Sifat Spektral Vegetasi pada Spektrum Tampak dan Inframerah

        Pantulan spektral hijau pada tumbuh-tumbuhan memiliki kekhususan dan berubah-ubah sesuai dengan panjang gelombang. Pada panjang gelombang tampak, pigmen tumbuhan mendominasi terhadap spektral, terutama adalah klorofil, meskipun kita akan melihat nanti bahwa pigmen tumbuhan juga mempunyai peran yang signifikan terhadap porsi spektrum.

Pantulan hijau daun itu sangat rendah pada wilayah spektrum tampak biru dan merah. Rendahnya pantulan ini berhubungan dengan saluran yang terserap klorofil. Klorofil dalam daun menyerap paling banyak energy pada panjang gelombang 0,45 µm dan 0,65 µm. Dalam panjang gelombang tampak, puncak pantulan hijau daun terjadi pada gelombang 0,54 µm, yakni pada wilayah panjang gelombang hijau. Intinya adalah  rendahnya penyerapan pada panjang gelombang hijau menandakan tumbuhan dalam keadaan normal, Sehatnya dedaunan akan terlihat oleh mata kita berwarna hijau. Ketika tumbuhan mengalami stress (tidak sehat) maka produksi klorofil akan menurun. Tumbuhan seperti ini akan lebih banyak memantulkan pada spektrum merah dan oleh karena itu akan terlihat pada mata kita berwarna kekuning-kuningan.

Pantulan meningkat dari spektrum tampak ke inframerah dekat kira-kira pada panjang gelombang 0,7 µm. Dalam inframerah dekat, kesehatan tumbuh-tumbuhan hijau digolongkan oleh tingginya pantulan, tingginya pancaran, dan rendahnya penyerapan, sebagai pembanding terhadap panjang gelombang tampak. Kenyataannya, kita akan menemukan sebagian besar vegetasi kira-kira 45 -50% persen memantulkan, 45-50% memancarkan, dan kurang dari 5% menyerap pada gelombang inframerah dekat.

Pembahasan penting lain terhadap tingginya respon spektral pada panjang gelombang inframerah dekat dan tengah adalah perbedan struktur eksternal atau sering disebut dengan layer / pelapisan pada daun. Vegetasi dengan pelapisan tunggal akan memberikan respon yang berbeda bila dibandingkan dengan vegetasi berlapis lebih dari satu. Tingginya pancaran gelombang inframerah dekat akan diteruskan pada layer kedua dan seterusnya, sehingga vegetasi lebat dengan pelapisan yang banyak akan memberikan nilai spektral yang lebih tinggi dibanding vegetasi dengan pelapisan tunggal.

Hal penting berikutnya pada penginderaan jauh untuk vegetasi ini adalah respon panjang gelombang terhadap perbedaan kadar air dalam daun. Pada pembahasan ini, perbedaan respon terbesar terjadi pada gelombang inframerah tengah.Karakteristik pantulan vegetasi dengan kandungan air yang berbeda akan memberikan nilai spektral yang berbeda. Kunci dari respon tersebut terjadi pada panjang gelombang 1,4 , 1,9 dan 2,7 µm. Absorbsi gelombang inframerah tengah pada ketiga panjang gelombang tersebut sangat tinggi, terutama pada panjang gelombang 2,7 µm. Dengan persentase serapan yang tinggi, maka gelombang yang dipantulkan pada ketiga panjang gelombang tersebut menjadi rendah, sehingga nilai spektralnya juga rendah.

Puncak persentase pantulan gelombang inframerah terjadi pada panjang gelombang 1,6 dan 2,2 µm, karena persentase serapan yang rendah. Secara keseluruhan, perbedaan pantulan pada panjang gelombang ini adalah fungsi dari total kandungan air dalam daun dan ketebalan daun. Semakin berkurang kadar air dalam daun, maka pantulan gelombang akan semakin tinggi.Akan tetapi perbedaan kadar air ini tidak akan tampak jelas terhadap perbedaan respon spektral jika kadar air dalam daun sangat rendah. Pada kondisi ini, hanya akan ada dua kemungkinan, yakni tanaman mengalami kekeringan atau tanaman tersebut mati, sehingga kehilangan banyak klorofil.

Dari pemaparan diatas dapat di tarik kesimpulan bahwa sudah jelas adanya perbedaan pantulan di antara spectrum tampak, inframerah dekat, dan inframerah sedang. Pada panjang gelombang tampak, pigmen pada daun menjadi faktor yang mendominasi. Sebagian besar energi diserap dan sisnya baru dipantulkan. Struktur dalam daun mengontrol tingkat pantulan inframerah dekat, dimana separuh energi dipantulkan, hampir setengahnya di pancarkan, dan sisanya sedikit sekali diserap oleh daun. Jumlah uap pada tumbuhan mengontrol pantulan inframerah sedang, pada hal ini energi diserap oleh air yang terdapat di dalam daun, baru sisanya dipantulkan. Masih banyak yang masih harus dipelajari mengenai perbedaan karakteristik spektral pada jenis tumbuh-tumbuhan dan faktor-faktior yang mempengaruhi pola reaksinya sehingga dapat diukur oleh system penginderaan jauh.

Tulisan Sebelumnya: "Dasar Geodesi"
Tulisan Berikutnya: "Evaluasi Solat Kita"