1. pendahuluan - IPB Repository

1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Remote sensing reflectance (Rrs) didefinisikan sebagai fraksi intensitas
cahaya yang dipantulkan oleh permukaan dengan intensitas cahaya yang diterima
permukaan tersebut. Oleh karena itu, nilai Rrs ini dapat digunakan sebagai
penanda dari suatu objek karena setiap objek memiliki nilai pantulan yang
berbeda. Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi nilai Rrs seperti Inherent
Optical Properties (IOP) dan Apparent Optical Properties (AOP). IOP
merupakan sifat optik suatu perairan yang dipengaruhi oleh kandungan yang
terlarut dalam perairan tersebut seperti CDOM, fitoplankton, dan partikel.
Komponen penting dalam IOP adalah absorption coefficient (a), scattering
coefficient (b), dan attenuation coefficient (c). AOP merupakan sifat optik yang
dipengaruhi oleh struktur geometrik dari cahaya yang datang serta kandungan
yang terlarut dalam suatu perairan. Cahaya yang datang memiliki intensitas yang
berbeda-beda, demikian juga dengan sudut datang yang berbeda akan
mempengaruhi intensitas dari cahaya. Beberapa contoh komponen AOP adalah
radiansi (L), irradiansi (E), dan reflektansi (R).
Kandungan air dari suatu tempat serta kondisi yang berbeda akan memiliki
variasi pada komponen yang telarut didalamnya. Menurut Sathyendranath (2000)
terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi sinyal yang berasal dari kolom air
laut seperti cahaya matahari langsung yang merambat di atmosfer lalu penetrasi ke
dalam laut, molekul-molekul air akan menyerap dan menghamburkan cahaya.
Kandungan air laut seperti fitoplankton, zooplankton, partikel, dan bahan organik
1
2
terlarut dapat menyerap dan menghamburkan cahaya. Cahaya yang datang dari
kolom air laut sering disebut sebagai Water Leaving Radiance (Lw). Water
Leaving Radiance ini dikoreksi dengan radiasi hamburan dari atmosfer (Ls) dan
kemudian dinormalisasi (dibagi) dengan jumlah cahaya yang datang
(Downwelling Irradiance, Ed) untuk menghasilkan nilai Remote sensing
reflectance (Rrs) (Toole et al. 2000).
Selain faktor dari dalam perairan tersebut, nilai Rrs juga dipengaruhi oleh
karakteristik cahaya yang datang. Karakteristik cahaya ini berkaitan dengan
intensitas cahaya datang yang berbeda pada setiap musim, kondisi atmosfer
sekitar perairan, dan sudut datangnya cahaya. Kondisi atmosfer yang berawan
banyak mengandung uap air sehingga mempengaruhi penetrasi cahaya menuju
permukaan perairan. Sudut datang cahaya berkaitan dengan jarak tempuh yang
dilalui cahaya sampai dengan terekam oleh sensor. Semakin besar sudut
datangnya, maka jarak tempuhnya semakin jauh sehingga intensitas cahaya yang
terekam juga lebih rendah, yaitu cahaya dengan panjang gelombang rendah akan
memiliki nilai kecil atau bahkan tidak terekam oleh sensor. Penentuan sudut
datang merupakan salah satu komponen penting dalam pengukuran nilai Rrs.
Remote sensing reflektance (Rrs) merupakan komponen penting dalam AOP
yang memiliki peran penting dalam bidang penginderaan jauh. Pengukuran nilai
spektral Rrs dilakukan untuk melakukan kajian pada warna perairan, estimasi
kandungan suatu perairan melalui pemodelan algoritma bio-optik, dan dapat
digunakan untuk kalibrasi dan validasi pengukuran citra satelit. Perairan timur
laut Teluk Meksiko merupakan perairan yang banyak mengalami variasi proses
dan dinamika oseanografi secara signifikan. Seperti upwelling, pertemuan dua
3
massa air tawar dan air laut, muara dari beberapa sungai, angin, arus, dan proses
biogeokimia lainnya (Gilbes et al. 1996; Muller-Karger 2000; Nababan
2011).Sungai Mississippi merupakan sungai utama yang mempengaruhi
produktivitas primer di perairan Teluk Meksiko. Beberapa studi terakhir telah
banyak memfokuskan mengenai pengaruh dari adanya masukan dari beberapa
aliran sungai yang mempengaruhi proses fisik dan biogeokimia di perairan timur
laut Teluk Meksiko.
Dinamika fisik di perairan ini dipengaruhi oleh masukan dari daratan.
Sirkulasi perairan di Teluk Meksiko secara umum dimulai dengan aliran air yang
memasuki telukmelaluiSelatYucatan, kemudian bersirkulasi sebagaiLoop Current,
dan keluar melalui SelatFlorida yang pada akhirnya dapat membentukGulf
Stream.Bagian-bagian dariLoopCurrentsering melepaskan
dirimembentukpusaranatau 'gyres' yang dapat mempengaruhipola arusregional
(Horn 2012). Pola arus dan proses fisik serta bio-kimia yang sangat dinamis pada
perairan Timur Laut Teluk Meksiko membuat perairan ini sangat dinamis disertai
dengan minimnya informasi dan penelitian terkait nilai dan sebaran Rrs di perairan
ini maka penelitian tentang karakteristik spektral reflektansi di perairan Timur
Laut Teluk Meksiko sangat penting untuk dilakukan.
1.2
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui nilai dan variabilitas remote
sensing reflektansi dari permukaan air laut padaberbagai musim dan tipe air laut
yang berbeda di perairan timur laut Teluk Meksiko.