kerusakan lingkungan baik yang terjadi secara sengaja maupun tidak sengaja.

Penggunaan citra satelit ditambah perkembangan teknologi big data dan AI yang pesat, memungkinkan pemrosesan dan analisis data dalam jumlah besar untuk menemukan tren dan anomali yang terjadi. Sebagai contoh, pemantauan deforestasi dapat digunakan oleh perusahaan-perusahaan besar skala global dalam industri agropangan untuk mengetahui penggunaan lahan di dalam hutan yang digunakan oleh para supplier-nya yang ditambah dengan informasi rincian kontak para supplier tersebut, sehingga akan diketahui apakah pembukaan lahan yang dilakukan oleh pihak supplier masih dalam tahap wajar atau sudah masif sehingga menimbulkan kerusakan luar biasa bagi lingkungan. Melalui informasi yang diperoleh dari data citra satelit tersebut, perusahaan dapat memberikan insentif kepada para supplier mereka untuk melawan deforestasi dan memilih alternatif lain yang berkelanjutan.

Pendekatan ini mempunyai potensi besar dan dapat ditiru pada bidang lain, terutamanya untuk membantu mengantisipasi dampak bencana alam seperti tanah longsor, letusan gunung berapi, dan lain sebagainya, dengan rajin memantau perkembangan wilayah yang berisiko. Data citra satelit juga dapat digunakan oleh pemerintah setempat untuk mendukung pembangunan kota berkelanjutan misalnya dengan mengidentifikasi dan mencegah terjadinya Urban Heat Island (Pulau Panas Perkotaan) atau memastikan pembangunan kota tidak mencakup area yang rawan banjir yang disertai dengan pengukuran ketinggian area tersebut.

Secara keseluruhan, kemungkinan penggunaan data citra satelit untuk perlindungan dan analisis di bidang lingkungan dapat tidak terbatas. Keberhasilannya akan bergantung dari hasil kolaborasi antara pihak pemerintah dan swasta, yang memastikan bahwa para pemangku kepentingan merasa diberdayakan melalui penggunaan data citra satelit.

Sumber:

Satellite Imagery for Sustainable Solutions. https://www.intelligence-airbusds.com/newsroom/case-studies/maritime/satellite-imagery-for-sustainable-solutions/. Diakses 16 Oktober 2023.

What Is Leaf Area Index?: https://drygair.com/blog/what-is-leaf-area-index/. Diakses 16 Oktober 2023.