Satelit Pengamatan Bumi: Landsat dan Sentinel dalam Program Copernicus

Jess
Satelit Pengamatan Bumi: Landsat dan Sentinel dalam Program Copernicus

ucebidmaster.com, 06 MEI 2025

Penulis: Riyan Wicaksono

Editor: Muhammad Kadafi

Tim Redaksi: Diplomasi Internasional Perusahaan Victory88  

 

Sentinel Pantau Perubahan Lingkungan dan Cuaca Bumi – DW – 07.03.2017    

Satelit pengamatan Bumi adalah teknologi kunci dalam memantau lingkungan, iklim, dan sumber daya alam secara global. Dua program satelit yang menonjol adalah Landsat, yang dikelola oleh NASA dan Survei Geologi Amerika Serikat (USGS), serta Sentinel, bagian dari Program Copernicus yang dipimpin oleh Komisi Eropa dan Badan Antariksa Eropa (ESA). Kedua program ini telah memberikan kontribusi signifikan dalam penyediaan data citra Bumi yang akurat dan gratis untuk penelitian, pengelolaan lingkungan, mitigasi bencana, dan pengambilan kebijakan. Artikel ini menyajikan analisis mendalam, akurat, dan terpercaya tentang satelit pengamatan Bumi Landsat dan Sentinel, mencakup sejarah, teknologi, aplikasi, serta dampaknya, berdasarkan sumber resmi seperti NASA, ESA, USGS, Kementerian Kelautan dan Perikanan (KKP) Indonesia, dan literatur seperti id.wikipedia.org, en.wikipedia.org, dan sentinels.copernicus.eu.

Satelit Pengamatan Bumi: Konsep dan Peran

Satelit pengamatan Bumi adalah satelit yang dirancang untuk mengumpulkan data tentang permukaan, atmosfer, dan lautan Bumi menggunakan sensor seperti kamera optik, radar, dan instrumen termal. Data ini digunakan dalam berbagai bidang, termasuk meteorologi, oseanografi, pertanian, kehutanan, konservasi keanekaragaman hayati, dan mitigasi bencana. Menurut id.wikipedia.org, citra satelit telah menjadi fasilitas publik yang diperbarui secara berkala oleh negara-negara seperti Amerika Serikat dan Eropa, dengan akses gratis untuk mendukung penelitian ilmiah.

Landsat dan Sentinel adalah dua program pengamatan Bumi yang paling berpengaruh. Landsat, sebagai program satelit observasi Bumi tertua yang masih beroperasi, telah menghasilkan citra sejak 1972, sementara Sentinel, bagian dari Program Copernicus, menawarkan pendekatan modern dengan konstelasi satelit yang dirancang untuk memberikan data komprehensif hingga setidaknya 2030. Keduanya memiliki keunggulan unik dalam resolusi, frekuensi pengamatan, dan jenis data yang dihasilkan.

Program Landsat: Pelopor Pengamatan Bumi

 

Satelit Sentinel-2B Siap Meluncur | MAP VISION

 

Sejarah dan Perkembangan

Program Landsat, yang dimulai pada 1972, adalah inisiatif bersama NASA dan USGS untuk mencitrakan permukaan Bumi dari luar angkasa. Satelit pertama, Landsat 1 (awalnya bernama Earth Resources Technology Satellite), diluncurkan pada 23 Juli 1972, menghasilkan citra ikonik seperti Blue Marble yang mempopulerkan pandangan Bumi dari luar angkasa. Hingga 2025, program ini telah meluncurkan sembilan satelit, dengan Landsat 7, Landsat 8, dan Landsat 9 masih aktif.

Menurut en.wikipedia.org, Landsat adalah program pengamatan Bumi berkelanjutan tertua, dengan pengamatan optik beresolusi 30 meter sejak 1980-an. Landsat 5 memperkenalkan pencitraan termal inframerah, sementara Landsat 9, diluncurkan pada 27 September 2021 dari Vandenberg Space Force Base menggunakan roket Atlas V 401, menjadi satelit terbaru dalam program ini. NASA bertanggung jawab atas desain, pembangunan, dan peluncuran, sedangkan USGS mengelola operasi dan distribusi data.

Teknologi dan Instrumen

Satelit Landsat menggunakan sensor optik dan termal untuk menghasilkan citra multispektral. Instrumen utama meliputi:

  • Operational Land Imager (OLI): Pada Landsat 8 dan 9, OLI menangkap citra dalam sembilan pita spektral (visible, near-infrared, shortwave infrared) dengan resolusi spasial 30 meter, kecuali pita pankromatik (15 meter).

  • Thermal Infrared Sensor (TIRS): Menangkap data termal dalam dua pita untuk memantau suhu permukaan, seperti pada Landsat 8 dan 9, dengan resolusi 100 meter.

  • Enhanced Thematic Mapper Plus (ETM+): Digunakan pada Landsat 7, dengan kemampuan serupa namun resolusi lebih rendah dibandingkan OLI.

Landsat memiliki Ground Sample Distance (GSD) sekitar 30 meter, yang berarti setiap piksel mewakili area 30×30 meter di permukaan Bumi. Satelit ini mengorbit pada ketinggian sekitar 705 km dengan waktu ulang kunjung (revisit time) 16 hari per satelit. Dengan dua satelit aktif (Landsat 8 dan 9), frekuensi pengamatan meningkat menjadi 8 hari.

Aplikasi

 

Sentinel Pantau Perubahan Lingkungan dan Cuaca Bumi – DW – 07.03.2017

 

 

Data Landsat digunakan dalam berbagai aplikasi, termasuk:

  • Pertanian: Memantau kesehatan tanaman dan luas lahan pertanian.

  • Kehutanan: Melacak deforestasi, seperti di Novo Progresso, Brasil, yang dibandingkan dengan citra Sentinel-2 dalam rentang 36 tahun (1985–2021).

  • Pengelolaan Air: Menganalisis kualitas air dan perubahan garis pantai.

  • Mitigasi Bencana: Memetakan dampak banjir, kebakaran hutan, dan gempa bumi.

  • Perubahan Iklim: Memantau pencairan es di Antartika, seperti pemisahan gunung es A-83 dari Lapisan Es Brunt yang terekam oleh Landsat 8.

Semua citra Landsat tersedia gratis melalui NASA Earth Observatory dan USGS EarthExplorer, mendukung penelitian global.

Keunggulan dan Keterbatasan

Keunggulan:

  • Program berkelanjutan selama lebih dari 50 tahun, menyediakan data historis untuk analisis tren jangka panjang.

  • Akses data gratis, memungkinkan penggunaan luas oleh peneliti dan pembuat kebijakan.

  • Resolusi termal dan multispektral yang cocok untuk pemantauan lingkungan skala besar.

Keterbatasan:

Program Sentinel: Inovasi dalam Program Copernicus

Sejarah dan Program Copernicus

Copernicus, sebelumnya dikenal sebagai Global Monitoring for Environment and Security (GMES), adalah program pengamatan Bumi Uni Eropa yang dikelola oleh Komisi Eropa bekerja sama dengan ESA, EUMETSAT, dan mitra lainnya. Diluncurkan berdasarkan Regulation (EU) No 377/2014, Copernicus bertujuan menyediakan data pengamatan Bumi yang akurat, berkelanjutan, dan mudah diakses untuk mendukung pengelolaan lingkungan, mitigasi perubahan iklim, dan keamanan sipil. Biaya program ini diperkirakan mencapai €8,4 miliar dari 1998 hingga 2020, dengan anggaran tambahan €5,421 miliar untuk 2021–2027.

Konstelasi satelit Sentinel adalah tulang punggung komponen ruang angkasa Copernicus. ESA mengembangkan enam keluarga misi Sentinel (Sentinel-1 hingga Sentinel-6), masing-masing terdiri dari setidaknya dua satelit untuk memastikan cakupan dan frekuensi pengamatan yang optimal. Program ini juga mengintegrasikan data dari misi lain, seperti Landsat, GOSAT, dan Radarsat-2, serta data in-situ dari sensor berbasis darat, udara, dan laut.

Misi Sentinel

Berikut adalah gambaran misi Sentinel yang telah beroperasi hingga 2025, berdasarkan sentinels.copernicus.eu dan esa.int:

  • Sentinel-1 (SAR Imaging): Konstelasi radar Synthetic Aperture Radar (SAR) C-band untuk pengamatan siang-malam dalam segala cuaca.

    • Sentinel-1A: Diluncurkan 3 April 2014.

    • Sentinel-1B: Diluncurkan 25 April 2016, tetapi berhenti beroperasi pada 2022.

    • Sentinel-1C: Direncanakan sebagai pengganti Sentinel-1B.

    • Aplikasi: Pemantauan es laut, deteksi kapal, dan respons bencana (misalnya, citra gempa Nepal).

  • Sentinel-2 (Optical Imaging): Konstelasi multispektral resolusi tinggi untuk pemantauan daratan dan vegetasi.

    • Sentinel-2A: Diluncurkan 23 Juni 2015.

    • Sentinel-2B: Diluncurkan 7 Maret 2017.

    • Sentinel-2C: Diluncurkan 5 September 2024.

    • Aplikasi: Pemetaan mangrove, terumbu karang, dan deforestasi. Resolusi hingga 10 meter dengan waktu ulang kunjung 5 hari (dengan dua satelit).

  • Sentinel-3 (Ocean and Land Monitoring): Konstelasi untuk studi kelautan, daratan, dan atmosfer.

    • Sentinel-3A: Diluncurkan 16 Februari 2016.

    • Sentinel-3B: Diluncurkan 25 April 2018.

    • Instrumen: Radiometer suhu permukaan laut/darat (SLSTR), instrumen warna laut/darat (OLCI), dan altimeter SAR (SRAL).

    • Aplikasi: Pemetaan suhu panas daratan, kesuburan perairan, dan prediksi fenomena cuaca seperti El Niño.

  • Sentinel-5P (Air Quality): Diluncurkan 13 Oktober 2017 untuk memantau kualitas udara dan komposisi atmosfer (misalnya, lubang ozon di Arktik pada 2020).

  • Sentinel-6 (Ocean Topography): Sentinel-6 Michael Freilich diluncurkan pada 21 November 2020 untuk mengukur topografi laut, kecepatan angin, dan tinggi gelombang.

Teknologi dan Instrumen

Sentinel menggunakan berbagai teknologi canggih:

  • Sentinel-1: Instrumen SAR C-band menghasilkan citra radar yang menembus awan, cocok untuk pemantauan bencana dan maritim.

  • Sentinel-2: Multi-Spectral Instrument (MSI) menangkap citra dalam 13 pita spektral (visible, near-infrared, shortwave infrared) dengan resolusi 10–60 meter dan cakupan 290 km.

  • Sentinel-3: Kombinasi SLSTR, OLCI, dan SRAL untuk data optik, termal, dan altimetri.

  • Sentinel-5P: Instrumen TROPOMI untuk pemantauan polusi udara dan gas rumah kaca.

  • Sentinel-6: Altimeter radar untuk pengukuran laut presisi tinggi.

Sentinel mengorbit pada ketinggian 700–815 km, dengan waktu ulang kunjung yang bervariasi (misalnya, 5 hari untuk Sentinel-2 dengan dua satelit). Data diakses gratis melalui Copernicus Open Access Hub atau platform seperti Google Cloud dan Earth Engine.

Aplikasi

Data Sentinel mendukung berbagai aplikasi:

  • Lingkungan: Pemantauan deforestasi, polusi udara, dan perubahan garis pantai.

  • Kelautan: Analisis ekosistem pesisir, pemetaan terumbu karang, dan deteksi tumpahan minyak.

  • Mitigasi Bencana: Pemetaan banjir, gempa, dan kebakaran hutan, serta evakuasi korban.

  • Pertanian dan Kehutanan: Sentinel-2 mendeteksi hingga 35% lebih banyak vegetasi di hutan dibandingkan Landsat, menurut penelitian terbaru.

  • Perubahan Iklim: Pelacakan pencairan es di Antartika (gunung es A-83) dan pemantauan suhu global.

Keunggulan dan Keterbatasan

Keunggulan:

Keterbatasan:

  • Program relatif baru, sehingga data historis lebih terbatas dibandingkan Landsat.

  • Pengolahan data kompleks memerlukan keahlian dan infrastruktur komputasi.

  • Ketergantungan pada satelit pengganti (misalnya, Sentinel-1C setelah kegagalan Sentinel-1B).

Perbandingan Landsat dan Sentinel

Aspek

Landsat

Sentinel (Copernicus)

Peluncuran Pertama

1972 (Landsat 1)

2014 (Sentinel-1A)

Pengelola

NASA dan USGS

Komisi Eropa dan ESA

Resolusi Spasial

30 m (optik), 15 m (pankromatik), 100 m (termal)

10–60 m (Sentinel-2), 5–20 m (Sentinel-1)

Waktu Ulang Kunjung

16 hari (8 hari dengan 2 satelit)

5–12 hari (tergantung misi)

Instrumen

OLI, TIRS, ETM+

SAR, MSI, SLSTR, OLCI, TROPOMI, dll.

Akses Data

Gratis (USGS EarthExplorer)

Gratis (Copernicus Open Access Hub)

Aplikasi Utama

Pertanian, kehutanan, perubahan iklim

Lingkungan, kelautan, bencana, udara

Kelebihan

Data historis panjang, andal

Resolusi tinggi, frekuensi cepat, radar

Keterbatasan

Resolusi lebih rendah, terbatas oleh cuaca

Data historis terbatas, pengolahan kompleks

Kontribusi Global dan Kerja Sama

Kedua program memiliki dampak global melalui kebijakan data terbuka. Indonesia, melalui Badan Riset dan Inovasi Nasional (BRIN), memanfaatkan data Sentinel untuk pemantauan lingkungan dan mitigasi bencana, seperti yang diumumkan dalam kerja sama dengan EU Copernicus pada 2022. Balai Riset dan Observasi Laut KKP juga menggunakan data Sentinel-2 dan Sentinel-3 untuk analisis ekosistem pesisir dan penentuan daerah penangkapan ikan, melengkapi data dari Landsat dan MODIS.

Landsat dan Sentinel sering digunakan bersama untuk analisis komparatif. Misalnya, citra Landsat 1985 dan Sentinel-2 2021 menunjukkan tingkat deforestasi di Brasil, sementara kombinasi Sentinel-1 dan Landsat 8 memantau pemisahan gunung es di Antartika.

Tantangan dan Masa Depan

Tantangan:

  • Landsat: Peningkatan resolusi dan frekuensi pengamatan diperlukan untuk bersaing dengan satelit komersial.

  • Sentinel: Keberlanjutan misi bergantung pada peluncuran satelit pengganti (misalnya, Sentinel-1C) dan pengolahan data dalam jumlah besar (12 terabyte per hari).

  • Umum: Perubahan iklim meningkatkan urgensi pemantauan, tetapi anggaran dan infrastruktur terbatas.

Masa Depan:

  • Landsat Next: Direncanakan untuk 2030-an, dengan resolusi lebih tinggi dan pita spektral tambahan.

  • Sentinel Expansion: ESA mengembangkan enam misi Sentinel baru untuk mengatasi kebutuhan pengguna dan kebijakan UE.

  • Integrasi Teknologi: Penggunaan AI dan cloud computing (misalnya, Google Earth Engine) untuk memproses data Landsat dan Sentinel secara efisien.

Kesimpulan

Program Landsat dan Sentinel adalah pilar utama dalam pengamatan Bumi, menyediakan data gratis yang mendukung penelitian, pengelolaan lingkungan, dan respons bencana. Landsat, dengan sejarah panjang sejak 1972, menawarkan data historis yang tak ternilai, sementara Sentinel, melalui Program Copernicus, memberikan resolusi tinggi dan frekuensi pengamatan cepat dengan teknologi radar dan multispektral canggih. Keduanya saling melengkapi, dengan Landsat unggul dalam analisis jangka panjang dan Sentinel dalam pemantauan real-time dan lingkungan kompleks. Dengan kerja sama global, seperti yang dilakukan BRIN dan KKP di Indonesia, serta inovasi teknologi, kedua program ini akan terus memainkan peran krusial dalam memahami dan melindungi Bumi. Untuk informasi lebih lanjut, kunjungi situs NASA, ESA, USGS, atau portal Copernicus Open Access Hub.

Sumber:

BACA JUGA: Kehidupan Seperti Catur: Ketidak pastian Langkah demi Langkah Walaupun Meski Manusia Penuh Dengan Skenario

BACA JUGA: Masalah Sosial di Indonesia pada Tahun 1900-an: Dampak Kolonialisme dan Kebangkitan Kesadaran Sosial

BACA JUGA: Perkembangan Teknologi Militer Portugal: Dari Era Penjelajahan hingga Abad Modern

 


Related Posts