Kesan atmosfera bumi ke atas teknik
remote sensing![]()
Komponen bagi teknologi remote sensing ialah :
Penderia / Pelantar
Objek / fenomena
Pembawa maklumat (Tenaga EMR)
Bagi remote sensing yang beroperasi dalam mode pasif tenaga utama sebagai pembawa maklumat ialah pancaran matahari. Manakala bagi remote sensing yang beroperasi dalam active mode tenaga EMR yang terlibat adakah dijanakan oleh sistem remote sensing itu sendiri.
Berdasarkan rajah (1.1), tenaga pancaran matahari terpaksa melalu atmosfera bumi dalam perjalanannya dari punca ke permukaan bumi. Pantulan (pancaran matahari ini) keatas pula terpaksa melalui atmosfera bumi sekali lagi dalam perjalanannya dari permukaan bumi ke penderia.
Oleh itu, dalam satu sistem yang lengkap pancaran matahari terpaksa melalui atmosfera bumi sebanyak dua kali.
Mengikut hukum fizik, apabila tenaga (pancaran matahari) bergerak dari media yang berlainan ketumpatan maka pembiasan, penyerakan, penyerapan dan penghantaran akan berlaku.
Hal ini sama hal nya dengan keadaan bagi teknik remote sensing yang menggunakan mode pasif. Ini adalah kerana atmosfera bumi dikatakan mempunyai kandungan yang pelbagai dengan ketumpatan yang sentiasa berubah-ubah.
Dengan itu ada bahagian-bahagian tertentu dari spektrum EMR mengalami gangguan semasa melalui atmosfera bumi. Ada yang langsung tidak dapat menembusi atmosfera dan ada yang hanya sebahagian sahaja yang lepas dan ada yang penghantarannya 100 peratus (telus).
Ini dapat dilihat dari rajah 1.2 ( tetingkap atmosfera). Kebanyakan pancaran dibahagian panjang gelombang yang pendek (bahagian Ultra unggu kebawah) tidak dapat menembusi atmosfera bumi (legap - opaque).Manakala bahagian sinar-nampak (visible) dapat menembusi sehingga sampai kepermukaan bumi dan terdapat juga bahagian-bahagian lain yang dapat menembusi atmosfera bumi.
Bahagian spektrum EMR yang dapat menembusi atmosfera bumi ini dikenali sebagai tingkap atmosfera. Ianya sangat berguna dalam teknologi remote sensing terutama bagi tujuan mereka-bentuk pengesan (penderia) bagi mode pasif.
Walaupun ada bahagian yang dapat menembusi atmosfera bumi, ianya tidaklah 100 % telus malah akan mengalami gangguan yang mana akan mengurangkan kesan (tahap tenaga).
Oleh itu pembalikan (reflectance) dari permukaan bumi yang dikesan oleh penderia diatas pelantar adalah merupakan isyarat yang mengalami gangguan.
Mengikut hukum pancaran tenaga, pembalikan (reflectance) oleh bahan-bahan (permukaan bumi) adalah unik ianya sering dikenali sebagai spectral signature (tandatangan spektral). Sepatutnya tidak berubah bagi sesuatu panjang gelombang.
Dengan wujudnya gangguan dari atmosfera ini nilai tenaga pembalikan (reflectance) akan berubah-ubah mengikut keadaan atmosfera.
Gangguan atmosfera ini memberikan dua implikasi dalam penggunaan data remote sensing.
Bagi aplikasi yang memerlukan kepada penafsiran secara fizikal gangguan ini tidak akan memberi kesan yang nyata. Sebagai contohnya mengesan lingkungan badan air atau menentukan sempadan badan air.
Bagi aplikasi yang memerlukan kepada ketepatan radiometrik yang tinggi, gangguan atmosfera akan memberi kesan yang nyata. Seperti kegunaan data remote sensing bagi pemantauan keadaan tanaman (biomass), penentuan kualiti air laut dang sebagainya.
Bagaimana menangani gangguan atmosfera ini terdapat tiga pendekatan yang selalu digunakan :
Tidak menghiraukan terhadap kesan gangguan tersebut
Menggunakan data rujukan (data dari udara yang lebih tepat)
Menghitung (anggaran) kesan gangguan tersebut dan pembetulan dibuat kepada isyarat yang diterima oleh penderia diatas pelantar.
Bagi pendekatan yang kedua dan ketiga, pengetahuan tentang keadaan atmosfera semasa adalah diperlukan bagi membolehkan kesan gangguan atmosfera dihitung.
Model-model atmosfera mula digunakan bagi membolehkan atmosfera bumi yang dinamik dinyatakan dalam bentuk matematik
Data-data seperti kelembapan, suhu, tekanan serta kandungan wap air diperlukan bagi mengetahui kesan gangguan atmosfera bagi pancaran (suatu panjang gelombang).
Dalam hal ini pengetahuan yang berhubung dengan atmosfera iaitu fizik atmosfera diperlukan supaya pembetulan terhadap kesan gangguan dapat dihitung dengan tepat.