IDENTIFIKASI DAERAH UPWELLINGDENGAN WAHANA SATELIT

(Bagian 1)

Oleh :

Dr. Kunarso, ST., M.Si

( Sumber : Stewart 2002 )

( Sumber : Thurman, 1991)

Pendahuluan

Gambar 1. Daerah upwelling umumnya mempunyai produktifitas perikanan tinggi

GB 2. MEKANISME ENSO DAN IOD ( Sumber: Marsac dan Le Blanc, 1998)

VARIABILITAS UPWELLING

Metode Identifikasi Daerah Upwelling

Identifikasi upwelling secara kuantitatif

Menghitung unsur-unsur upwelling:1. Luasan (km²)

2. Kecepatan arus vertikal (m/s) model atau pengukuran mooring

3. Kekuatan/Intensitas /Ekman pumping(Sv (Sverdrup)= 1000 m³/s)

4. Indeks upwelling

5. Periode (bulan)

Identifikasi upwelling secara kualitatif

Mengidentifikasi indikator-indikator upwelling1. SST atau suhu air (˚C)

2. Klorofil-a (mg/m³)

3. Salinitas (ppt)

4. Nutrien (ppm)

5. Densitas (gr/cm³)

6. Pola arus (arah mata angin)

Dampak dari upwelling SST lebih dingin daripada daerah sekitarnya.

Juli 2006

Dampak dari upwelling blooming klorofil-a

Juli 2006

Pola arus bulan Juli

Distribusi suhu rata-rata bulan Desember – April pada kedalaman 100 m(Hasil olahan Word Ocean Data, Kunarso,2005)

Mengidentifikasi Upwelling Secara Kualitatif

dengan Data Citra Satelit MODIS

Mengenal Citra MODIS

MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) merupakan sensor yang diluncurkan ke orbit bumi oleh NASA bersama Satelit Terra (EOS AM) pada tahun 1999 dan Satelit Aqua (EOS PM) pada tahun 2002.

Resolusi spasial dari data yang dihasilkan beragam, yaitu 2 band pada resolusi spasial 250 m, 5 band pada resolusi spasial 500 m, dan 29 band pada resolusi spasial 1000 m (1 km)

Sensor MODIS merekam permukaan bumi setiap 1-2 hari. Lintasan orbit sensor MODIS berada pada ketinggian 705 km, lintasan orbit berupa sun synchronous.

Sensor Terra MODIS melintas khatulistiwa pada pukul 10.30 dan sensor Aqua MODIS pada jam 13.30 (waktu lokal). Sensor ini menghasilkan lebar sapuan daerah rekaman sebesar 2.330 km

Citra MODIS didesain untuk wahana mengukur dan mengetahui perubahan gejala dan kondisi permukaan bumi baik daratan, lautan, maupun atmosfer dalam skala global.

Parameter yang bisa diukur dengan citra MODIS antara lain penutupan awan, jumlah radiasi, identifikasi titik panas, suhu permukaan laut, konsentrasi klorofil-a, pigmen, padatan tersuspensi, fluorosensi, penyerapan cahaya (heat flux), dan produktivitas primer perairan

Situs:

http://www.oceancolor.gfsc.nasa.gov,

Data MODIS dalam situs terdiri atas beberapa Level, yaitu Level 0, 1, 2, 3 dan 4. Semakin besar levelnya maka resolusi spasialnya makin lebar (Tabel 1).

Bentuk data GPEG dan HDF (Hierarchical Data Format).

Data dalam bentuk HDF bisa diolah menggunakan software SeaDAS (SeaWiFS Data Analysis System). Software diperoleh dari situs yang sama dengan freedownload. Terakhir saya gunakan SeaDAS 6.0.

Alamat Perolehan Data

Level Resolusi Spasial Deskripsi

Level 0 250, 500, 1000 mData mentah (raw radiance counts) dalam bentuk

nilai digital , tanpa geokoreksi

Level

1A250, 500, 1000 m

Data berupa nilai radiansi (diturunkan dari

Level 0), tanpa geokoreksi

Level 1B 250, 500, 1000 mData berupa nilai radiansi yang sudah

tergeolokasi

Level 21 km

Data yang mengandung nilai geofisik dari dari

suatu objek bumi, telah melalui proses kalibrasi

sensor, koreksi atmosfer, dan algoritma.

Level 3 4,63 km

4,89 km

39 km

10 grid global

Data komposit dari level 2

Level 4Produk data produktivitas primer perairan

global

Tabel 1. Level data pada produk MODIS (Sumber : Brando, et al., 2006)

Langkah-Langkah Perolehan Data SST dan Klorofil-a

Buka Situs:

http://www.oceancolor.gfsc.nasa.gov,

Tampilan masuk Oceancolor, klik level 1 and 2 Browser

Akan terlihat tampilan persebaran klorofil-a seluruh dunia

Apabila menu pilihannya diganti dengan SST, maka akan terlihat sebaran suhu permukaan di seluruh dunia

Selanjutnya dimasukkan tanggal yang akan dilayout tampilan klorofil-a atau SST nya, misal tanggal 27 juli 2008

Mau download klorofil-a klik yang A2008209060000.L2_LAC_OC dan kalau yang SST klik yang A2008209060000.L2_LAC_SST, setelah kita klik keluar

Data akan tersimpan dalam memori komputer dalam bentuk HDF

Langkah-Langkah Pengolahan Data

1. Ekstraksi file data

Data yang diperoleh secara FTP (File Transfer Protocol) merupakan data yang terkompres (compressed data), contoh file-nya yang sudah di download misalkan “A2008209060000.L2_LAC.bz2”. Oleh karena itu untuk pengolahan data lebih lanjut data harus diekstrak terlebih dahulu, jika telah diekstrak file data tersebut akan berbentuk “A2008209060000.L2_LAC”.

1. Ekstrack DataHDF Data

Klik kanan Ekstrack here

2. Menjalankan software SeaDAS

Pada sistem operasi Linux Fedora Core 4/ pada Vmware under window. Pada desktop klik kanan > open terminal. Muncul terminal window, pada terminal window ketik perintah “seadas –em” > tekan enter. Muncul SeaDAS main menu.

3. Membuka data

Citra mentah (yang telah terekstrak). Pada main menu pilih display. Pilih data yang akan diolah, misal “A2008209060000.L2_LAC” > ok. Muncul product selection for MODIS file window.

4. Pemilihan produk,

Produk yaitu suhu permukaan laut (SST) dan konsentrasi klorofil-a. Pada product selection window aktifkan sst dan chlor_a > aktifkan pula quality level yang dipilih > load. Muncul band list selection window.

5. Pemilihan band yang mau diatur proyeksinya dan display

Klik file yang mau diproyeksikan pada band selection

5. Band List Selection

STOP

6. Pengaturan proyeksi peta.

Pada main menu pilih utilities > data manipulation > map projection. Muncul projection function window. Pilih produk yang akan diolah pada selection list hingga muncul pada selected for projection. Pada projections di dalam bagian map projection input pilih cylindrical > aktifkan pula isotropic > pada output size masukkan jumlah pixel produk (sesuai keinginan, misal: 700 x 700).

Pengaturan batas-batas peta; yaitu lingkup daerah penelitian. dalam projection function window masukkan batas-batas daerah penelitian (misal: S = -20; N = -5; W = 105; E = 125). Jika sudah klik go. Tunggu komputer akan melakukan proses map projection running. Setelah itu pada band list selection window akan muncul data yang telah terproyeksi (dengan keterangan tambahan “mapped”).

6. Map ProjectionBack to Main Menu Utilities Data Manipulation

Map Projection

7. Display Satellite Image

Back to Band List Selection Select file

Display

8. Give Color to Satellite ImageFunctions Color Load Load LUT

Klorofil-a SST

Functions on Displayed Data

Select Functions

(1) Coastline(2) Grid line(3) Color bar(4) Load color

palette(5) Rescale(6) Cursor position(7) Read & Profile(8) Rline(9) Output data function

(1) Coastline

Functions Coastline

Select Setups coastline

Select line typeColor

Thicknessresolution

(2) Grid line

Functions Grid

Select Setups Grid

Select line color, Interval, Thickness

Select label color, position

(3) Color Bar

Functions Color Bar On

(4) Load color palette

Select

Select function Color LUT Load Color

(5) Rescale(User-controlled scaling)

Select function Rescale

Go

Select scale Type

Input min, max value

Pengaturan skala gradasi warna, hal ini dilakukan dengan tujuan untuk mempermudah saat kita melakukan analisa data. Pada display window pilih functions > rescale. Muncul rescale window. Secara normal (default) SeaDAS akan menampilkan konsentrasi klorofil-a dari 0,01 mg/m3 sampai 64 mg/m3 dan suhu permukaan laut dari -2 °C sampai 35 °C. Batas skala ini dapat diatur dengan mengubah batas-batas skala pada rescale window, misal untuk konsentrasi klorofil-a dari 0 mg/m3 sampai 10 mg/m3 dan suhu permukaan laut dari 22 °C sampai 32 °C. Jika sudah klik redisplay.

Default scale 0.1 ～　 10

Workshop & Training Deteksi, Mitigasi dan Pencegahan Degradasi Lingkungan Pesisir dan Laut di Indonesia23 Juli 2004, BPP Teknologi

(6) Cursor positionShow latitude/longitude and

data value information

Select function Cursor position

Informational items

(7) Read & Profile (Read box-area data with statistics)

Select function Read & Profile

Input position → Move to pixel/line or lat/lon

Mouse movement in the virtual mouse pad

Select Box size

Read and plot function

Pembacaan nilai spasial suhu permukaan laut dan konsentrasi klorofil-a. Pada display window (sst atau chlor-a) pilih functions > read and profile. Muncul read main window. Masukkan koordinat lokasi titik yang ingin diketahui nilai spasialnya pada lat/lon > klik tombol move to lat/lon. Nilai spasial dapat dilihat pada geo data (suhu permukaan laut dalam °C sedangkan konsentrasi klorofil-a dalam mg/m3). Pada display window akan muncul simbol “+” yang menunjukkan lokasi titik pengamatan. Gambar dibawah adalah contoh untuk pembacaan nilai spasial konsentrasi klorofil-a.

Output box data

Print the data in the area around the software cursor using Box size dimensions.(Mean, Variance, Std dev)

Save text file at the current directory

(8) Rline(Line segment data read and

plot)Select function Rline

Mouse movement in the virtual mouse pad

Input position (Lat/Lon or pixel/line)

Setup and action Items

Add a new pointStart position and End position

Line segment on image

Output line segment data Plot line segment data

Save

(9) Output data function

GIF, TIFF, Postscript or Postscript

Select Image Display

File name

Color Bar, Off or On

File Type

Go

Select function Output Display

Penyimpanan data spasial dalam bentuk “image display” dengan ekstensi “.png”. Pada display window pilih functions > output > display. Muncul output setup window, tulis nama file pada output file. Jika sudah klik go.

(9) Output data function

Binary Flat File, HDF SD, SeaDAS_Mapped

Select Image data

File name

Color Bar, Off or On

File TypeGo

Select function Output Data

Penyimpanan data spasial dalam bentuk “image data” dengan ekstensi “.asc”. Pada display window pilih functions > output > data > ASCII. Muncul output ASCII file window, tulis nama file pada output file. Klik setup, muncul output ASCII setup window. Pada bagian add column variables to output pilih geophys data, latitude, dan longitude, sehingga nanti akan diperoleh data geofisik, lintang dan bujur. Jika sudah klik write file. File berbentuk “image data” ini dapat diolah lebih lanjut pada software SIG seperti ArcGIS 9.2.

Referensi

1. SeaDAS Home Page

http://seadas.gsfc.nasa.gov/

2. Hendiarti, N. 2004. Workshop dan Training Deteksi, Mitigasi dan Pencegahan Degradasi Lingkungan Pesisir dan Laut di Indonesia. 23 Juli 2004, BPPT, Jakarta.

3. Kunarso, Nugroho, A.C., Ibadurahman. 2010. Modul Pengolahan Data MODIS 1. FPIK, Undip, Semarang.