Teknik blind source separation (BSS) membangun sebuah hubungan pemetaan yang kuat antara sinyal sumber dan kelembapan tanah, sehingga memungkinkan estimasi kelembapan tanah berakurasi tinggi.

Lanzhou, China (Xinhua/Indonesia Window) – Tim peneliti China mengusulkan sebuah metode baru untuk estimasi kelembapan tanah berakurasi tinggi dengan menggunakan teknik blind source separation (BSS).

Penelitian ini membuat terobosan dalam mekanisme teoretis dan metode pengambilan kelembapan tanah di permukaan Bumi, mengusulkan sebuah solusi inovatif untuk masalah ini, menurut Jin Rui, seorang peneliti di Northwest Institute of Eco-Environment and Resources (NIEER) di bawah naungan Akademi Ilmu Pengetahuan China (Chinese Academy of Sciences/CAS).

Penelitian tersebut dilakukan oleh tim peneliti NIEER yang bekerja sama dengan tim peneliti dari Institute of Tibetan Plateau Research (ITP) yang juga di bawah naungan CAS, Shanxi Normal University, dan Beijing Normal University. Hasilnya telah dipublikasikan dalam jurnal IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing.

Sinyal suhu kecerahan nonstasioner dan nonlinier menimbulkan tantangan kritis terhadap ketepatan estimasi kuantitatif kelembapan tanah melalui pengindraan jauh gelombang mikro.

Hal ini karena sinyal suhu kecerahan yang diterima oleh sensor merupakan campuran dari berbagai sinyal, termasuk kelembapan tanah, suhu tanah, kekasaran permukaan tanah, tutupan vegetasi, dan kondisi atmosfer. Para peneliti telah lama menantikan untuk dapat mengekstrak kelembapan tanah secara akurat, menurut Li Xin, seorang peneliti ITP.

Tim penelitian tersebut menjajaki introduksi teknologi BSS ke dalam estimasi kelembapan tanah dengan menguraikan data gelombang mikro campuran.

"Misalkan Anda berada di sebuah pesta yang riuh, di mana Anda dapat mendengar musik, orang berbicara, dan dentingan gelas pada waktu bersamaan. BSS serupa dengan semacam 'teknik pemisahan suara'. Bahkan jika Anda tidak tahu dari mana asal suara tersebut, BSS dapat memisahkannya satu per satu," jelas Jin. Solusi teknologi ini juga dapat menguraikan informasi yang tercampur dalam sinyal pengindraan jauh.

Tim peneliti mengembangkan sebuah pendekatan inovatif untuk mengestimasi kelembapan tanah, berdasarkan pemahaman mendalam mengenai karakteristik struktural sinyal suhu kecerahan gelombang mikro dari waktu ke waktu, yang dipadukan dengan teknologi BSS saluran tunggal dan multisaluran.

Metode baru ini membangun sebuah hubungan pemetaan yang kuat antara sinyal sumber dan kelembapan tanah, sehingga memungkinkan estimasi kelembapan tanah berakurasi tinggi.

Metode tersebut mengatasi tantangan pengambilan kelembapan tanah berbasis pengindraan jauh, yang dipengaruhi oleh berbagai variabel seperti kekasaran permukaan dan tutupan vegetasi.

Sejumlah eksperimen yang dilakukan di Dataran Tinggi Qinghai-Tibet menunjukkan metode baru ini dapat diterapkan dan stabil.

Metode baru itu memiliki kemampuan yang kuat untuk menguraikan sinyal campuran nonlinier dan multisumber secara efisien.

Metode tersebut tidak hanya memiliki signifikansi teoretis dan mengusulkan sebuah metode aplikasi baru untuk estimasi kelembapan tanah, tetapi juga menawarkan solusi inovatif untuk memperkirakan variabel geofisika lainnya, menurut Li.

Laporan: Redaksi