STRATEGI BELAJAR MENGAJAR

A.IDENTITAS BUKU

Judul buku : STRATEGI BELAJAR MENGAJAR

Pengarang    : Dra. Roestiyah N.K.

Tahun terbit : 2001

Penerbit       : PT RINEKA CIPTA

Tempat terbit        : Jakarta

Tebal           : 169 Halaman

BIOGRAFI PENULIS

Dra. Roestiyah N.K

B.INTI SARI BUKU

Buku yang berjudul Strategi Belajar Mengajar ini didalamnya membahas tentang bagaimana seharusnya guru memiliki strategi belajar mengajar agar siswa dapat belajar secara efektif dan efisien. Salah satu langkah untuk memiliki strategi itu ialah harus menguasai teknik – teknik penyajian atau biasanya disebut metode mengajar. Teknik penyajian pelajaran adalah suatu pengetahuan tentang cara – cara mengajar yang dipergunakan oleh guru atau instratruktur. Pengertian lain ialah sebagai teknik penyajian yang dikuasai guru untuk mengajar atau menyajikan bahan pelajaran kepada di dalam kelas, agar pelajaran tersebut dapat ditangkap, dipahami dan dipergunakan oleh siswa dengan baik. Buku ini menguraikan bermacam – macam metode mengajar atau teknik penyajian yang dapat dimanfaatkan oleh guru dalam tugasnya mengajar. Namun perlu dipahami bahwa setiap jenis teknik penyajian hanya sesuai atau tepat untuk mencapai suatu tujuan yang tertentu pula. Jadi untuk tujuan yang berbeda guru harus menggunakan teknik penyajian yang berbeda pula, atau guru menyiapkan beberapa tujuan,ia harus mampu pula menggunakan beberapa teknik penyajian sekaligus untuk mencapai tujuan tersebut. Adapun macam – macam metode mengajar meliputi:

      Teknik diskusi

Ialah salah satu teknik belajar mengajar yang dilakukan oleh seorang guru di sekolah.di dalam diskusi ini proses interaksi antara dua atau lebih individu yang terlibat,saling tukar menukar pengalaman, informasi, memecahkan masalah, dapat terjadi juga semuanya aktif tidak ada yang pasif sebagai pendengar saja.

Tujuan penggunanaan teknik diskusi:

·         Dengan diskusi siswa didorong menggunakan pengetahuan dan pengalamannya untuk memecahkan masalah, tanpa selalu bergantung pada pendapat orang lain.

·         Siswa mampu menyatakan pendapat secara lisan, karena hal itu perlu untuk melatih kehidupan yang demokratis.

·         Diskusi memberi kemungkinan pada siswa untuk beljar berpartisipasi dalam pembicaraan untuk menyelesaikan suatu masalah.

      Kerja Kelompok

Menurut Robert L. Cilstrap dan William R Martin memberi pengertian kerja kelompok sebagai kegiatan sekelompok siswa yang biasanya berjumlah kecil yang diorganisir untuk kepentingan belajar. Keberhasilan kerja kelompok ini menuntut kegiatan yang kooperatif dari beberapa individu tersebut.

Penggunaan teknik kerja kelompok untuk mengajar mempunyai tujuan agar siswa mampu bekerja sama dengan teman yang lain dalam mencapai tujuan bersama.

Adapun pengelompokkan itu biasanya didasarkan pada:

a.    Adanya alat pelajaran yang tidak mencukupi jumlahnya

b.    Kemampuan belajar siswa

c.    Minat khusus

d.   Mempebesar partisipasi siswa

e.    Pembagian tugas atau pekerjaan

f.    Keja sama yang efektif

Keuntungan menggunakan teknik kerja kelompok:

-          Dapat memberikan kesempatan siswa untuk menggunakan ketrampilan bertanya dan membahas suatu masalah

-          Siswa lebih intensif mengadakan penyelidikan mengenai suatu kasu /masalah.

-          Dapat mengembangkan bakat kepemimpinan dan mengajarkan ketrampilan berdiskusi.

-          Memungkinkan guru untuk lebih memperhatikan siswa sebagai individu serta kebutuhannya belajar.

-          Siswa lebih aktif berpartisipasi dalam kelompok.

-          Memberi kesempatan kepada siswa untuk mengembangkan rasa menghargai dan menghormati pribadi temannya, menghargai pendapat orang lain dan saling membantu untuk mencapai tujuan bersama.

Kelemahan teknik kerja kelompok:

-          Kerja kelompok sering – sering melibatkan kepada siswa yang mampu sebab mereka cakap memimpin dan mengarahkan mereka yang kurang.

-          Strategi ini kadang menuntut pengaturan tempat duduk yang berbeda – beda dan gaya mengajar yang berbeda pula.

-          Keberhasilan kerja kelompok ini bergantung pada kemampuan siswa memimpin kelompok atau untuk bekerja sendiri.

      Penemuan ( Discovery )

Adalah proses metal dimana siswa mampu mengasimilasi suatu konsep atau prinsip. Yang dimaksud proses metal ialah antara lain: mengamati, mencerna, mengerti, menggolong –golongkan, membuat dugaan, menjelaskan,mengukur, membuat kesimpulan dan sebagainya.

Penggunaan teknik discovery ini guru berusaha meningkatkan aktivitas siswa dalam proses belajar mengajar.

Maka teknik ini memiliki keunggulan sebagai berikut:

-          Mampu membantu siswa untuk mengembangkan; memperbanyak kesiapan; serta penguasaan ketrampilan dalam proses kognitif/pengenalan siswa.

-          Siswa memperoleh pengetahuan yang pribadi sehinnga dapat kokoh/mendalam tertinggal dalam jiwa siswa tersebut.

-          Dapat membangkitkan kegairahan belajar siswa.

-          Memberi kesempatan siswa untuk maju sesuai dengan kemampuan masing – masing.

-          Mampu mengarahkan cara siswa belajar,sehingga lebih memiliki motivasi yang kuat untuk belajar lebih giat.

-          Menambah proses kepercayaan diri sendiri dengan proses penemuan sendiri.

Sedangkan kelemahannya antara lain:

-          Siswa harus ada kesiapan dan kematangan mental serta harus berani dan berkeinginan untuk mengetahui keadaan sekitar dengan baik.

-          Bila kelas terlalu besar penggunaan teknik ini kurang berhasil.

-          Teknik ini mumngkin tidak memberikan kesempatan untuk berpikir secara kreatif.

      Inquiry

Inquiry adalah istilah dalam bahasa inggris; merupakan suatu tekik yang digunakan guru untuk mengajar didepan kelas. Adapuun pelaksanaannya seebagai berikut: guru membagi tugas meneliti suatu masalah di kelas. Siswa dibagi menjadi beberapa kelompok, dan masing – masing kelompok mendapatkan tugas – tugas tertentu yang harus dikerjakkan. Kemudian mereka mempelajari, meneliti atau membahas tugasnya didalam kelompok. Seteklah hasil kerja mereka dalam kelompok didiskusikan, kemudian dibuat laporan yang tersususn dengan baik.

Dalam teknik inquiry guru beerperan untuk:

1.    Menstimulir dan menantang siswa untuk berpikir.

2.    Memberikan fleksibilitas dan kebebasan untuk berinisiatif dan bertindak.

3.    Memberikan dukungan untuk “inquiry”.

4.    Menentukan diagnosa kesulitan-kesulitan siswa dan membantu mengatasinya.

5.    Mengidentifikasi dan menggunakan “teach able moment”sebaik-baiknya.

      Eksperimen

Penggunaan teknik eksperimen bertujuan agar siswa mampu mencari dan menemukan sendiri berbagai jawaban atas persoalan-persoalan yang dihadapinya dengan mengadakan percobaan sendiri. Juga siswa dapat terlatih dalam cara berpikir yang ilmiah (scientific thingking). Dengan eksperimen siswa menemukan bukti kebenaran dari teori yang sedang dipelajarinya.

Hal-hal yang perlu diperhatikan adar pelaksanaknaan teknik eksperimen itu efektif dan efisien:

-          Dalam eksperimen siswa harus melakukan percobaan.

-          Agar eksperimen itu tidak gagal dan siswa menemukan bukti yang meyakinkan, atau mungkin hasilnya tidak membahayakan, makam kondisi alat dan mutu bahan percobaan yang digunakan harus baik dan bersih.

-           Dalam eksperimen siswa harus teliti dan konsentrasi dalam mengamati suatu percobaan.

-          Siswa dalam eksperimen adalah sedang belajar dan berlatih maka perlu diberi petunjuk yang jelas.

-          Perlu dimengerti juga bahwa tidak semua masalah bisa dieksperimenkan, seperti masalah yang mengenai kejiwaan, beberapa segi kehidupan sosial dan keyakinan manusia. Kemungkinan lain karena sangat terbatasnya suatu alat, sehingga masalah itu tidak bisa diadakan percobaan karena alatnya belum ada.

Keunggulan teknik eksperimen:

·         Dengan eksperimen siswa terlatih menggunakan metode ilmiah dalam menghadapi segala masalah. Sehingga tidak mudah percaya pada sesuatu yang belum pasti kebenarannya, dan tidak mudah percaya pula kata orang, sebelum ia membuktikan kebenarannya.

·         Mereka lebih aktif berpikir dan berbuat, dimana siswa lebih banyak aktif belajar sendiri dengan bimbingan guru.

·         Sisswa dalam melaksanakan proses eksperimen disamping memperoleh ilmu pengetahuan juga menemukan pengalaman praktis serta ketrampilan dalam menggunakan alat-alat percobaan.

·         Dengan eksperimen siswa membuktikan sendiri kebenaran suatu teori, sehingga akan mengubah sikap mereka yang tahayul, ialah peristiwa-peristiwa yang tidak masuk akal.

      Demonstrasi

Demonstrasi adalah cara mengajar dimana seorang instruktur/atau tim guru menunjukkkan atau memperlihatkan suatu prosessehingga seluruh siswa dalam kelas dapat melihat, mengamati, mendengar mungkin meraba-raba dan merasakan proses yang dipertunjukkan oleh guru tersebut. Penggunaan teknik demonstrasi bertujuan agar siswa mampu memahami tentang cara mengatur atau menyusun sesuatu serta siswa akan mengetahui kebenaran dari suatu teori didalam praktek.

Keuntungan menggunakan teknik demonstrasi ialah: perhatian siswa lebih dapat terpusatkan pada pelajaran yang sedang diberikan, kesalahan-kesalahan yang terjadi bila pelajaran itu diceramahkan dapat diatasi melalaui pengamatan dan contoh kongkrit.

Sedangkan untuk kelemahannya antara lain ialah: apabila dalam demonstrasi siswa tidak diikutsertakan, maka proses demonstrasi akan kurang dipahamioleh siswa, sehingga kurang berhasil adanya demonstrasi itu.

      Teknik Penyajian Kerja Lapangan

Yang dimaksud teknik penyajian kerja lapangan ialah cara mengajar dengan jalan mengajak siswa kesuatu tempat diluar sekolah, yang bertujuan tidak hanya sekedar mengadakan observasi atau peninjauan saja,tetapi langsung terjun turut aktif/berpartisipasi ke lapangan kerja, agar siswa dapat menghayati sendiri serta mengadakan penyelidikan serta bekerja sendiri di dalam pekerjaan yang ada di masyarakat. Teknik ini bertujuan untuk agar siswa dapat langsung menghayati sendiri dan berpartisipasi aktif dalam proses pekerjaan itu.

Langkah-langkah yang perlu diperhatikan agar pelaksanaan teknik penyajian kerja lapangan dapat berhasil: guru harus mampu merumuskan tujuan dari latihan kerja itu secara jelas,guru perlu menghubungi pengurus tempat sasaran untuk meminta izin, dan meninjau situasi apa yang harus dikerjakan siswa nantinya. Menyiapkan siswa dengan tugas-tugas yang sudah diatur memberi tugas dalam kelompok,instruksi yang jelas. Guru harus mengawasi langsungpada pekerjaan siswa dan bisa memberi nasehat bila diperlukan oleh siswa. Setelah siswa kembali ke sekolah diharuskan membuat laporan hasil trainingnya,untuk didiskusikan dievaluasi bersama-sama.

      Sosiodrama dan Bermain Peranan (Roll Playing)

Kadang-kadang banyak peristiwa psikologis atau sosil yang sukar bila dijelaskan dengan kata-kata belaka. Maka perlu didramatisasikan untuk berperanan dalam peristiwa sosial itu. Dalam hal ini perlu digunakan teknik Sosiodrama ialah siswa dapat mendramatisasikan tingkah laku, atau ungkapan gerak-gerik wajah seseorang dalam hubungan sosial antar manusia. Atau dengan roll playing dimana siswa dapat berperan atau memeinkan peranan dalam dramatisasi masalah sosial/psikologis itu. Karena kedua teknik ini hampir sama, maka dapat digunakan bergantian tidak ada salahnya.

Teknik ini memiliki tujuan agar siswa dapat memahami perasaan orang lain dapat tepo sliro dan toleransi. Dengan teknik ini, siswa lebih tertarik perhatiannya pada pelajaran, karena masalah-masalah sosial sangat berguna bagi mereka, karena mereka bermain peranan sendiri, maka mudah memahami masalah-masalah sosial itu.

      Teknik Ceramah

Cara mengajar dengan ceramah dapat dikatakan juga sebagai teknik kuliah, merupakan suatu cara mengajar yang digunakan untuk menyampaikan keterangan atau informasi, atau uraian tentang suatu pokok persoalan serta malah secara lisan.

Biasanya guru menggunakan teknik ceramah bila memiliki tujuan agar siswa mendapatkan informasi tentang suatu pokok persoalan atau masalah tertentu.

Teknik ceramah mempunyai keunggulan bahwa guru akan lebih mudah mengawasi ketertiban siswa dalam mendengarkan pelajaran, disebabakan mereka melakukan kegiatan yang sama, bagi guru sepenuhnya memusatkan perhatian pada kelas yang sedang bersama-sama mendengarkan pelajarannya.

Selain keunggulan teknik ini juga memiliki kelemahan antara lain yaitu guru tidak mampu mengontrol sejauh mana siswa itu memahami uraiannya., dalam menangkap pengertian pelajaran dapat emberi pengertian yang berbeda mengenai apa yang kita jelaskan kepada mereka, baik mengenai kata-kata maupun istilahnya, sehingga kesimpulan yang diperoleh juga lain dengan apa yang dimaksudkan oleh guru.

Untuk mengatasi kelemahan tersebut bisa menggunakan cara : selama guru melakukan ceramah, guru perlu mengajukan pertanyaan-pertanyaan kepada siswanya, cara ini dapat dipakai untuk meneliti apakah siswanya memahami uraian pelajarannya selain itu juga dengan pertanyaan dapat membangkitkan perhatian siswa kembali pada pelajaran itu.

Prosedur pelaksanaan dengan teknik ceramah yaitu sebagai berikut:

Guru harus secara terampil dan berdasarkan pemikiran yang mendalam perlu merumuskan tujuan intruksional,yang sangat khusus dan konkrit. Selanjutnya perlu mempertimbangkan dari banyak segi, apakah pilihan anda dengan menggunakan berceramah itu telah tepat. Perlu memahami bahan pelajaran dari segi urutan dan luasnya isi agar siswa dapat memahami dengan baik apa yang telah dijelaskan.

Dalam menggunakan teknik ceramah sebaiknya mengkombinasikan dengan teknik-teknik penyajian yang lain sehingga proses belajar mengajar dapat terlaksana dan dapat berlangsung dengan intensif.

      Teknik Penyajian dengan Tanya Jawab/Dialaog

Kalau siswa mendengarkan ceramah terus menerus, maka akan mengantuk dan bosan. Lama kelamaan perhatiannya menuru , apalagi bila si penceramah suara dan ucapanya tidak menarik.

Maka untuk menciptakan kehidupan interaksi mengajar belajar perlu guru menimbulkan teknik tanya jawab atau dialog. Ialah suatu teknik untuk memberi motivasi pada siswa agar bangkit pemikirannya untuk bertannya, salam adalam mendengarkan pelajaran atau guru yang mengajukan pertanyaan-pertanyaan itu dan siswa menjawab. Pasti saja pertanyaan-pertanyaan itu mengenai pelajaran yang sedang diajarkan oleh guru dan siswa seharusnya sudah mengerti, atau pertanyaan yang lebih luas asal berkaitan dengan pelajaran, atau juga mungkin pengalaman yang dihayati dengan tanya jawab itu, pelajaran akan lebih mendalam dan meluas.

Teknik tanya jawab itu mempunyai tujuan, agar siswa dapat mengerti atau mengingat-ingat tentang fakta yang dipelajari, didengar atupun dibaca, sehingga mereka memiliki pengertian yang mendalam tentang fakta itu. Diharapkan pula dengan tanya jawab itu mampu menjelaskan langkah-langkah berpikir atau proses dalam memecahkan masalah soal/masalah, sehingga jalan pikiran anak tidak meloncat-loncat yang akan merugikan siswa sendiri dalam menangkap suatu masalah untuk dipecahkan. Dengan demikian mungkin siswa menemukan pemecahan masalah dengan cepat dan tepat.

  

      Teknik Pemberian Tugas dan Resitasi

Teknik ini yaitu dengan cara pemberian tugas, dalam pemberian tugas dapt diberikan dalam bentuk daftar sejumlah pertanyaan mengenai meta pelajaran tertentu, atau suatu perintah yang harus dibahas dengan diskusi atu perlu dicari uraiannya pada buku pelajaran, dapat juga berupa tugas tertulis atau tugas lisan yang lain, dapat ditugaskan untuk mengumpulkan sesuatu, mengadakan observasi terhadap sesuatu dan bisa juga melakukan eksperimen.

Teknik pemberian tugas atau retsitasi biasanya digunakan dengan tujuan agar siswa memiliki hasil belajar   yang lebih mantap, karena siswa melaksanakan latihan-latihan selama melakukan tugas, sehingga pengalaman siswa dalam mempelajari sesuatu dapat terintegrasi, dan siswa terasa terangsang untuk meningkatkan belajar yang lebih baik, memupuk inisiatif dan berani bertanggung jawab sendiri.

Teknik resitasi ini memiliki kebaikan sebagai teknik penyajian yaitu, siswa dapat mendalami dan mengalami sendiri pengetahuan yang dicarinya,dalam melaksanakan tugas ditunjang dengan minat dan perhatian siswa serta kejelasan tujuan mereka bekerja. Pada kesempatan ini siswa dapat mengembangkan daya berpikirnya sendiri, daya inisiatif, daya kreatif, tanggung jawab dan melatih diri sendiri.

Namun teknik ini juga tidak lepas dari kelemahan-kelemahan seperti, siswa kemungkinan hanya meniru pekerjaan temanya, kemungkinan lain orang lain yang mengerjakan tugas itu, maka diperlukan bantuan orang tua nutuk mengawsi putra-putrinya dalam mengerjakan tugas rumahnya.

Langkah-langkah yang perlu diperhatikan dalam resitasi:

Pertama       : merumuskan tujuan khusus dari tugas yang diberikan

Kedua          : pertimbangkan betul-betul apakah pemilihan teknik resitasi itu telah       tepat dapat mencapai tujuan yang telah anda rumuskan

Ketiga          : anda perlu merumuskan tugas-tugas dengan jelas dan mudah dimengerti

Keempat      : anda telah menyiapakan alat evaluasi sehingga setelah resutasi selesai dilaporkan didepan kelas atau didiskusikan atau u8ntuk tunya jawab maka guru segera bisa mengevaluasi hasil kerja siswa itu

Dalam masing-masing teknik memiliki keunggulan dan kelebihan tersendiri, sehingga pada hakikatnya teknik yang paling tepat untuk setiap mata pelajaran itu sulit ditentukan, begitu juga kita sulit menggunakan salah satu metode saja secara murni.

Maka biasanya menggunakan variasi, mengkombinasikan dengan teknik lain yang sesuai dan saling menunjang.

Namun dapat disimpulkan bahwa setiap teknik penyajian itu dikatakan baik bila memenuhi kriteria sebagai berikut:

1.    Sesuai dengan tujuan yang dirumuskan.

2.    Dapat dilaksanakan sesuai dengan kemampuan guru dan pemimpin.

3.    Tergantung pula pada kemampuan orang yang belajar.

4.    Serasi dengan besarnya kelompok.

5.    Melihat waktu penggunaannya.

6.    Melihat fasilitas yang ada.

Macam-macam teknik penyajian ini diharapkan hasil interaksi belajar mengajar itu dapat berdaya guna dan berhasil guna serta memenfaatkan media pendidikan yang ada.

C.KEUNGGULAN DAN KELEMAHAN BUKU

Ø  KEUNGGULAN

Buku ini mempunyai beberapa keunggulan diantaranya yaitu:

§  Buku ini menggunakan bahasa yang mudah dimengerti pembaca sehingga apa yang diinginkan penulis dapat tersampaikan.

§  Buku ini dipaparkan secara sistematis dan diuraikan setahap demi setahap guna membantu pembaca untuk memahaminya.

§  Agar pembaca lebih memahami materi, buku ini juga memaparkan contoh implementasi beserta  penerapannya.

Ø  KELEMAHAN

Selain kenggulan buku ini juga memiliki beberapa kelemahan diantaranya yaitu:

• Didalam buku ini masih ditemukan beberapa kata yang mengandung arti membingungkan bagi pembaca untuk memahaminya.

• Buku ini juga terlalu banyak memaparkan teori sehingga pembaca bingung dan cenderung malas untuk mencari arti sebenarnya yang ingin disampaikan oleh penulis.
  

Remote Sensing

Introduction

Figure 1: The rows of color tiles are replicated in the right as complementary gray tones. On the left, we can make out 18 to 20 different shades of color. On the right, only 7 shades of gray can be distinguished. (Source: PhysicalGeography.net)

Remote sensing can be defined as the collection of data about an object from a distance. Humans and many other types of animals accomplish this task with aid of eyes or by the sense of smell or hearing. Earth scientists use the technique of remote sensing to monitor or measure phenomena found in the Earth's lithosphere, biosphere, hydrosphere, and atmosphere. Remote sensing of the environment by geographers is usually done with the help of mechanical devices known as remote sensors. These gadgets have a greatly improved the ability to receive and record information about an object without any physical contact. Often, these sensors are positioned away from the object of interest by using helicopters, planes, and satellites. Most sensing devices record information about an object by measuring an object's transmission of electromagnetic energy from reflecting and radiating surfaces. These sensors are either passive or active. Passive sensors detect energy when the naturally occurring energy is available such as sun energy. Active sensors provide their own energy source as radar waves and record its reflection on the target.

Remote sensing imagery has many applications in mapping land-use and cover, agriculture, soils mapping, forestry, city planning, archaeological investigations, military observation, and geomorphological surveying, among other uses. For example, foresters use aerial photographs for preparing forest cover maps, locating possible access roads, and measuring quantities of trees harvested. Specialized photography using color infrared film has also been used to detect disease and insect damage in forest trees.

Table 1: Major regions of the electromagnetic spectrum.
Region Name	Wavelength	Comments
Gamma Ray	< 0.03 nanometers	Entirely absorbed by the Earth's atmosphere and not available for remote sensing.
X-ray	0.03 to 30 nanometers	Entirely absorbed by the Earth's atmosphere and not available for remote sensing.
Ultraviolet	0.03 to 0.4 micrometers	Wavelengths from 0.03 to 0.3 micrometers absorbed by ozone in the Earth's atmosphere.
Photographic Ultraviolet	0.3 to 0.4 micrometers	Available for remote sensing the Earth. Can be imaged with photographic film.
Visible	0.4 to 0.7 micrometers	Available for remote sensing the Earth. Can be imaged with photographic film.
Infrared	0.7 to 100 micrometers	Available for remote sensing the Earth. Can be imaged with photographic film.
Reflected Infrared	0.7 to 3.0 micrometers	Available for remote sensing the Earth. Near Infrared 0.7 to 0.9 micrometers. Can be imaged with photographic film.
Thermal Infrared	3.0 to 14 micrometers	Available for remote sensing the Earth. This wavelength cannot be captured with photographic film. Instead, mechanical sensors are used to image this wavelength band.
Microwave or Radar	0.1 to 100 centimeters	Longer wavelengths of this band can pass through clouds, fog, and rain. Images using this band can be made with sensors that actively emit microwaves.
Radio	> 100 centimeters	Not normally used for remote sensing the Earth.

The simplest form of remote sensing uses photographic cameras to record information from visible or near infrared wavelengths (Table 1). In the late 1800s, cameras were positioned above the Earth's surface in balloons or kites to take oblique aerial photographs of the landscape. During World War I, aerial photography played an important role in gathering information about the position and movements of enemy troops. These photographs were often taken from airplanes. After the war, civilian use of aerial photography from airplanes began with the systematic vertical imaging of large areas of Canada, the United States, and Europe. Many of these images were used to construct topographic and other types of reference maps of the natural and human-made features found on the Earth's surface.

Figure 2: Comparison of black and white and color images of the same scene. Note how the increased number of tones found on the color image make the scene much easier to interpret. (Source: University of California at Berkley - Earth Sciences and Map Library)

The development of color photography following World War II gave a more natural depiction of surface objects. Color aerial photography also greatly increased the amount of information gathered from an object. The human eye can differentiate many more shades of color than tones of gray (Figure 1 and 2). In 1942, Kodak developed color infrared film, which recorded wavelengths in the near-infrared part of the electromagnetic spectrum. This film type had good haze penetration and the ability to determine the type and health of vegetation.

Satellite Remote Sensing

In the 1960s, a revolution in remote sensing technology began with the deployment of space satellites. From their high vantage-point, satellites have a greatly extended view of the Earth's surface. The first meteorological satellite, TIROS-1 (Figure 3), was launched by the United States using an Atlas rocket on April 1, 1960. This early weather satellite used vidicon cameras to scan wide areas of the Earth's surface. Early satellite remote sensors did not use conventional film to produce their images. Instead, the sensors digitally capture the images using a device similar to a television camera. Once captured, this data is then transmitted electronically to receiving stations found on the Earth's surface. The image below (Figure 4) is from TIROS-7 of a mid-latitude cyclone off the coast of New Zealand.

Figure 3: TIROS-1 satellite. (Source: NASA - Remote Sensing Tutorial)  

 

 

Figure 4: TIROS-7 image of a mid-latitude cyclone off the coast of New Zealand, August 24, 1964. (Source: NASA - Looking at Earth From Space)

 

 

Figure 5: Color image from GOES-8 of Hurricanes Madeline and Lester off the coast of Mexico, October 17, 1998. (Source: NASA - Looking at Earth From Space) 

Today, the GOES (Geostationary Operational Environmental Satellite) system of satellites provides most of the remotely sensed weather information for North America. To cover the complete continent and adjacent oceans two satellites are employed in a geostationary orbit. The western half of North America and the eastern Pacific Ocean is monitored by GOES-10, which is directly above the equator and 135° West longitude. The eastern half of North America and the western Atlantic are cover by GOES-8. The GOES-8 satellite is located overhead of the equator and 75° West longitude. Advanced sensors aboard the GOES satellite produce a continuous data stream so images can be viewed at any instance. The imaging sensor produces visible and infrared images of the Earth's terrestrial surface and oceans (Figure 5). Infrared images can depict weather conditions even during the night. Another sensor aboard the satellite can determine vertical temperature profiles, vertical moisture profiles, total precipitable water, and atmospheric stability. 

In the 1970s, the second revolution in remote sensing technology began with the deployment of the Landsat satellites. Since 1972, several generations of Landsat satellites with their Multispectral Scanners (MSS) have been providing continuous coverage of the Earth for almost 30 years. Currently, Landsat satellites orbit the Earth's surface at an altitude of approximately 700 kilometers. Spatial resolution of objects on the ground surface is 79 x 56 meters. Complete coverage of the globe requires 233 orbits and occurs every 16 days. The Multispectral Scanner records a zone of the Earth's surface that is 185 kilometers wide in four wavelength bands: band 4 at 0.5 to 0.6 micrometers; band 5 at 0.6 to 0.7 micrometers; band 6 at 0.7 to 0.8 micrometers; and band 7 at 0.8 to 1.1 micrometers. Bands 4 and 5 receive the green and red wavelengths in the visible light range of the electromagnetic spectrum. The last two bands image near-infrared wavelengths. A second sensing system was added to Landsat satellites launched after 1982. This imaging system, known as the Thematic Mapper, records seven wavelength bands from the visible to far-infrared portions of the electromagnetic spectrum (Figure 6). In addition, the ground resolution of this sensor was enhanced to 30 x 20 meters. This modification allows for greatly improved clarity of imaged objects. 

 

Figure 7: SPOT false-color image of the southern portion of Manhatten Island and part of Long Island, New York. The bridges on the image are (left to right): Brooklyn Bridge, Manhattan Bridge, and the Williamsburg Bridge. (Source: SPOT Image)

SPOT (Satellite Pour l'Observation de la Terre) satellite program has launched five satellites since 1986. Since 1986, SPOT satellites have produced more than 10 million images. SPOT satellites use two different sensing systems to image the planet. One sensing system produces black and white panchromatic images from the visible band (0.51 to 0.73 micrometers) with a ground resolution of 10 x 10 meters. The other sensing device is multispectral, capturing green, red, and reflected infrared bands at 20 x 20 meters (Figure 7). SPOT-5, which was launched in 2002, is much improved from the first four versions of SPOT satellites. SPOT-5 has a maximum ground resolution of 2.5 x 2.5 meters in both panchromatic mode and multispectral operation.

Figure 8: Radarsat image acquired on March 21, 1996, over Bathurst Island in Nunavut, Canada. This image shows Radarsat's ability to distinguish different types of bedrock. The light shades on this image (C) represent areas of limestone, while the darker regions (B) are composed of sedimentary siltstone. The very dark area marked A is Bracebridge Inlet which joins the Arctic Ocean. (Source: Canadian Centre for Remote Sensing) 

Radarsat-1 was launched by the Canadian Space Agency in November, 1995. As a remote sensing device, Radarsat is quite different from the Landsat and SPOT satellites. Radarsat is an active remote sensing system that transmits and receives microwave radiation. Landsat and SPOT sensors passively measure reflected radiation at wavelengths roughly equivalent to those detected by our eyes. Radarsat's microwave energy penetrates clouds, rain, dust, or haze and produces images regardless of the sun's illumination allowing it to image in darkness. Radarsat images have a resolution between 8 to 100 meters. This sensor has found important applications in crop monitoring, defense surveillance, disaster monitoring, geologic resource mapping, sea-ice mapping and monitoring, oil slick detection, and digital elevation modeling (Figure 8). 

Principles of Object Identification

 

Figure 9: Yankee stadium in Brooklyn, New York. Baseball stadiums have an obvious shape that can be easily recognized even from vertical aerial photographs. (Source: Google Earth) 

Most people have no problem identifying objects from photographs taken from an oblique angle. Such views are natural to the human eye and are part of our everyday experience. However, most remotely sensed images are taken from an overhead or vertical perspective and from distances quite removed from ground level. Both of these circumstances make the interpretation of natural and human-made objects somewhat difficult. In addition, images obtained from devices that receive and capture electromagnetic wavelengths outside human vision can present views that are quite unfamiliar.

To overcome the potential difficulties involved in image recognition, professional image interpreters use a number of characteristics to help them identify remotely sensed objects. Some of these characteristics include:

• Shape: this characteristic alone may serve to identify many objects. Examples include the long linear lines of highways, the intersecting runways of an airfield, the perfectly rectangular shape of buildings, or the recognizable shape of an outdoor baseball diamond (Figure 9).

Size: noting the relative and absolute sizes of objects is important in their identification. The scale of the image determines the absolute size of an object. As a result, it is very important to recognize the scale of the image to be analyzed.

Figure 10: Black and white aerial photograph of natural coniferous vegetation (left) and adjacent apple orchards (center and right). (Source: PhysicalGeography.net) 

• Image Tone or Color: all objects reflect or emit specific signatures of electromagnetic radiation. In most cases, related types of objects emit or reflect similar wavelengths of radiation. Also, the types of recording device and recording media produce images that are reflective of their sensitivity to particular range of radiation. As a result, the interpreter must be aware of how the object being viewed will appear on the image examined. For example, on color infrared images vegetation has a color that ranges from pink to red rather than the usual tones of green.
• Pattern: many objects arrange themselves in typical patterns. This is especially true of human-made phenomena. For example, orchards have a systematic arrangement imposed by a farmer, while natural vegetation usually has a random or chaotic pattern (Figure 10).
• Shadow: shadows can sometimes be used to get a different view of an object. For example, an overhead photograph of a towering smokestack or a radio transmission tower normally presents an identification problem. This difficulty can be over come by photographing these objects at sun angles that cast shadows. These shadows then display the shape of the object on the ground. Shadows can also be a problem to interpreters because they often conceal things found on the Earth's surface.
• Texture: imaged objects display some degree of coarseness or smoothness. This characteristic can sometimes be useful in object interpretation. For example, we would normally expect to see textural differences when comparing an area of grass with a field corn. Texture, just like object size, is directly related to the scale of the image.

Remote sensing is not only used for target discrimination but also to monitor any natural and artificial changes on the earth.

http://www.eoearth.org/article/Remote_sensingBottom of Form