Satelit Altimetri dan Pemanfaatannya dalam Bidang Geodesi Kelautan

1.      Pendahuluan

Pada mulanya manusia hanya mengenal metode tradisional untuk dapat mengidentifikasih posisi dan lokasi suatu objek, seiring dengan semakin berkembangnya ilmu pengetahuan dan tekonologi maka metode-metode lama tersebut mulai ditinggalkan sedikit demi sedikit.  hingga pada akhirnya muncul metode-metode modern yang lebih efisien dan efektif serta dapat memberikan kualitas pengukuran yang lebih baik. Salah satu teknologi pemetaan yang berkembang pesat dijaman sekarang adalah teknologi dengan memanfaatkan bantuan satelit

Satelit pengamatan yang dapat digunakan untuk penentuan posisi

Satelit yang sering digunakan untuk keperluan pengukuran posisi adalah GPS,dan altimetri. Dimana satelit GPS membutuhkan receiver di permukaan bumi sementara untuk altimetri receiver ada pada satelit,Satelit altimetri adalah sebuah teknik untuk mengukur tinggi. Satelit radar altimetri mengukur waktu yang diperlukan radar pulsa untuk bepergian dari antena satelit ke permukaan dan kembali ke penerima satelit. Terlepas dari ketinggian permukaan, pengukuran ini menghasilkan kekayaan informasi lain yang dapat digunakan untuk berbagai aplikasi.

2.      Satelit Altimetri

sistem satelit altimetri berkembang sejak tahun 1975, ketika diluncurkannya sistem satelit Geos-3.  Pada saat ini secara umum sistem satelit altimetri mempunyai tiga objektif ilmiah jangka panjang yaitu: mengamati sirkulasi lautan global, memantau volume dari lempengan es kutub, dan mengamati perubahan muka laut rata-rata (MSL) global.

Dalam konteks geodesi, objektif terakhir dari misi satelit altimetri tersebut adalah yang menjadi perhatian.  Dengan kemampuannya untuk mengamati topografi dan dinamika dari permukaan laut secara kontinyu, maka satelit altimetri tidak hanya bermanfaat untuk pemantauan perubahan MSL global, tetapi juga akan bermanfaat untuk beberapa aplikasi geodetik dan oseanografi.

Sistem altimeter satelit diperlukan untuk mengukur topografi kelautan. Sistem pertama, dilakukan pada Seasat, Geosat, ERS-1, dan ERS-2 dirancang untuk mengukur variabilitas arus dengan dimensi horisontal kurang dari seribu kilometer.

Topex / Poseidon, yang diluncurkan pada tahun 1992, dirancang untuk membuat pengukuran yang lebih akurat diperlukan untuk mengamati sirkulasi permukaan lautan permanen, gelombang (waktu-rata-rata), dan variabilitas arus skala pilin.

3.      Prinsip Dasar Satelit Altimetri

Konsep dasar dari satelit altimetri, yaitu mengukur jarak R dari satelit ke permukaan laut. Satelit Altimetri mengirim sinyal gelombang pendek yang kuat ke permukaan laut. Sinyal tersebut mengenai permukaan laut yang kemudian dipantulkan kembali ke penerima sinyal yang ada di satelit, jarak dari satelit ke permukaan dapat dihitung dengan mengestimasi waktu tempuh sinyal yang dipancarkan, oleh karena itu satelit altimetri dilengkapi oleh sistem pencatat waktu yang sangat teliti. Biasanya digunakan jam atom.

Sinyal yang diterima oleh reciever satelit, belum dapat langsung digunakan karena sinyal tersebut bisa dikatakan masih 'kotor'. sinyal yang diterima reciever harus di koreksi dulu dari komponen bias yang mempengaruhi nilai pengukuran satelit altimetri.

Berdasarkan Febriliyan F.C., beberapa komponen bias yang terdapat pada data satelit altimetry dan harus di koreksi diantaranya: tropospheric refractive element, dry tropospheric refractive element, bias ionosphere dan bias elektromagnetik. 

Persamaan untuk menghitung R

 R=

Dimana c adalah kecepatan rambat gelombang, dan t adalah waktu tempuh gelombang untuk dipantulkan kembali ke satelit.

Jika H merupakan tinggi satelit terhadap bidang referensi ellipsoida, dan R merupakan jarak antara muka laut dan satelit, maka h merupakan perbedaan muka laut dengan bidang referensi

ellipsoida.

                        h= H -R

h = H - R + å ∆Rj

Penentuan ketelitan dari tinggi orbit H merupakan bagian dari penentuan tinggi muka laut h. Tentu saja, kemajuan dalam menentukan ketelitian dari orbit akan meningkatkan ketelitan dari hasil pengamatan satelit altimetri.

Berikut contoh hasil dari pengamatan satelit altimetri

Dan berikut tracking jalur dari pengamatan satelit Topex Poseidon

4.      Aplikasi Satelit Altimetri

Sesuai dengan prinsip kerja dan data yang dihasilkan maka data satelit altimetri dapat dimanfaatkan pada banyak aplikasi diantaranya

·         Penentuan tinggi dan panjang gelombang

·         Penentuan topografi permukaan  laut

·         Penentuan geoid di wilayah lautan

·         Penentuan karakteristik arus

·         Pengamatan pasang surut

·         Studi fenomena el nino

·         Pengamatan karakteristik arus

·         Dan lain lain

Pada point kedua diatas yang dimaksud Topografi Permukaan Laut adalah  perbedaan dalam tinggi ellipsoid antara permukaan laut dengan permukaan geoid.  Topografi ini dibagian menjadi dua komponen yaitu statik yang disebakan oleh arus lau, faktor meteorologis dan temperatur. Berikutnya adalah komponen dinamika yang disebabkan oleh fenomena pasang surut dan gelombang. Semua sebab-sebab diatas juga dapat dipantau dengan satelit altimetri seperti yang telah disebutkan juga pada beberapa point diatas

Dari aplikasi-aplikasi satelit altimetri diatas maka kontribusi langsung penggunaan satelit altimetri diantaranya adalah

·         Untuk keperluan jalur pelayaran maka dengan informasi sea level anomalies diatas dan wave climate makan dapat mengoptimasikan jalur pelayaran dari suatu tempat ke tempat yang lain dalam skala besar di seluruh samudra dan laut di dunia.

·         Untuk mendeteksi jalur limbah, kondisi angin dan arus sebagai indikatornya. Contohnya pada tumpahan minyak skala besar digunakan satelit altimetri untuk prediksi real time persebaran tumpahannya.

·         Untuk keperluan industri lepas pantai terutama dalam proses eksplorasi pantai dibidang minyak dan gas utamanya.

·         Untuk keperluan perikanan, dimana ikan biasanya terdapat pada permukaan laut yang dapat diidentifikasi berdasarkan perpaduan dengan data batimetri ,temperatur dan pasang surut pada kawasan tertentu. Hal ini mempengaruhi pola persebaran ikan.

·         Untuk keperluan mitigasi bencana alam, seperti adanya topan dilaut. Hal ini dapat dilakukan dengan mengetahui perubahan realtime pada pola arus,gelombang dan juga dipadukan dengan data atmosfer yang ada.

Khusus untuk wilayah indonesia maka dapat disimpulkan bahwa satelit altimetri dapat berperan penting dalam membantu industri perikanan di indonesia mengingat secara geografis indonesia memiliki banyak sekali gari s pantai dimana sebagian besar penduduk daerah pantai berprofesi sebagai nelayan. Selain perikanan Indonesia juga memiliki sumber daya laut yang sangat besar seperti kandungan minyak dan gas yang cukup banya, dengan adanya pemanfaatan satelit altimetri dapat mendukung kegiatan eksplorasi maupun eksploitasi yang dilakukan.

Didukung dengan cukupnya stasiun pasang surut yang dimiliki oleh bakosurtanal maka data hasil pengamatan satelit altimetri dapat dikombinasikan dengan data pasang surut yang ada sehingga informasi yang didapat akan lebih berdaya guna, baik untuk keperluan praktis maupun ilmu pengetahuan atau sains

5.      Kesimpulan

Perkembangan teknologi terutama dalam bidang perpetaan mengakibatkan satelit altimetri menjadi pilihan utama dalam melakukan pengamatan terutama untuk permukaan laut.  Karena banyaknya data yang dapat diperoleh dari pengamatan dengan menggunakan satelit altimetri maka aplikasi dan pemanfaatan dari data tersebut menjadi beragam, dimulai dari untuk keperluan praktis maupun keperluan penelitian.

Kontribusi cukup besar juga diberikan oleh teknologi satelit altimetri bagi Indonesia sebagai negara kepulauan yang tentunya sangat perlu dengan data-data pengamatan permukaan laut maupun lepas pantai, hal ini mendorong industri dan penelitian di indonesia dapat berkembang dengan baik dan juga kedepannya penanganan untuk mitigasi bencana dan fenomena kelautan semakin baik.

6.      Daftar Pustaka

Abidin, H.Z. 2001. Geodesi Satelit. PT. Pradnya Paramita, Jakarta

Basith, A. 2001. Model pemrosesan data satelit altimetri Topex/Poseidon untuk analisis harmonik pasut. Thesis Magister. Program Studi Oseanografi dan Saint Atmosfer. Pascasarjana ITB, Bandung

Handoko, E. Y., :  Satelit Altimetri dan Aplikasinya Dalam Bidang Kelautan. Scientific Journal, Pertemuan Ilmiah Tahunan I. Teknik Geodesi – ITS, Surabaya, Indonesia , 2004.

http://oceanmotion.org/html/gatheringdata/satellites.htm/TOPEX/Poseidon Satellites

http://geodesy.gd.itb.ac.id/?page_id=500/Satelit Altimetri

http://geodesy.gd.itb.ac.id/?page_id=94/ Studi Karakteristik Muka Laut dengan Satelit Altimetri