Teknologi penginderaan jauh optik kedirgantaraan: "Alat swafoto" serbaguna Bumi

Penerapan teknologi penginderaan jauh optik kedirgantaraan sangat penting dalam proses akuisisi citra satelit. Satelit penginderaan jauh optik dapat digambarkan sebagai "kamera swafoto" yang dirancang khusus untuk Bumi, dan seiring citra satelit penginderaan jauh optik memasuki sistem sipil dan komersial, "swafoto" Bumi akan memainkan peran yang lebih besar lagi di banyak bidang.

Teknologi penginderaan jauh optik ruang angkasa: mendeteksi permukaan bumi atau benda langit dari ketinggian.

Teknologi penginderaan jauh optik ruang angkasa secara umum merujuk pada teknologi pendeteksian target di darat dari ketinggian lebih dari 100 kilometer atau lebih, atau pendeteksian benda langit dari ketinggian tinggi, untuk memperoleh informasi yang relevan.

Dengan menggunakan satelit buatan, stasiun ruang angkasa, atau pesawat ulang-alik sebagai wahana antariksa, dan peralatan penginderaan jauh optik seperti kamera ruang angkasa, pemindai, atau spektrometer pencitraan yang menggunakan cahaya tampak (atau) radiasi ultraviolet dan inframerah sebagai muatan, penginderaan jauh optik kedirgantaraan menggunakan sistem optik untuk mengumpulkan radiasi yang dipantulkan dari dan dipancarkan ke ruang angkasa oleh objek di permukaan bumi. Radiasi ini kemudian diubah menjadi sinyal listrik oleh fotodetektor, dan diproses lebih lanjut melalui penyimpanan dan analisis data untuk memperoleh informasi spasial, temporal, dan spektral tentang objek di permukaan bumi, sehingga memberikan informasi kepada pengguna untuk analisis, pemantauan, dan identifikasi.

Prinsip-prinsip Teknologi Penginderaan Jauh Optik Dirgantara

Setelah permukaan Bumi disinari oleh sinar matahari, cahaya pantulan yang membawa informasi citra permukaan melewati atmosfer dan masuk ke sensor penginderaan jauh optik. Pada bidang citra sistem optik, citra objek target terbentuk dan diterima oleh penerima. Setelah diproses lebih lanjut, produk citra dapat diperoleh.

Dalam pita penginderaan jauh ultraviolet, tampak, dan inframerah, teknologi penginderaan jauh optik dapat menghasilkan citra optik umum seperti citra pankromatik, citra cahaya tampak, dan data multispektral/hiperspektral. Citra cahaya tampak dan pankromatik, dengan resolusi spasial yang tinggi, memberikan informasi tekstur spasial yang jelas untuk target yang diamati. Data multispektral/hiperspektral memiliki keunggulan dalam menggabungkan citra spektral, yang mengungkapkan karakteristik penting dari fitur permukaan tanah. Berbagai jenis fitur permukaan tanah menunjukkan kurva spektral yang berbeda karena perbedaan dalam karakteristik penerimaan dan radiasi gelombang elektromagnetiknya. Klasifikasi citra penginderaan jauh optik didasarkan pada karakteristik spektral piksel, yang termasuk dalam kategori klasifikasi tingkat piksel.

Instrumen utama untuk teknologi penginderaan jauh optik kedirgantaraan.

Berdasarkan jenis informasi citra, instrumen optik yang digunakan dalam optik kedirgantaraan dibagi menjadi dua kategori: yang pertama digunakan untuk memperoleh citra hitam putih dari target di darat, disebut kamera pankromatik atau kamera spektrum penuh, yang terutama memberikan karakteristik spasial dari target; yang kedua digunakan untuk memperoleh citra pada beberapa pita spektral yang berbeda, disebut pencitraan hiperspektral/multispektral atau kamera spektral pencitraan.

• Kamera pencitraan pankromatik

Kamera pankromatik adalah teleskop yang dapat mengumpulkan informasi tentang titik-titik di permukaan tanah dalam pita cahaya tampak. Setelah dikonvergensi oleh teleskop, citra pankromatik dari target terbentuk pada bidang fokus, yang dapat diterima dan direkam oleh berbagai detektor.

• Kamera pencitraan spektral

Kamera pencitraan spektral adalah perangkat deteksi yang menggabungkan pencitraan optik dan teknologi spektroskopi. Kamera ini dapat memberikan tidak hanya informasi spasial dari target di permukaan tanah, tetapi juga informasi spektral. Kamera pencitraan spektral memperoleh informasi spektral dari objek di permukaan tanah dalam berbagai pita spektral melalui perangkat spektroskopi. Kamera ini terutama terdiri dari lensa objektif teleskop pandangan depan dan spektrometer, yang memperoleh citra target yang sama dalam beberapa pita spektral pada bidang fokus.

Tatapan + Pemindaian: Metode Pencitraan Umum

Metode pencitraan umum terbagi menjadi dua kategori: pengamatan langsung dan pemindaian. Metode pemindaian selanjutnya dibagi menjadi tipe panorama, pemindaian sapuan, dan sapuan dorong. Pemindaian panorama memperoleh citra dua dimensi dari area lokal target dengan setiap pengambilan gambar. Saat kamera bergerak relatif terhadap tanah, beberapa citra lokal diperoleh di bawah kendali rana. Setelah digabungkan, diperoleh citra lengkap. Kamera sapuan dorong dan pemindaian sapuan hanya membutuhkan detektor satu dimensi dan lensa optik yang memberikan kualitas gambar yang baik hanya dalam bidang pandang linier. Sistem optik dan struktur detektor relatif sederhana. Secara khusus, pencitraan sapuan dorong tidak memerlukan pemindaian mekanis; sebaliknya, ia memanfaatkan pergerakan platform dan rotasi Bumi untuk mencapai pemindaian. Detektor susunan linier satu dimensi dapat memperoleh informasi temporal dua dimensi objek. Dalam metode ini, penggunaan detektor dua dimensi memudahkan untuk mencapai pencitraan spektral resolusi tinggi.

Teknologi penginderaan jauh optik kedirgantaraan:  Sebuah "tongkat selfie" global

Sebagian besar satelit penginderaan jauh optik beroperasi di orbit sinkron matahari (SSO), melewati lokasi yang sama pada waktu lokal yang sama setiap kali. Hal ini memungkinkan pengamatan terus menerus terhadap lokasi yang sama, merekam tren perubahan permukaan. Ini secara signifikan meningkatkan efisiensi survei sumber daya alam, pemantauan lingkungan ekologis, manajemen perkotaan, dan pencegahan serta mitigasi bencana. Selain itu, satelit penginderaan jauh optik juga dapat digunakan untuk pengintaian militer, memfasilitasi perolehan informasi yang cepat dan akurat tentang penempatan dan pergerakan musuh; satelit ini merupakan jenis satelit militer yang umum.

Selama beberapa dekade terakhir, teknologi penginderaan jauh optik kedirgantaraan telah berkembang pesat, menjadi sarana yang sangat diperlukan bagi umat manusia untuk memahami dunia, memahami hubungan antara manusia dan alam, menjaga keamanan nasional, dan mendorong pembangunan berkelanjutan. Saat ini, satelit penginderaan jauh optik sipil negara kita telah memasuki era tingkat sub-meter. Diyakini bahwa seiring dengan terus meningkatnya kinerja dan kemampuan aplikasi komprehensif satelit penginderaan jauh, tren integrasi antara teknologi penginderaan jauh optik dan teknologi informasi generasi berikutnya akan semakin terlihat jelas. Model aplikasi penginderaan jauh satelit akan terus berinovasi dengan cepat, mendorong kehidupan manusia ke era baru.