Cara memantau bencana alam dan perubahan lingkungan dengan data satelit gratis
- Written by Qiusheng Wu, Assistant Professor of Geography and Sustainability, University of Tennessee
Apakah kamu ingin memantau perubahan hutan di Amazon ataupun hutan Kalimantan? Atau melihat luasan suatu badai ataupun mencari lokasi korban bencana yang membutuhkan pertolongan?
Kamu bisa menggunakan citra satelit yang terus mengorbit di ketinggian ratusan kilometer di atas permukaan Bumi[1].
Dulu, akses data ke satelit hanya terbatas bagi peneliti ataupun pekerja profesional yang ahli dalam penginderaan jauh dan pengolahan citra. Namun, kini makin banyaknya data satelit milik pemerintah yang tersedia secara gratis bagi publik seperti Landsat[2] maupun Sentinel[3].
Ada juga platform komputasi awan gratis seperti Amazon Web Services[4], Google Earth Engine[5] maupun Microsoft Planetary Computer[6]. Semuanya memungkinkan kita mendapatkan pandangan seputar perubahan lingkungan yang sedang terjadi.
Saya bekerja dengan big data geospasial[7] sebagai pengajar. Artikel ini bisa menjadi panduan singkat seputar di mana kamu bisa mencari gambar satelit. Ada juga tips menggunakan beberapa alat gratis untuk menciptakan animasi selang waktu (time lapse) dari gambar satelit.
Pemerintah, perencana perkotaan, ataupun orang yang sedang mencari rumah baru, dapat melihat pergerakan yang terjadi di sungai[8], konstruksi yang merambah belantara, ataupun terkikisnya garis pantai[9].
Animasi time-lapse Landsat menunjukkan garis pantai yang kian mundur ke daratan di Parc Natural del Delta, Spanyol.
Qiusheng Wu, NASA Landsat
Para pegiat lingkungan dapat memantau deforestasi, efek perubahan iklim terhadap ekosistem, atau bagaimana aktivitas manusia seperti irigasi membuat susut badan air[10] seperti Laut Aral di Asia Tengah[11].
Pengelola bencana, kelompok kemanusiaan, ilmuwan, dan siapapun yang tertarik juga bisa memantau bencana alam seperti erupsi gunung berapi[12] serta kebakaran hutan dan lahan[13].
Animasi selang waktu satelit GOES menunjukkan erupsi gunung berapi Hunga Tonga pada 15 Januari 2022.
Qiusheng Wu, NOAA GOES
Menggunakan Landsat dan Sentinel
Ada lebih dari 8 ribu satelit yang mengorbit Bumi[14] hari ini. Kamu bisa melihat peta pergerakannya secara langsung di keeptrack.space[15].
Sejumlah satelit mengirimkan ataupun menerima sinyal radio untuk keperluan komunikasi. Beberapa lainnya menyediakan sistem pemosisian global (GPS) untuk navigasi. Sementara, di artikel ini kita mengulas satelit observasi yang mengumpulkan gambar-gambar permukaan bumi, siang dan malam.
Landsat:[16] misi satelit permukaan Bumi yang tertua dan telah mengumpulkan citra Bumi sejak 1972. Satelit terbaru dalam misi ini, Landsat 9[17], diluncurkan oleh NASA pada September 2021.
Secara umum, data satelit Landsat memiliki resolusi spasial sekitar 100 kaki (30 meter). Jika kamu membayangkan piksel sebagai elemen gambar, maka setiap pikselnya berukuran 100x100 kaki.
Landsat memiliki resolusi temporal sekitar 16 hari. Artinya, satelit ini menangkap gambar yang sama kira-kira sekali dalam 16 hari. Nah, dengan Landsat 8 dan 9 yang sedang mengorbit, kita bisa memperoleh citra Bumi lebih cepat, yakni sekali setiap delapan hari.[18]. Resolusi temporal yang lebih cepat akan memudahkan kita membuat perbandingan antargambar.
Data Landsat[19] tersedia secara gratis untuk publik sejak 2008. Saat Pakistan dilanda banjir tahun lalu[20], para ilmuwan menggunakan data Landsat dan platform komputasi awan gratis untuk menentukan luasan banjir sekaligus memperkirakan total area yang terendam[21].
Citra satelit Landsat menunjukkan perbandingan Pakistan selatan secara berdampingan pada Agustus 2021 (setahun sebelum banjir) dan Agustus 2022 (kanan)
Qiusheng Wu, NASA Landsat
Sentinel: Satelit observasi Bumi Sentinel[22] diluncurkan oleh Badan Ruang Angkasa Eropa (ESA) sebagai bagian dari Program Copernicus[23]. Satelit Sentinel-2 menangkap gambar permukaan Bumi sejak 2015 dengan resolusi spasial lebih tinggi: 10 meter (33 kaki) dengan resolusi temporal 10 hari alias lebih cepat dari Landsat.
GOES: Citra Bumi yang sering kami saksikan dari ramalan cuaca di Amerika Serikat datang dari Geostationary Operational Environmental Satellites atau GOES[24]. Mereka mengorbit di atas garis ekuator dengan kecepatan yang sama dengan rotasi Bumi[25].
Karena itu, satelit ini dapat terus-menerus memantau kondisi atmosfer dan permukaan Bumi, sekaligus informasi detail tentang cuaca, iklim, maupun kondisi lingkungan lainnya.
Satelit GOES-16[26] dan GOES-17[27] dapat mengambil gambar permukaan Bumi dengan resolusi spasial sekitar 1,2 mil (2 km) dan resolusi temporal sekitar 5-10 menit.
Cara membuat visualisasi citra satelit sendiri
Zaman dulu, pembuatan animasi selang waktu di area tertentu dari citra Landsat membutuhkan keahlian pemrosesan data khusus. Pengerjaannya pun memakan waktu berjam-jam bahkan berhari-hari.
Saat ini, program yang ramah pengguna dan gratis sudah tersedia sehingga siapapun bisa membuat animasi dengan beberapa klik saja di peramban internet.
Misalnya, saya menciptakan aplikasi web interaktif[28] supaya bisa digunakan mahasiswa untuk membuat animasi time-lapse dengan cepat.
Pengguna hanya perlu memperbesar gambar di suatu area yang diinginkan, lalu membuat bentuk persegi di sekitar area tersebut agar bisa disimpan dalam file GeoJSON. File ini berisikan koordinat geografis pada area yang dipilih.
Pengguna kemudian mengunggah file GeoJSON tersebut ke aplikasi web, memilih satelit yang diinginkan untuk melihat dari dan tanggal lalu mengirimkannya. Aplikasi ini membutuhkan waktu sekitar 60 detik untuk menghasilkan animasi selang waktu.
Bagaimana membuat animasi time-lapse satelit.Ada beberapa alat lain yang berguna untuk membuat animasi satelit dengan mudah. Misalnya Snazzy-EE-TS-GIF[29], Aplikasi Earth Engine untuk membuat animasi Landsat.
Kita juga bisa memakai Planetary Computer Explorer [30], untuk mencari dan memvisualisasikan citra satelit secara interaktif.
References
- ^ di ketinggian ratusan kilometer di atas permukaan Bumi (aerospace.csis.org)
- ^ Landsat (landsat.gsfc.nasa.gov)
- ^ Sentinel (sentinels.copernicus.eu)
- ^ Amazon Web Services (aws.amazon.com)
- ^ Google Earth Engine (earthengine.google.com)
- ^ Microsoft Planetary Computer (planetarycomputer.microsoft.com)
- ^ bekerja dengan big data geospasial (wetlands.io)
- ^ pergerakan yang terjadi di sungai (images.theconversation.com)
- ^ terkikisnya garis pantai (images.theconversation.com)
- ^ membuat susut badan air (images.theconversation.com)
- ^ Laut Aral di Asia Tengah (earthobservatory.nasa.gov)
- ^ erupsi gunung berapi (images.theconversation.com)
- ^ kebakaran hutan dan lahan (images.theconversation.com)
- ^ 8 ribu satelit yang mengorbit Bumi (www.geospatialworld.net)
- ^ keeptrack.space (www.keeptrack.space)
- ^ Landsat: (landsat.gsfc.nasa.gov)
- ^ Landsat 9 (www.usgs.gov)
- ^ sekali setiap delapan hari. (www.mdpi.com)
- ^ Data Landsat (www.usgs.gov)
- ^ Pakistan dilanda banjir tahun lalu (en.wikipedia.org)
- ^ total area yang terendam (share.gishub.org)
- ^ Satelit observasi Bumi Sentinel (sentinels.copernicus.eu)
- ^ Program Copernicus (www.copernicus.eu)
- ^ GOES (www.goes.noaa.gov)
- ^ rotasi Bumi (www.nesdis.noaa.gov)
- ^ GOES-16 (www.goes-r.gov)
- ^ GOES-17 (www.goes-r.gov)
- ^ aplikasi web interaktif (huggingface.co)
- ^ Snazzy-EE-TS-GIF (jdbcode.github.io)
- ^ Planetary Computer Explorer (planetarycomputer.microsoft.com)
Authors: Qiusheng Wu, Assistant Professor of Geography and Sustainability, University of Tennessee
