BAB 9 GEOLOGI FOTO
9 9.1. Pendahuluan Geologi Foto pada hakekatnya adalah penggunaan foto udara dalam geologi. Para ahli geologi menggunakan foto udara untuk tujuan penelitian maupun eksplorasi. Melalui kajian foto udara stereoskopik seorang ahli geologi dapat memperoleh informasi geologi. Di lapangan para ahli geologi menggunakannya foto udara sebagai peta dasar dan di laboratorium foto udara dipakai untuk keperluan pengkuran obyek-obyek geologi secara teliti dengan bantuan suatu alat yang presisi. Data-data tersebut digunakan untuk membuat peta topografi dan peta geologi foto yang memiliki tingkat akurasi yang tinggi. Berbagai macam data geologi sangat mungkin diperoleh dari foto udara. Ilmu yang yang berhubungan dengan pengukuran secara teliti diatas suatu foto udara dikenal dengan fotogrametri. Banyak proyek pemetaan geologi foto detail memanfaatkan peralatan fotogrametri untuk keperluan penghitungan dan pengukuran ketebalan stratigrafi, pengukuran dimensi dari suatu tubuh batuan, pengukuran pergeseran suatu patahan, pengukuran arah jurus perlapisan, besaran kemiringan lapisan, dan “closure” dari suatu lipatan. Beberapa instrumen memungkinkan untuk pengeplotan data geologi foto secara akurat diatas peta dasar dan dapat juga dipakai untuk membuat kontur struktur dan peta isopach secara teliti di daerah yang singkapan perlapisan batuannya sangat baik. Bagian dari geologi foto yang memasukan teknik-teknik teknik-teknik lanjutan dari fotogrametri dikenal sebagai “Quantitative “ Quantitative Photogeology ”, sedangkan bagian dari geologi foto yang yang berhubungan dengan studi tentang bagaimana “mengenal dan menafsirkan” menafsirkan” kenampakan obyek dan gejala geologi pada foto udara dikenal dengan sebutan “Qualitative Photogeology” Photogeology” . Pada saat ini istilah istilah mengenai “Geologi Foto”, “Pemetaan Geologi Foto”, dan “Penafsiran Geologi Foto” merupakan istilah-istilah istilah -istilah yang tidak hanya untuk dibedakan pengertiannya akan tetapi lebih ditekankan pada penerapannya, sehingga pengertian dan definisi mengenai istilah tersebut menjadi kurang bermakna. Berikut ini adalah definisi dan pengertian dari istilah-istilah ist ilah-istilah tersebut diatas:
9.1.1. Foto Udara Udara (Aerial (Aerial Photograph) Photograph) Adalah suatu rekaman detail permukaan bumi yang dipengaruhi oleh panjang fokus lensa kamera, ketinggian terbang pesawat, waktu pemotretan, jenis film dan filter yang dipakai saat pemotretan. Foto udara dapat juga didefinisikan sebagai gabungan dari gambar / citra foto yang dibuat untuk mengenal unsur-unsur dalam penafsiran/interpretasi. Foto udara pada dasarnya merupakan foto perspektif yang secara geometri berhubungan dengan jenis kamera yang dipakai dalam pemotretan.
9.1.2. Geologi Foto (Photogeology) (Photogeology) Geologi Foto adalah pemanfaatan foto udara dalam ilmu pengetahuan geologi. Definisi ini merupakan definisi umum yang lazim diketahui oleh orang dan tidak spesifik/khusus. Di ruang kelas, di lapangan dan di kantor para ahli seperti Kartografi, Geografi, Insinyur, Fotogrametri, dan geologi semuanya menggunakan foto sebagai bagian dari pekerjaannya. Oleh karena itu
GEOMORFOLOGI
99
BAB 9 GEOLOGI FOTO
Geologi Foto mungkin dapat didefinisikan sebagai seorang ahli geologi yang terlatih dan berpengalaman di dalam pemanfaatan dan pemakaian foto udara, khususnya di dalam pengkajian secara stereoskopik.
9.1.3. Pemetaan Geologi Geologi Foto (Photogeologic (Photogeologic Mapping) Mapping) Pemetaan geologi foto adalah hal yang paling mendasar didalam membuat peta geologi dimana data di kompilasi dari foto udara. Prosedur ini seringkali dianggap sebagai acuan dari penafsiran geologi foto. Smith (1953) mendifinisikan sebagai pengenalan bentuk-bentuk yang spesifik/khas dari obyek-obyek obyek-obyek diatas foto udara sebagai “Photograph reading” dan disepakati oleh banyak ahli sebagai istilah dari “Interpretation”. Seorang ahli geologi yang dapat mengenal kemiringan lapisan, patahan/sesar, batas stratigrafi, dan sumbu lipatan yang diperoleh dari hasil pengamatan dan disajikan di atas suatu peta dikenal dengan peta geologi foto. Namun demikian masih diperlukan lagi latihan dan pengalaman yang cukup agar mampu membuat penafsiran peta geologi dan harus meng-apresiasi makna dari hubungan antara struktur geologi, stratigrafi, dan geomorofologi yang tidak dapat hanya ditunjukkan dengan simbol-simbol diatas suatu peta geologi.
9.1.4. Penafsiran Geologi Geologi Foto (Photogeologic Interpretation) Interpretation) Definisi secara luas dari interpretasi telah dilakukan oleh Summerson (1954,p.397) sebagai perkiraan dari suatu obyek atau fenomena yang secara nyata tidak dilihat langsung; dan penafsiran geologi melalui media foto udara tidak sama seperti pada penafsiran geologi hasil observasi data lapangan. Penafsiran geologi foto adalah penafsiran melalui suatu analisa dan pengetahuan geologi tingkat lanjut (advanced) dari suatu daerah didasarkan atas informasi yang berasal dari kajian suatu foto udara. Dari tiga pengertian dan definisi dari istilah-istilah tersebut diatas, para profesional yang ahli dibidang geologi foto dapat memahami mengenai perbedaan definisi tersebut diatas. Meskipun demikian, tidak seorangpun diantara para ahli geologi yang secara otomatis menjadi ahli dalam bidang penafsiran geologi foto. Analisa geologi foto yang lengkap len gkap mungkin melibatkan (1). Kajian suatu foto, (2). Mengkontruksi suatu peta, dan (3). Menyiapkan laporan. laporan. Prioritas dari pekerjaan pekerjaan ini adalah daerah yang akan dikaji/diteliti harus terliput dalam foto udara, dan indek foto sebaiknya disiapkan. Seringkali mosaik harus dibuat dan dibangun dan diproduksi lebih dahulu. Bersamaan dengan pengkajian geologi foto, informasi yang diperoleh harus ditranfer ke foto mosaik atau keatas peta dasar. Hal ini mungkin membutuhkan atau tidak membutuhkan membut uhkan instrumen fotogrametri. Sebagai tambahan, seorang ahli geologi foto harus mengetahui dan mengerti kenyataan bahwa foto udara bukanlah merupakan peta yang sebenarnya, dan bahwa model stereoskopik seringkali tidak menyajikan suatu keadaan terrain atau atau permukaan tanah yang sebenarnya pada pemotretan udara. Bab ini akan menjelaskan kepada kita mengenai foto udara, stereoskopik, dan beberapa prosedur dasar yang diperlukan dalam mengatur dan memanfaatkan memanfaatkan foto udara untuk kepentingan kepentingan penelitian di bidang geologi foto.
9.2. Foto Udara Teknik pemetaan dari foto udara adalah salah satu aspek yang terpenting dalam ilmu Fotogrametri / Penginderaan jauh. Fotogrametri / Penginderaan Jauh sendiri didefinisikan sebagai seni, sains, dan teknonologi dalam memperoleh informasi yang andal (reliable) tentang obyek fisik dan lingkungan melalui proses rekaman, pengukuran, dan interpretasi citra dan pola radiasi elektromagnetis serta gejala lainnya. Perbedaan diantara keduanya terletak pada kenyataan bahwa titik berat Fotogrametri adalah pada aspek pengukuran dimana letak obyek (lintang, bujur, ketinggian) yang dipetakan,
GEOMORFOLOGI
100
BAB 9 GEOLOGI FOTO
sedangkan Penginderaan Jauh lebih tertarik pada pengenalan obyek apa (klasifikasi tanah, jenis tumbuhan, informasi geomorfologi, dll) yang akan dipetakan. Kedua cabang ilmu ini saling berkaitan erat dalam proses penyajian peta baik peta topografi maupun peta tematik sebagai produk akhirnya. Sedangkan pemakaian jenis sensor yang digunakan pada proses data akuisisi (kamera udara, Landsat, SPOT), pemrosesan citranya (analog atau digital), cara analisisnya, serta cara penyajian produk akhirnya (analog maupun digital) praktis tidak mempunyai perbedaan.
9.2.1. Jenis dan Komponen Komponen Kamera Kamera yang digunakan untuk memperoleh foto udara adalah kamera udara (aerial camera), meskipun kamera lain seperti kamera terestrial, bahkan kamera amatir biasa (misalnya Haselblad) yang dipasang pada pesawat udara atau helikopter sudah banyak digunakan untuk keperluan yang khusus. Beberapa jenis kamera udara yang biasa digunakan adalah: (1) Frame Camera; (2) Continous Strip Camera; dan (3) Panoramic camera. Dua kamera terakhir biasanya hanya digunakan dalam pekerjaan survey reconnaissance. reconnaissance. Yang sangat umum digunakan untuk keperluan pemetaan adalah Frame Camera yang diambil secara vertikal. Komponen-komponen yang ada pada suatu kamera foto udara dapat dilihat pada gambar 10-1. Kamera ini menghasilkan menghasilkan suatu gambaran permukaan permukaan tanah tanah berbentuk segi empat, umumnya berukuran sekitar 23 cm x 23 cm. Lensa kamera membentuk gambar obyek yang dipotret pada bidang fokal (Focal plane), diafragma dan shutter mengontrol exposure sesuai dengan banyaknya sinar yang ada dan kecepatan filmnya, dan penapis (filter) membantu untuk menembus kabut di atmosfer. Beberapa jenis lensa yang banyak di gunakan adalah Bausch and Lomb Metrogone wide angle, Zeiss Pleogon and Wild normal angle, wide angle dan super wide angle. Dan hal ini berkaitan dengan panjang fokus fokus dari sistem lensa tersebut. Magasin (Kotak Film) berfungsi untuk menempatkan film, memutar film untuk expose berikutnya, dan menjadi tempat untuk meratakan film selama s elama pemotretan. Body camera adalah rangka kamera dari suatu potret udara yang merupakan bagian yang melindungi bagian-bagian dari kamera. Lens cone assembly merupakan susunan lensa-lensa dari suatu suatu kamera yang disusun sedemikian rupa sehingga cahaya yang masuk melalui filter yang berada didepan lensa akan difokuskan pada suatu bidang fokus dimana tepat jatuh diatas bidang film dari kamera. Diafragma terletak diantara susunan elemen lensa yang terdiri atas serangkaian lembaran logam tipis yang dapat diputar untuk memperlebar atau mempersempit ukuran bukaannya. Inner cone berfungsi menghubungkan menghubungkan susunan susunan lensa dengan permukaan permukaan atas dari pada cone. Permukaan atas ini dinamakan bidang fokal atau bidang gambar yang memuat fiducial –marks –marks yang menyatakan sumbu koordinat dari foto yang dihasilkan. Letak fiducial-marks ini bisa ditepi atau dipojok bidang foto yang juga memuat informasi tentang ketinggian terbang (altimeter), nomor kamera, fokus, fokus, nomor foto, nuvo, dan dan waktu pemotretan. pemotretan. Posisi relatif titik fiducial marks dan harga koordinat principal point serta fokus kamera dinamakan elemen orientasi dalam kamera. Outer cone berfungsi untuk menopang inner cone, memegang mekanisme penggerak, dan menopang magasin kamera. Sedangkan mekanisme penggerak memungkinkan gerakan gerakan untuk memutar dan menutup shutter, mengoperasi sistem vakum kamera untuk membuat film menjadi betul-betul rata selama pemotretan.
GEOMORFOLOGI
101
BAB 9 GEOLOGI FOTO
Shutter adalah alat mekanis yang dapat membuka dan menutup secara mekanis, berfungsi untuk mengatur lama pencahayaan yang masuk kedalam kamera dan biasanya diatur berdasarkan waktu Umumnya adalah 1/125 detik, 1/60 detik dan seterusnya.
Roll film
Roll Film
Magazine Film Flattener Film
Body Camera
focal planes
Focal length
Inner cone Shutter
Lens conne assembly Lens
Diaphragma
outer cone Filter Optical axis
[ 1. Magazine (Kotak Film) ; 2. Body camera; 3. Susunan lensa kamera (Lens conne assembly); 4. Lensa; 5. Inner Inner cone lens; 6. Outer cone lens; 7. Diagfragma; 8. Shutter; 9. Filter; 10. Panjang fokus lensa kamera; 11. Sumbu optis kamera; 12. Film; 13. Roll film; 14. Bidang fokus ; 15. Format bukaan kamera ]
Gambar 9-1 Bagan dari komponen komponen suatu kamera foto udara udara
Bidang fokus (Focal planes ) adalah permukaan atas dan permukaan atas bidang fokus yang terletak pada suatu jarak tetap dari titik nodal belakang lensa untuk memperoleh gambar yang baik. Panjang fokus ini ditentukan dengan mengkalibrasi kamera yang bersangkutan. Beberapa perlengkapan tambahan lainnya selama pelaksanaan pemotretan dengan menggunakan kamera udara adalah camera mount, viewfinder, intervalometer, exposure meter , dan catu daya sebagai pengbangkit tenaga. Camera mount dipasang kuat pada badan pesawat dilengkapi dengan schock absorber untuk memperkecil vibrasi, Kamera bebas bergerak pada sumbu putarnya terhadap camera mount ini. Viewfinder mirip dengan kamera kecil yang menghasilkan gambaran obyek dipermukaan tanah. Dengan melihat gambar ini, pemotret dapat mengontrol interval antara dua exposure yang berurutan, biasanya 60% ke arah jalur terbang dan 30% kearah samping untuk memperoleh overlap yang sesuai dengan yang dipersyaratkan dalam pemetaan. Viewfinder adalah merupakan bagian dari intervalometer yang berguna untuk mengontrol interval exposure secara semi otomatis. Pemotret memasukkan besaran overlap yang diinginkan kedalam
GEOMORFOLOGI
102
BAB 9 GEOLOGI FOTO
intervalometer. Intervalometer ini ini kemudian mengirim mengirim sinyal listrik listrik ke kamera yang menyetel menyetel shutter dan membuat exposure sesuai dengan overlap yang diinginkan.
9.2.2. Geometri Foto Udara Vertikal Foto udara yang terekam pada film merupakan gambaran yang lengkap dari obyek yang timbul. Negative film yang diperoleh dapat direproduksi menjadi foto positif baik berupa diapositif maupun paper print yang diperoleh dengan cara pencetakkan emulsi terhadap emulsi (emulsion on emulsion). Oleh karenanya geometri sebuah positif adalah sama sama persis dengan negatif yang terbalik, atau geometri sebuah positif sama persis dengan obyek ruangnya, kecuali skalanya. Secara geometris, sebuah positif adalah bayangan yang terletak pada jarak fokus di depan titik nodal depan sebuah kamera. Foto Udara umumnya umumnya diklasifikasikan diklasifikasikan berdasarkan orientasi dari sumbu optik kamera, Sumbu Sumbu optik dapat diketahui dari garis sepanjang titik kamera. Sumbu optik menghubungkan titik pusat film dengan pusat lensa dan menerus melalui depan kamera hingga kearah luar. Foto udara tegak (vertikal) adalah foto yang diambil dari satu kamera dimana sumbu optik ke arah bawah membentuk sudut 90 0 atau tegak lurus terhadap permukaan tanah / terrain. Beberapa batasan dari foto udara vertikal mengijinkan bahwa selama pemotretan sumbu optik membentuk sudut beberapa derajat dari sumbu vertikal masih diklasifikasikan diklasi fikasikan kedalam jenis foto vertikal. Foto udara oblique adalah foto yang diambil melalui suatu kamera dimana posisi sumbu optik nya membentuk sudut dengan dengan permukaan tanah tanah / terrain. terrain. Pada gambar 9-2 memperlihatkan geometri foto udara tegak (vertikal) dan hubungan antara film negative, lensa kamera, film positive (cetakan), dan permukaan tanah / terrain. Skala foto sama dengan ratio antara panjang fokus kamera dengan dengan tinggi kamera (f/H). Titik N terletak tepat dibawah kamera dan disebut sebagai titik nadir, sedangkan titk ” PP” PP” adalah principal point (titik pusat) foto. Pada foto udara tegak, titik principal point dengan titik nadir berimpit dalam satu titik, sedangkan pada foto udara miring (oblique) kedua titik tersebut terpisah. Film negative
f Lensa
L f
Principal point (PP) H
Cetakan (film positive) positive)
P
Terrain
Gambar 9-2 Geometri Foto Udara Tegak
GEOMORFOLOGI
103
BAB 9 GEOLOGI FOTO
9.2.3. Prosedur Pemotretan Udara. Foto udara adalah suatu foto yang diambil melalui kamera yang dibawa oleh pesawat terbang. Oleh karena itu sebelum pelaksanaan pemotretan biasanya dilakukan persiapan secara profesional. banyak faktor yang harus dipertimbangkan dan banyak permasalahan yang harus dipecahkan sebelum pesawat terbang tinggal landas. Kebutuhan dari suatu proyek pemotretan udara adalah menentukan skala dan karakteristik foto yang diinginkan. Tipe kamera yang akan dipakai, dan jenis filter yang diperlukan, film yang sesuai dan peralatan peralatan khusus lainnya serta personel fotografi yang profesional. Dalam suatu proyek pemotretan udara, sebelum pesawat melaksanakan pemotretan, maka jalur terbang pada daerah yang akan dipotret harus direncanakan dulu (Gambar 9-3). Pesawat harus terbang sesuai dengan jalur terbang yang sudah ditetapkan dan arah pergerakan pesawat harus mengikuti arah jalur terbang. Jarak antara setiap jalur terbang adalah sama. Pemotretan yang dilakukan dari satu jalur terbang akan mengkover area permukaan bumi dengan lebar tertentu. Jalur kedua dari pemotretan pemotretan harus mengkover mengkover bagian tepi dari areal yang dipotret dipotret pada jalur jalur terbang pertama. Bagian tepi luar yang terpotret dua kali pada jalur pemotretan yang bersebelahan disebut sebagai ” side side lap” lap” dan umumnya cakupan luas sidelap sekitar 30 %. %. Selama skala diketahui, maka lebar dari cakupan permukaan tanah dalam satu jalur terbang dapat dihitung.Untuk dapat mengkover sidelap sebesar 30%, maka jarak antara jalur terbang yang berurutan harus direncanakan sebesar 70% lebar dari cakupan wilayah yang terpotret.
Gambar 9-3 Rencana jalur terbang pesawat pada suatu proyek pemotretan udara. Jalur penerbangan yang sejajar harus mencakup coverage area (sidelap) sebesar 30% dan dua foto yang diambil pada satu jalur terbang harus mencakup coverage area (overlap) sebesar 60%.
Dalam satu jalur terbang, pemotretan harus dilakukaan dengan cukup sering sehingga seluruh obyek yang ada di permukaan tanah dapat terekam minimal dalam dua dua potert yang berurutan. berurutan. Areal yang terpotert dua kali (overlap) pada posisi lokasi pesawat yang berbeda dan dalam satu jalur terbang yang sama disebut dengan ”overlap” atau ”forward”. Dalam prakteknya overlap area mencakup 60% dan merupakan areal cakupan stereokospik (areal yang dapat dilihat dalam bentuk 3 dimensi), lihat gambar 9-4 dan 9-5. Dalam prakteknya, wilayah foto yang overlap 60% merupakan areal cakupan stereoskopik.
GEOMORFOLOGI
104
BAB 9 GEOLOGI FOTO
Jalaur terbang 1
Jalur terbang 2
Foto
Ground
N1
Side Sidela la 30% 30%
N2
Gambar 9-4 Coverage area sidelap sebesar 30% yang diambil dari dua jalur terbang yang berdampingan, yaitu jalur terbang terbang 1 dan jalur terbang 2. Arah terbang terbang menuju ke arah pembaca.
L1
G
N1
L2
N2
K
(60% overlap) Gambar 9-5 Coverage area overlap sebesar sebesar 60% yang diambil dari dari satu jalur terbang pada 2 lokasi pemotretan yang berbeda (L1 dan L2).
Skala foto pada hakekatnya mirip dengan skala peta. skala foto adalah berbandingan jarak dua buah obyek di foto dengan jarak yang sesungguhnya di atas tanah. Perbedaannya, pada sebuah peta, skala akan sama disetiap titik karena peta adalah merupakan proyeksi ortogonal dari sebuah kenampakan di permukaan tanah. Sebaliknya, sebuah foto udara adalah hasil suatu proyeksi sentral yang mengakibatkan skala bervariasi sesuai dengan ketinggian titik tersebut terhadap suatu bidang referensi tertentu. Hanya bila daerah yang dipotret betul-betul datar saja (hal ini jarang terjadi) maka kaidah untuk menghitung skala peta itu berlaku untuk menghitung skala foto. Rumus untuk menghitung skala foto dengan demikian berbeda dari titik satu dengan titik lain seperti yang diberikan pada rumus berikut ini: Sa = f / (H-h) dimana : f = H = h = Sa =
panjang fokus kamera ketinggian terbang pesawat ketinggian titik A terhadap bidang referensi (muka laut) skala pada titik A
Untuk mempermudah definisi skala foto untuk seluruh cakupan lembah foto atau bahkan seluruh daerah pemetaan yang mungkin tercakup atas ratusan foto, diberikan skala foto rata-rata yang diperoleh dengan menggunakan menggunakan rumus rumus diatas, akan tetapi dengan menggantikan menggantikan h dengan h rata-rata.
GEOMORFOLOGI
105
BAB 9 GEOLOGI FOTO
9.2.4. Faktor Faktor Yang Yang Berdampak Pada Pada Gambar Gambar Foto Faktor-faktor yang dapat berakibat pada gambar foto dapat dibedakan menjadi 2 (dua) kelompok: (a). Faktor kendali manusia yang relatif tetap, seperti panjang fokus lensa, tinggi terbang, kombinasi film dan filter, dan posisi sudut lensa; (b). Faktor variasi alam seperti warna dari obyek yang dipotret, posisi obyek terhadap sudut matahari, jumlah kabut di atmosfer, dan lain sebagainya. 1. Panjang Fokus dan Tinggi Terbang
Panjang fokus dan tinggi terbang harus dipertimbangkan secara bersamaan karena kedua faktor tersebut berhubungan dengan skala foto. Berkaitan dengan panjang fokus dan tinggi terbang , maka rata-rata skala suatu foto dapat diformulasikan sebagai berikut: S = f/H dimana : S = Skala f = Panjang fokus lensa H = Tinggi terbang pesawat pesawat Sebagai contoh apabila pemotretan diambil pada ketinggian 10.000 feet sedangkan panjang fokus lensa kamera adalah 6 inch (0.5 feet), maka skala foto adalah: 0.5 / 10.000 = 1 : 20.000 2. Kombinasi Film dan Filter
Kenampakan gambar foto sangat mungkin dipengaruhi oleh sensitifitas film dan transmisi cahaya dalam pemakaian filter. Sensitifitas suatu emulsi film sangat dipengaruhi ketika film terebut diproduksi sehingga semua atau sebagian spektrum spektrum sinar tampak dan sinar infra merah terekam terekam oleh film. Demikian juga dengan panjang gelombang cahaya pantul dari suatu obyek pada kenyataannya dapat terekam karena sebagian dipengaruhi oleh kombinasi filter. Rekaman dari panjang gelombang cahaya yang terpilih sangat dipengaruhi oleh film dan filter. dan hal ini dapat berakibat pada hasil dari gambar foto, terutama berdampak pada rona warna dalam foto. 3. Sudut Lensa Kamera
Pada saat pemotretan, sudut sudut lensa kamera sangat sangat berpengaruh pada kurucut sinar sinar yang masuk kedalam kamera melalui lensa kamera dan hal ini sangat penting karena akan berpengaruh pada pergeseran radial (radial displacement) dan pada perhitungan parallax (parallax measurement) dan hal tersebut akan berpengaruh pada aplikasi fotogrametri dalam penafsiran geologi. Lensa dengan panjang fokus yang besar (long-focal-length) yaitu lensa dengan panjang fokus lebih besar dari 6 inchi (narrow angle) akan mempunyai sudut cakupan yang sempit dibandingkan dengan lensa yang memiliki panjang fokus fokus kurang dari 6 inci (wide angle). Jadi, untuk menjaga menjaga agar supaya skala foto dan ukuran format foto, maka pemotretan harus menggunakan lensa dengan panjang fokus 6 inci atau lebih atau dengan menggunakan narrow angle yang terbang dengan ketinggian yang lebih tinggi dibandingkan dengan penggunaan lensa wide angle. angle. Dalam kondisi ini maka “ maka “radial radial displacement” displacement” atau atau biasa disebut juga “ juga “relief relief displacement” displacement” (pergeseran (pergeseran relief) dari titik gambar yang sama akan lebih kecil apabila menggunakan “ menggunakan “narrow narrow angle” angle” , untuk menjaga skala dan ukuran format foto tetap maka kamera yang memiliki lensa narrow angle harus terbang lebih tinngi lagi. Perbedaan parallax pada suatu obyek dengan ketinggian tertentu sebaliknya akan berpengaruh pada hasil dari perbedaan ketinggian terbang, perbedaan parallax secara langsung akan berkurang dengan meningkatnya ketinggian ketinggian terbang pesawat pesawat untuk panjang fokus fokus lensa yang
GEOMORFOLOGI
106
BAB 9 GEOLOGI FOTO
tertentu. Dengan demikian, secara tidak langsung sudut lensa kamera tidak berdampak pada pengukuran parallax. Apabila ketinggian terbang pesawat tetap terjaga maka sudut lensa tidak akan berpengaruh terhadap pengukuran parallax pada satu titik gambar yang sama. Penyimpangan (distorsi) gambar/citra yang terjadi pada tepi foto yang diambil dengan menggunakan lensa wide angle akan lebih baik hasilnya dibandingkan apabila menggunakan lensa narrow angle.
9.3. Stereoskop dan Foto Udara Stereo Kondisi stereoskopis adalah suatu kondisi yang bila seseorang melihat secara serempak dua foto yang memuat obyek yang sama dan dipotret dari dua posisi yang berbeda (overlap), masingmasing mata melihat foto yang bersangkutan, maka akan tampaklah bayangan yang stereoskopis (3 dimensi). Alat untuk mempermudah cara melihat seperti ini diantaranya adalah stereoskop. Kondisi stereoskopis ini diperlukan bagi operator dalam melakukan proses pemetaan karena dengan melihat obyek dalam 3 dimensi, seseorang akan merasa lebih nyaman, dapat menduga, bahkan dapat menghitung efek ketinggian suatu obyek pada skala tertentu.Dengan melatih diri dan praktek, seseorang mungkin akan memiliki kemampuan melihat secara stereoskopik tanpa tanpa harus memakai bantuan alat stereoskop. Namuin Namuin demikian, bagi setiap pemula diwajibkan untuk belajar bagaimana cara menggunakan stereoskop. Dan setiap ahli geologi foto dalam pekerjaannya selalu dilengkapi dengan alat strereoskop apabila ingin melihat obyek obyek geologi yang terdapat di dalam foto udara. Fungsi utama dari stereoskop adalah membantu seseorang untuk melihat obyek pada foto dengan cara memfokuskan memfokuskan matanya diatas diatas sebuah foto. Dan alat stereoskop berfungsi berfungsi untuk memastikan dan memelihara agar supaya jarak penglihatan mata tetap (konstan). Ada dua jenis alat stereoskop, yaitu stereoskop lensa dan stereoskop cermin. Stereoskop Lensa, tersusun dari dua buah lensa yang ditopang oleh sepasang kaki yang relatif pendek. Pada model stereoskop lensa, umumnya jarak kedua lensa dapat diatur jaraknya dengan cara menggeser-geserkan jaraknya agar supaya diperoleh jarak yang sesuai dengan jarak dasar kedua mata dari setiap orang. Sebagaimana diketahui bahwa jarak dasar antara pasangan mata setiap orang akan berbeda –beda, –beda, oleh karena itu pada alat stereoskop jarak antara kedua lensanya dapat digeser-geser untuk disesuaikan dengan jarak dasar kedua mata dari masing-masing individu. Prosedur penggunaan stereoskop untuk mendapatkan kenampakan streoskopis (kenampakan tiga dimensi) pada foto adalah sebagai berikut: 1. Pilih dua buah foto udara tegak yang saling overlap.Biasanya format foto udara berukuran 23 cm x 23 cm dan mempunyai cakupan overlap area sebesar 60%. 2. Tentukan dan tandai ” Principal Principal Point” Point” dari masing-masing masing-masing foto udara (pada gambar 9-6 A : x1 dan y2) 3. Tentukan lokasi dan tandai pada setiap foto ”Principal Point” yang terihat di foto pertama maupun di foto kedua (y 2 pada foto pertama dan x1 pada foto kedua). Lihat gambar 9-6B. 4. Buat garis yang melalui kedua titik principal point pada masing-masing foto (gambar 96C). 5. Letakkan foto diatas meja dan posisikan foto secara overlap dimana foto pertama overlap diatas foto kedua sekitar 2 inchi (5cm) yang menghubungkan kedua foto. Dengan memakai penggaris, atur agar supaya garis principal point dari kedua foto berada dalam satu garis lurus (Garis V-W pada gambar 9-6 D). 6. Tempatkan/letakkan stereoskop diatas foto dan lihat foto melalui stereoskop sehingga tampak garis principal point terlihat menyatu (menjadi satu garis) dan bila perlu
GEOMORFOLOGI
107
BAB 9 GEOLOGI FOTO
stereoskop dapat disesuaikan dengan cara memutar-mutar sehingga diperoleh kenampakan garis yang menyatu. 7. Apabila kenampakan stereoskopik tidak juga diperoleh, maka secara perlahan salah satu foto digeser ke arah bagian dalam atau kearah luar sepanjang garis yang sudah dibuat pada tahap 5. Lensa stereoskop dapat juga disesuaikan jaraknya hingga mencapai 0.5 inchi untuk mendapatkan kenampakan stereoskopik dan hal ini tergantung kepada masing-masing orang dalam melihat bentuk strereoskpis. Bagi para pemula umumnya jarak antara foto maksimal sekitar 1 inchi. 8. Apabila sudah diperoleh kenampakan foto secara stereoskopis, maka posisi foto tersebut harus dipastikan tidak berubah/bergeser yaitu dengan cara foto dilapisi dengan drawing tape atau masking tape sedangkan pada bagian tepi foto dari kedua foto ditempeli dengan isolation tape untuk menjaga agar supaya foto tidak bergeser-geser.
A
X1 +
Y2 +
Y1
B
X2
+
X1 +
+ + Y2
Y1
C
D
+
X1 +
+ Y2
+ X1
X1 Y1 +
+
Y2 +
W
V
Gambar 9-6. Urut-urutan untuk mendapatkan kenampakan stereoskopis dari dua foto yang saling overlap dengan stereoskop le nsa
GEOMORFOLOGI
108
BAB 9 GEOLOGI FOTO
9.4. Kenampakan Stereoskopik Geometri dari kenampakan stereoskopik, seperti yang dijelaskan dalam Teori Konvergensi, dapat diilustrasikan pada gambar 9-7. Obyek A adalah obyek yang terlihat dari posisi mata kanan (R) dan kiri (L). Jarak pandang adalah sebesar d. Konvergensi mata sebesar α . Jarak antara 2 lempengan adalah adalah d1 dari mata. Sinar yang berasal dari dari obyek A ke arah mata L dan dan R akan melalui lempengan pada titik a1 dan a2. Apabila dianggap bahwa Lempengan Lempengan 1 dan lempengan lempengan 2 ditranformasikan secara instant menjadi cetakan foto dan tetap menempati posisi semula, maka gambar foto a1 dan gambar foto foto a2 juga berada pada lokasi seperti yang terlihat pada gambar. Berdasarkan atas proses penjalaran sinar, proyeksi, dan konvergensi maka sangat beralasan untuk menduga bahwa bahwa mata akan menerima kesan bahwa titik a1 dan a2 yang diterima oleh otak yang kemudian otak secara mental akan memproyeksikan model (obyek) tersebut ke arah luar dan kembali keposisi keposisi yang sebenarnya sebenarnya dalam dimensi keruangan keruangan (Titik A). Akan tetapi hal tersebut tidak terjadi. Kedua jarak penglihatan (fokus) dan konvergensi harus diperhitungkan. Aktivitas dari fungsi konvergensi akan mengatakan bahwa model (obyek) harus berada di titik A, akan tetapi fokus fokus mata berada pada jarak jarak d1. Dengan demikian, demikian, fungsi aktivitas fokus akan mendesak dan memaksa model (obyek) tidak berada diluar posisi dari titik A1. Titik A harus berada dan ada ditempat ditempat tersebut. Model (obyek) (obyek) akan terlihat terlihat berada di titik A2, diantara dua dua ekstrem tetapi dekat dengan titik A1. Titik A2 tidak dapat dilokalisir oleh kontruksi geometri secara langsung, selama jarak dari mata ditentukan oleh suatu proses mental yang sangat rumit (komplek) yang melibatkan beberapa faktor. Hal tersebut tersebut dapat dapat divisualisasikan divisualisasikan dengan baik sebagai proyeksi keluar yang berhubungan dengan mata (cyclopean eyes) berjarak d2 dan memiliki kesetaraan dengan konvergensi dan mekanisme fokus.
A α
A1 1
2 a1
a2
d
A2
d2
Mata Kiri
d1
(L)
C
Mata Kanan (R)
Gambar 9-7 Geometri dari kenampakan stereoskopik dan pembentukan titik tetap virtual A2 virtual A2 dan jarak tetap virtual d 2 (Disadur dari Raasvelddt, 1956)
Titik A2 oleh Raasveldt (1956) dikenal sebagai Titik Tetap Virtual (Virtual Fixation Point) dan d2 sebagai Jarak Tetap Virtual ( Virtual Fixation Distance) Distance). Lokasi titik tetap virtual akan bervariasi tergantung pada perbedaan kondisi penglihatan masing-masing orang.
GEOMORFOLOGI
109
BAB 9 GEOLOGI FOTO
9.4.1. Eksagregasi Vertikal Model tiga dimensi yang diperoleh dari kajian stereoskopik pada dua foto udara adalah sebagai suatu replika yang diambil dari permukaan bumi (terrain). Dari berbagai kasus, kenampakan relief pada stereoskop akan lebih menonjol jika dibandingkan dengan keadaan sebenarnya, sebagai contoh misalnya kenampakan suatu bukit yang landai akan terlihat dalam stereoskop menjadi lebih terjal. Kenampakan yang tidak mencerminkan kondisi sebenarnya di alam dikenal dengan pergeseran vertikal (vertical (vertical exaggeration ). ). Eksagregasi vertikal terjadi jika skala vertikal dari model melampaui skala horisontal (positive exaggeration). Apabila skala vertikal lebih kecil, model dikatakan memiliki negative exagggeration. Vertikal eksagregasi merupakan hal yang sangat penting ketika harus memperkirakan besarnya kemiringan lapisan, kemiringan lereng, ketebalan lapisan, serta pergeseran patahan. Hubungan eksagregasi vertikal terhadap pergeseran lereng dan kemiringan lapisan diilustrasikan secara diagramatik pada gambar 9.8. Titik J mewakili puncak, dan garis AG adalah dasar dari permukaan suatu bukit yang dipotret. K
J
β α A Gambar 9-8
G
Hubungan eksagregasi vertikal terhadap pergeseran kemiringan lereng dan kemiringan lapisan
Anggap bahwa ketika foto bukit tersebut dilihat secara stereokopis, Puncak bukit terlihat di titik K, Titik K adalah relatif dua kali lebih tinggi dari dasar bukit AG yang puncaknya adalah J. Bukit akan terlihat mengalami pergeseran kearah vertikal dengan faktor pergeseran adalah 2. Sudut JAG adalah setara dengan kemiringan lereng sebenarnya pada sisi AJ. Kemiringan lereng sebenarnya akan terlihat pada model terrain yang tereksagregasi dengan kemiringan lereng adalah KAG, dimana bukit terlihat dua kali lebih tinggi dari kondisi sebenarnya. Kemiringan semu KAG tidak dua kali lipat dari kemiringan sebenarnya JAG. JAG.
9.4.2. Pergeseran Relief Pergeseran relief timbul pada bayangan foto akibat efek topografi (relief) dari obyek , yaitu ketinggian suatu titik diatas atau di bawah suatu bidang referensi yang telah ditentukan. Terhadap suatu datum, pergeseran relief akan terjadi ke arah luar untuk titik yang mempunyai ketinggian positif (diatas bidang referensi) dan kearah dalam untuk yang mempunyai ketinggian negatif. Rumus untuk menghitung pergeseran relatif adalah(Gambar 9-9 dan 9-10): d = rh/H dimana:
r h H d
= jarak radial pada foto dari titik utama ke obyek yang bergeser; = ketinggian titik yang bergeser; = Tinggi terbang; = Pergeseran relatif.
GEOMORFOLOGI
110
BAB 9 GEOLOGI FOTO
Gambar 9-9 Geometri pergeseran pergeseran relief pada suatu potret potret udara
Contoh Perhitungan Tinggi Bangunan Berdasarkan Pergeseran Relief Apabila diketahui bahwa jarak antara titik pusat foto (principal point) ke obyek suatu bangunan adalah sebesar 32 cm dan panjang pergeseran relatif bangunan sebesar 4 cm serta tinggi terbang pesawat adalah 1200 meter, maka tinggi bangunan dapat dihitung dengan menggunakan rumus diatas, yaitu sebagai berikut: h
=
H x
d / r
= ( 1200 m x 4 cm ) / 32 cm = 1200 m / 8 = 150 meter
GEOMORFOLOGI
111
BAB 9 GEOLOGI FOTO
Gambar 9-10 Foto Udara Tegak Long Beach, California yang memperlihatkan relief displacement displacement
9.4.3. Paralax Paralax adalah gerakan bayangan dari suatu obyek yang diam terhadap bayangan suatu obyek diam yang lain bila titik pengamatannya bergerak. Sebagai contoh sederhana dapat diberikan seperti berikut: Letakkan jari telunjuk anda pada jarak kira-kira 20 cm dari mata anda. Sekarang tutuplah mata anda bergantian, kiri dan kanan. Anda akan melihat seolah-olah jari telunjuk Anda bergerak relatif terhadap latar belakangnya. Gerakan inilah yang dinamakan paralax. Bila sekarang posisi jari telunjuk Anda semakin dekat dengan mata Anda, misalnya hanya 10 cm, gerakan paralax ini akan semakin besar, begitu pula sebaliknya.
GEOMORFOLOGI
112
BAB 9 GEOLOGI FOTO
Bila posisi mata kiri dan kanan ini dianalogikan dengan posisi kamera pada saat pemotretan untuk menghasilkan pasangan foto yang saling overlap (bertampalan) maka akan dapat ditarik kesimpulan bahwa suatu obyek yang terletak lebih tinggi (berarti dekat dengan permukaan kamera) akan mempunyai paralax yang lebih besar. Ini berarti, ada hubungan matematik antara besarnya paralax suatu obyek dengan ketinggian obyek tersebut terhadap suatu bidang referensi tertentu.
9.5. Penafsiran Foto Udara Pada prinsipnya, penafsiran foto udara atau citra, mempunyai prosedur yang sama dengan yang dilakukan pada peta topografi, yaitu menarik setiap lineament yang ada, identifikasi sungaisungai, dan mengelompokan suatu daerah yang mempunyai karakter foto / citra yang sama. Penafsiran geologi dari suatu foto udara pada umumnya dapat dibagi dalam dua tahapan proses, yaitu: 1. Tahap pertama adalah melakukan observasi atau pengamatan, pengumpulan fakta/data, pengukuran, dan identifikasi kenampakan yang ada pada foto. 2. Tahap kedua adalah melibatkan proses mental terhadap data-data yang secara geologi bermakna melalui proses deduktif atau induktif. Menurut Stone (1951, p.755), suatu prosedur atau metoda pendekatan dalam interpretasi yang harus dipakai karena prosedur yang mapan dan disiapkan untuk meng-oder dan analisa lengkap dari subyek yang komplek/rumit. Pendekatan suatu prosedur atau metodologi kelihatannya menjadi penerapan yang spesial dalam tahap observasi dalam kajian geologi foto dan akan memberikan satu dasar yang kuat dimana tahap intrepretasi sangat tergantung. Stone sebagai orang pertama yang mempelajari interpretasi foto secara sistematik dan metodologik. Stone memperkenalkan 4 aturan prosedur umum interpretasi foto, yaitu: 1. Harus bertahap 2. Harus mulai dari umum, kemudian baru kepada yang bersifat khusus 3. Harus mulai dari hal-hal yang mudah diketahui, baru pada hal-hal yang tidak diketahui atau sulit untuk diinterpretasikan 4. Foto harus dianalisa berdasarkan kualitas foto itu sendiri. Stone pada aturan aturan 1 memperkenalkan 8 tahap interpretasi interpretasi foto secara umum, tetapi ITC memperkenalkan 5 tahap interpretasi geomorfologi, yaitu: 1. Identifikasi aliran-aliran sungai, termasuk didalamnya pola aliran sungai, arah aliran, aliran sungai, danau, dan lainnya. Pola aliran sungai merupakan dasar bagi orientasi umum dan studi lebih detail terhadap litologi, struktur geologi, bentuk alam darat, jenis tanah, jenis vegetasi, dan situasi si tuasi hidrologi 2. Identifikasi relief dan morfologinya, termasuk didalamnya ketinggian, garis pemisah air, kecuraman, panjang lereng, tekuk lereng, bentuk lereng, dan lainnya. 3. Analisa vegetasi dan tataguna lahan, yang secara tidak langsung berguna untuk mengklasifikasikan terrain dan litologi, dengan melihat jenis vegetasi, ada atau tidak adanya tumbuhan, kerapatan tumbuhan, komposisi, pola, dan lainnya. 4. Analisa litologi dan struktur geologi, yaitu dengan memanfaatkan informasi yang telah didapat pada tahap 1, 2 dan 3, serta interpretasi dip-slopes, kelurusan, intrusi, prosesvolkanik, dan lainnya.
9.6. Kriteria Identifikasi dan dan Penafsiran Proses identifikasi, pemetaan, korelasi dan penafsiran geologi dari foto udara adalah suatu pekerjaan yang sangat rumit dan komplek. Dan pekerjaan ini membutuhkan kesabaran dalam
GEOMORFOLOGI
113
BAB 9 GEOLOGI FOTO
membuat keputusan, dan kemampuan melakukan evaluasi yang bermakna dari berbagai jenis informasi yang berbeda beda. Dengan demikian, geologi foto harus didekati secara integral dimana penafsiran geologi hanya dapat dicapai jika seluruh perhatian dicurahkan pada kenampakan dan penyebaran singkapan, struktur geologi detail, bentangalam, drainase, vegetasi, soil, dan kadangkala mempertimbangkan juga kenampakan areal pemukiman, tataguna lahan maupun sebaran dari populasi penduduk. Dan seorang ahli geologi foto minimal harus mempunyai pengetahuan mengenai ilmu pedologi, botani maupun geografi. Pada umumnya dalam sebuah foto udara terdapat beberapa inter relasi yang sangat erat antara sejumlah faktor dan unsur-unsurnya. Hal ini mengharuskan seorang ahli geologi foto dapat memilah-milah unsur unsur unsur yang cukup cukup banyak, meng-identifikasi masing-masing unsur, dan dan mengetahui hubungan diantara unsur tersebut, mengkompilasi seluruh data yang terkumpul untuk membuat peta, dan penafsirannya kedalam geologi. Selama proses mengenal dan menafsir unsur-unsur kenampakan geologi sudah barang tentu akan melibatkan kelompok subyek yang berbeda. Sedapat mungkin pertimbangan harus dilakukan sebelum pemisahan ditentukan dan setiap waktu akan menjadi satu catatan tersendiri bahwa akan terjadi beberapa unsur yang berasosiasi sangat erat dan saling overlap. Hal ini juga menjadi jalan keluar bahwa kehadiran dari kenampakan unsur-unsur geologi secara relatif tidak mengindikasikan sesuatu yang penting pada setiap unsur geologi yang teramati pada foto. Dalam beberapa kasus, struktur geologi direflesikan oleh penyesuaian topografi terhadap jenis batuan dan struktur. Beberapa contoh yang sering dijumpai adalah antara lain: punggungan bukit dari jurus perlapisan batuan, perbukitan antiklin dan kubah, sinklin dan cekungan depresi (low lands) atau lembah, gawir sesar, dataran pantai, bukit intrusi dike, cinder cone (kerucut gunungapi), plateau lava. Secara umum untuk mengenali dan menafsirkan kenampakan tersebut pada foto udara tidak begitu begitu sulit. Analisa dan dan identifikasi detail dan satuan pemetaan pemetaan geomorfologi, berdasarkan pada bentuk alam darat, litologi, struktur dan proses. Perbedaan foto-udara/citra dari peta topografi tentu terletak pada kualitas dan kejelasan “feature” alam yang diamati. Kelurusan akan tampak lebih jelas dan lebih detail bahkan pada daerah yang kelihatan mulus pada peta topografi. Begitu pula sungai-sungai lebih tampak jelas, mana yang berair mana yang berupa lembah kering. Selain itu pola kontur pada peta topografi akan tampak lebih bervariasi dan lebih detail pada foto udara atau citra, yang selain akan berupa variasi litologi juga berupa tutupan vegetasi, lingkungan binaan manusia, dan lainnya. Dalam interpretasi foto udara atau citra (dalam bentuk cetakan /paper print), hal yang paling penting adalah mengamati karakter-karakter fotografi yang muncul pada hasil cetakan, yaitu warna (pada citra warna), rona/tone (pada citra pankromatik), pola, tekstur, bentuk, ukuran, bayangan, dan situasi geografi. a. Warna (Colour) adalah warna yang tercetak pada foto/citra, yang umumnya berupa warna palsu (false color composite); misalnya daerah hutan yang seharusnya berwarna hijau, pada citra warna akan tampak berwarna merah atau lainnya (tergantung pada band gelombang yang dipilih. Warna adalah suatu pengenalan unsur yang mungkin dapat sangat bermanfaat, jika tidak bermanfaat, untuk keperluan dalam kriteria penafsiran b. Rona Warna (Tone) adalah suatu ukuran dari jumlah relatif sinar yang dipantulkan oleh suatu obyek dan direkam oleh kertas film hitam dan putih. Dan ini merupakan dasar dari semua unsur-unsur yang dikenal, kecuali warna. Rona bernuansa hitam-ke-putih pada foto atau citra pankromatik/hitam-putih. Cetakan foto/citra yang berbeda kemungkinan dapat juga memberikan warna atau rona yang berbeda walau pada objek yang sama. Tetapi
GEOMORFOLOGI
114
BAB 9 GEOLOGI FOTO
umumnya, beberapa fenomena akan ditunjukan oleh warna atau rona yang berbeda, misalnya hutan berona abu-abu gelap, air berona hitam, alang-alang berona abu-abu, endapan pasir lepas tanpa vegetasi berona putih, batu lempung berona abu-abu gelap, batu gamping berona putih sampai abu-abu terang. c. Bentuk (Shape) adalah salah satu unsur/elemen didalam penafsiran geologi, terutama dalam arti yang lebih l ebih luas sangat berarti, karena ekspresi topografi atau relief topografi akan memberikan pandangan yang lebih luas dalam hubungan masing-masing bentuk dalam kontek ilmu geologi. Dalam hal ini bentuk sangat penting untuk mengenal bentuk bentangalam konstruksional seperti kerucut gunungapi, kubah, teras sungai, meander sungai. Bentuk juga sangat penting untuk membedakan satuan batuan seperti misalnya formasi batuan yang yang berbentuk berbentuk pungggung yang terjal dengan formasi formasi batuan batuan yang yang berbentuk bukit yang landai. Pada umumnya banyak kenampakan geologi dapat diidentifikasi terutama dari bentuknya saja. Beberapa contoh seperti struktur kubah yang tererosi, Cinder cones, sand dunes, kipas aluvial, dan lipatan yang menunjam. Bentuk kipas kipas aluvial yang tersusun tersusun dari dari endapan yang tidak terkonsolidasi relatif mudah dikenal dari bentuknya yang menyerupai kipas. Pada umumnya bentuk asli dari endapan kipas aluvial masih belum lapuk dan belum mengalami kerusakan oleh proses tererosi atau ditutupi oleh endapan lainnya. Perbedaan erosi dapat dipertimbangkan sebagai kunci dalam mengenal dan mengidentifikasi lapisan batuan. Secara umum batuan yang resisten terhadap erosi akan membentuk bentangalam yang lebih menonjol atau topografi yang lebih tinggi dibandingkan dengan batuan yang kurang resisten terhadap erosi dan biasanya membentuk lembah (topografi yang lebih rendah). Contoh batupasir yang berbentuk bukit dan serpih yang berbentuk lembah (Gambar 9-11).
Gambar 9-11.
Blok diagram diagram dari dari bukit asimetri yang terbentuk oleh perlapisan dengan kemiringan yang landai. Tampak beberapa batuan resisten membentuk bukt-bukit sedangkan batuan yang kurang resisten membentuk lembah.
Apabila korelasi antara litologi dan topografi tidak mencerminkan kondisi resistensi batuan, seperti misalnya pergeseran yang disebabkan oleh suatu patahan dimana batuan yang kurang resisten membentuk topografi yang tinggi (bukit) dan batuan yang resisten disebelahnya membentuk topografi yang lebih rendah. Jika batuan dapat diidetifikasi dengan kriteria lain, maka hubungan antara keberadaan topografi terbalik (reverse topography) dan litologi dapat diidentifikasi. Gambar 9-12 dan gambar 9-13 memperlihatkan beberapa tipe penyesuaian topografi karena perbedaan resistensi batuan. Suatu lipatan yang menunjam yang melibatkan beberapa perlapisan yang resistensi batuannya berbeda seringkali diperlihatkan oleh bukit dan lembah yang berbentuk zig zag. Apabila lipatan tidak menunjukkan menunjaman maka lembah dan bukit akan berbentuk
GEOMORFOLOGI
115
BAB 9 GEOLOGI FOTO
sejajar atau paralel. Jenjang Gunungapi (volcanic neck) adalah satu contoh batuan yang sangat resisten yang berada pada bagian inti (pipa gunungapi) yang tersisa karena badan gunungapinya telah sepenuhnya tererosi. Di beberapa tempat dibumi sering dijumpai kenampakan suatu bukit yang terisolasi yang berdiri sendiri dan disekelilingnya terdapat endapan material hasil peneplenisasi. Bentuk sisa bukit yang terisolasi seperti ini disebut dengan monadnocks. monadnocks.
Gambar 9-12 Blok diagram dari bukit simetri yang terbentuk oleh perlapisan batuan dengan kemiringan yang terjal. Sepanjang punggung belakang bukit bukit sejumlah perlapisan terpotong oleh proses proses erosi.
Gambar 9-13 Blok diagram bukit asimetri yang terbentuk oleh perlapisan batuan dengan kemiringan yang landai. Batuan kurang resisten y ang masih tersisa diatas batupasir tidak memperlihatkan ekspresi yang menonjol seperti yang diperlihatkan oleh batupasir.
Dyke (Intrusi batuan beku) dapat berbentuk seperti dinding tembok yang berbentuk bukit dan biasanya melintang dan memotong daerah sekitarnya. Zona patahan seringkali diekspresikan dalam bentuk topografi positif positif sehingga seringkali membingungkan membingungkan dengan kenampakan dyke. Topografi yang relatif lebih tinggi pada suatu zona patahan seringkali dapat dijelaskan oleh oleh bukti bahwa disepanjang disepanjang zona patahan patahan mengalami silisifikasi karena adanya pengendapan air bawah tanah dimana konsentrasi silika lebih resisten terhadap erosi dibandingkan dengan batuan yang ada disekilingnya. Bentangalam juga sangat penting di dalam mengenal dan memetakan sejumlah struktur struktur geologi. Sebagai contoh adalah serangkaian perbukitan dan lembah yang terbentuk oleh perselingan antara satuan batuan yang resisten dan yang tidak resisten mungkin akan berakhir secara tiba-tiba disepanjang suatu garis linear. Garis semacam ini seringkali ditafsirkan sebagai jejak dari suatu patahan.
GEOMORFOLOGI
116
BAB 9 GEOLOGI FOTO
d. Pola (Pattern) adalah susunan ruang beberapa objek alam dalam urutan dan susunan tertentu, misalnya pola belang-belang selang-seling antara punggungan pasir di pantai dengan rawa belakang, pola perkebunan karet yang lurus dan teratur, pola aliran sungai, pola lingkungan binaan manusia, dan sebagainya. e. Texture (Tekstur) didefinisikan oleh Colwell (1952, p.358) sebagai frekuensi perubahan rona warna di dalam gambar / citra dan dihasilkan dari satu agregat dari satu satuan kenampakan obyek yang masing-masing individunya sulit untuk dipisahkan di atas foto. Tekstur (Textures) adalah kekasaran suatu objek pada hasil cetakan. Misalnya daerah padang rumput akan tampak halus dibandingkan dengan hutan heterogen, atau daerah batu lempung akan tampak lebih halus dibandingkan dengan daerah endapan volkanik, walaupun mungkin mempunyai rona yang sama. f.
Ukuran (Size) adalah dimensi volume objek yang diamati dalam tiga dimensional. Secara praktis dapat diperkirakan dengan membandingkan terhadap objek yang telah dikenal; atau dengan membandingkan terhadap peta topografi daerah yang sama (jika tersedia).
Gambar 9-14
Blok diagram di daerah yang berstruktur komplek erosi yang cukup intensif. Percabangan sungai daerah ini secara genetik dapat diklasifikasikan geologi yang mengontrolnya ( r = resekuen; subsekuen)
yang telah mengalami yang berkembang di berdasarkan struktur o = obsekuen; s =
e. Bayangan (Shadow) adalah bagian yang gelap dari objek karena arah datang sinar terhalangi oleh objek lain. Bayangan kadangkala menjadi faktor yang membuat sulit interpretasi (misalnya tertutup bayangan awan), tetapi bayangan, terutama bayangan objek itu sendiri, justru sangat berguna untuk menolong kita mendapatkan gambaran tiga dimensional, walaupun tanpa stereoskop. Dalam Geologi, bayangan ini cukup penting, terutama pada saat kita bekerja di daerah perlipatan yang memerlukan kesan perlapisan melalui interpretasi “dip“dip-slope”. Dengan adanya bayangan, kesan perlapisan akan tampak menonjol. f.
Situasi Geografi (Geographic Position) Position) adalah tempat dan posisi daerah pada peta yang berguna untuk mengetahui orientasi mata angin.
9.7. Penafsiran Geologi dari Foto Udara Gambar 9-15A adalah pasangan foto udara daerah Alkali daerah Alkali Antiklin, Antiklin, Bighorn Basin, Wyoming, Wyoming, USA yang memperlihatkan struktur perlipatan. Dengan menempatkan stereoskop lensa di atas foto tersebut, maka kita akan dapat melihat kenampakan dalam bentuk 3 dimensi dari wilayah tersebut. Penafsiran geologi daerah tersebut dapat dilakukan dengan cara melihat kenampakan
GEOMORFOLOGI
117
BAB 9 GEOLOGI FOTO
obyek-obyek geologi yang tampak pada foto melalui stereoskop lensa. Adapun penafsiran geologinya didasarkan atas kriteria-kriteria dari penafsiran foto udara, seperti tona warna, pola aliran, tekstur, bentuk, ukuran (size), kenampakan bentangalam / geomorfologi yang terlihat dalam foto. Untuk memulai pekerjaan ini, prosedur yang harus dilakukan adalah: 1.
Mendeliniasi/menarik batas batas satuan batuan sesuai dengan garis bantu yang telah diberikan dan mempertegas pola aliran sungai dan tentukan jenis pola aliran sungainya.
2.
Kemudian dilanjutkan dengan menafsir kemiringan lapisan batuan serta kelurusan struktur patahan / sesar. Penafsiran kemiringan lapisan batuan didasarkan pada kenampakan ekspresi batuan resisten dan non resisten yang membentuk bentuk-bentuk bukit yang menonjol dan bentuk-bentuk lembah.
3.
Penafsiran patahan/sesar didasarkan atas kelurusan sungai /pembelokan sungai serta off set perlapisan batuan atau topografi.
4.
Sumbu lipatan dapat ditarik setelah penafsiran kedudukan kemiringan lapisan dan penyebaran satuan batuan dilakukan.
5.
Buat penampang geologi yang memotong seluruh formasi batuan dan struktur geologi yang ada.
6. Gambar 9-15B adalah hasil akhir dari penafsiran geologi foto foto yang mencakup mencakup peta geologi beserta penampang geologinya. Gambar 9-15-B adalah hasil akhir penafsiran geologi yang dilakukan pada foto stereo daerah Bighorn, Wyoming yang terdiri dari 5 (lima) satuan s atuan batuan / formasi, yaitu : Kc), merupakan satuan batu serpih yang memperlihatkan tona warna abu1. Cody Shale (Kc), abu (moderate) dan tererosi cukup kuat membentuk lembah-lembah yang cukup lebar serta teriris oleh beberapa aliran sungai. Satuan ini merupakan satuan batuan yang termuda yang tersingkap di daerah ini. ), terdiri dari batupasir selang-seling serpih bertona abu-abu 2. Frontier Formation (Kf ), terang, Batupasir memperlihatkan resistensi batuan yang lebih tinggi membentuk punggungan bukit-bukit sedangkan serpih memperlihatkan batuan yang kurang resisten dicirikan oleh bentuk-bentuk lembah yang sempit. Kedudukan kemiringan lapisan batuan ditafsirkan berdasarkan kenampakan batupasir yang dierosi oleh sejumlah saluran saluran sungai yang halus membentuk kenampakan yang sangat jelas. Km), terdiri dari serpih silikaan yang memperlihatkan pelapukan ke arah 3. Mowry Shale (Km), lereng dengan tona/rona warna abu-abu terang. Kt), terdiri dari seroih yang bertona abu-abu kehitaman dan 4. Thermopolis Shale (Kt), memperlihatkan banding dengan tona yang terang yang merupakan perselingan lapisan batuannya. Kcv), terdiri dari perselingan batupasir yang resistent dan serpih 5. Cloverly Formation (Kcv), yang kurang resistent yang diperlihatkan dengan pelapukan yang terdapat di punggungan bukit dan di lembahnya. Formasi ini merupakan satuan batuan yang tertua yang ada di daerah ini.
GEOMORFOLOGI
118
BAB 9 GEOLOGI FOTO
Gambar 9-15A Pasangan foto udara daerah Alkali Antiklin, Bighorn Basin, Wyoming, USA. Pada foto diperlihatkan kontak antara setiap formasi batuan melalui simbol: Kc (Cody shale), Kf (Frontier Formation), Km (Mowry Shale), Kt (Thermopolis Shale), dan Kcv (Cloverly Formation).
GEOMORFOLOGI
119
BAB 9 GEOLOGI FOTO
Gambar 9-15B Peta geologi dan penampang hasil penafsiran dari daerah Alkali Antiklimn, Bighorn Basin, Wyoming, USA.
GEOMORFOLOGI
120
BAB 9 GEOLOGI FOTO
9.8 Kenampakan Obyek Obyek Geologi Pada Foto Udara Berikut ini adalah beberapa contoh foto udara yang memperlihatkan bentuk bentuk kenampakan geologi:
FOTO UDARA 1: BATUAN SEDIMEN TERLIPAT
Gambar 1.
Foto udara wilayah Central Utah, USA yang memperlihatkan batuan sedimen sedimen terlipat lemah. Pada foto terlihat adanya perbedaan yang kontras dari tona / rona warna yang mewakili perbedaan litologi (batuan) dengan sebaran berbentuk antiklin menunjam. (Skala 1 : 20.000)
GEOMORFOLOGI
121
BAB 9 GEOLOGI FOTO
FOTO UDARA 2 : BATUAN SEDIMEN (BATUPASIR DAN SERPIH)
Gambar 2 Foto udara wilayah Northern Alaska yang memperlihatkan didominasi Batupasir dan Serpih. Lapisan batupasir terlihat menonjol karena tona foto, relief dan perubahan vegetasi seperti terlihat di lokasi A. Lapisan batupasir ini dapat ditelusuri hingga ke area yang ekspresi topografinya menghilang di lokasi B dan dan digantikan digantikan oleh serpih yang menutupi formasi. (Skala Foto 1 : 20000)
GEOMORFOLOGI
122
BAB 9 GEOLOGI FOTO
FOTO UDARA 3 : BATUAN SEDIMEN YANG DIPOTONG OLEH BIDANG PATAHAN
B
C
D
Gambar 3
Foto udara udara wilayah Nevada, USA yang memperlihatkan batuan sedimen sedimen dengan dengan kemiringan kemiringan landai dan dipotong oleh suatu bidang patahan yang terjal. Ekspresi topografi lapisan quarzite yang resisten dan terkekarkan di lokasi A ditutupi oleh sekuen batuan carbonat (B). Bidang patahan tegak, transverse terhadap jurus lapisan di C dan D menggeser (offset) lapisan quarzite. (Skala 1 : 20.000)
GEOMORFOLOGI
123
BAB 9 GEOLOGI FOTO
FOTO UDARA 4 : PERSELINGAN ANTARA BATUPASIR DAN SERPIH YANG DITUTUPI OLEH UNCONSOLIDATED MATERIALS
B
A
C
Gambar 4. Foto udara wilayah Texas, USA yang memperlihatkan Perlapisan antara Serpih dan Batupasir yang ditutupi oleh material berukuran kerakal (gravel) yang tidak terkonsolidasi setempat setempat dijumpai pasir dengan sementasi carbonat. Tidak dijumpainya aliran permukaan meng-indikasikan tingkat permeabilitas yang tinggi pada material penutup, lokasi B. Tekstur drainage yang halus secara kontras dijumpai pada batuan serpih yang bersifat impermeabel. Lembah/depresi yang luas di C mengindikasikan tutupan tutupan kerakal dan pasir yang dangkal dangkal dengan relief rendah (Skala Foto 1 : 20.000)
GEOMORFOLOGI
124
BAB 9 GEOLOGI FOTO
FOTO UDARA 5 : PERLAPISAN BATUPASIR HORISONTAL YANG TERKEKARKAN
Gambar 5. Foto udara wilayah Southern Utah, USA yang memperlihatkan Batupasir yang datar. Pada foto terlihat daerah yang mengalami peng-kekaran yang sangat intensif yang ditunjukkan oleh dominasi lineasi yang pendek-pendek dan dan tersebar diseluruh diseluruh daerah. daerah. (Skala Foto 1 : 20.000 )
GEOMORFOLOGI
125
