APLIKASI CLOSE RANGE PHOTOGRAMMETRY DALAM PEMETAAN BANGUN REKAYASA DENGAN KAMERA DIJITAL NON METRIK TERKALIBRASI. Oleh:

Transkripsi

1 APLIKASI CLOSE RANGE PHOTOGRAMMETRY DALAM PEMETAAN BANGUN REKAYASA DENGAN KAMERA DIJITAL NON METRIK TERKALIBRASI TUGAS AKHIR Karya Tulis Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Oleh: Andhika Kusumadarma DEPARTEMEN TEKNIK GEODESI FAKULTAS ILMU DAN TEKNOLOGI KEBUMIAN INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Semester II 2008

2 LEMBAR PENGESAHAN Tugas Akhir Sarjana APLIKASI CLOSE RANGE PHOTOGRAMMETRY DALAM PEMETAAN BANGUN REKAYASA DENGAN KAMERA DIJITAL NON METRIK TERKALIBRASI Adalah benar dibuat saya sendiri dan belum pernah dibuat dan diserahkan sebelumnya baik sebagian ataupun seluruhnya, baik oleh saya maupun orang lain, baik di ITB maupun institusi pendidikan lainnya. Bandung, Februari 2008 Penulis Andhika Kusumadarma NIM Diperiksa dan disetujui oleh: Pembimbing 1 Pembimbing 2 Dr. Ir. Deni Suwardhi MT. NIP Dr. Ir. Agung Budiharto MSc. NIP Disahkan oleh: Ketua Departemen Teknik Geodesi dan Geomatika Fakultas Ilmu dan Teknologi Kebumian Institut Teknologi Bandung Dr. Ir. Wedyanto Kuntjoro, M. Sc. NIP

3 Pernyataan Selesai Penulisan Tugas Akhir Yang bertanda tangan dibawah ini: Nama : Andhika Kusumadarma NIM : Dengan ini menyatakan bahwa skripsi saya berjudul: APLIKASI CLOSE RANGE PHOTOGRAMMETRY DALAM PEMETAAN BANGUN REKAYASA DENGAN KAMERA DIJITAL NON METRIK TERKALIBRASI adalah benar dibuat oleh saya sendiri dan belum pernah dibuat dan diserahkan sebelumnya, baik sebagian ataupun seluruhnya, baik oleh saya maupun oleh orang lain, baik di ITB maupun di institusi pendidikan lainnya. Bandung, Februari 2008 Andhika Kusumadarma NIM Mengetahui: Pembimbing 1 Pembimbing 2 Dr. Ir. Deni Suwardhi MT. NIP Dr. Ir. Agung Budiharto MSc. NIP

4 LEMBAR PENGHARGAAN Lembar penghargaan ini ditujukan bagi semua pihak yang telah memberikan bantuan, dorongan, semangat, serta bimbingan kepada penulis selama penyusunan tugas akhir ini. Terima kasih penulis ucapkan kepada: 1. Bapak Dr. Ir. Wedyanto Kuntjoro, M.Sc. selaku Ketua Departemen Teknik Geodesi ITB; 2. Bapak Dr. Ir. Deni Suwardhi, M.T. selaku Dosen Pembimbing I dan Ketua Penguji; 3. Bapak Dr. Ir. Agung Budi Harto, M. Eng. selaku Dosen Pembimbing II; 4. Bapak Ir. Saptomo H.M., M.Sc.; Bapak Agoes S. Soedomo, M.T.; dan Bapak Ahmad Riqqi, ST. M. Si. selaku Dosen Penguji. 5. Seluruh dosen Departemen Teknik Geodesi ITB; 6. Seluruh karyawan Departemen Teknik Geodesi ITB 7. Seluruh kamerad-kamerad IMG selaku teman-teman seperjuangan. Akhirnya penulis berharap semoga tugas akhir ini bermanfaat bagi kita semua dan dapat memperkaya wacana keilmuan pada Departemen Teknik Geodesi pada khususnya maupun pada bidang lain pada umumnya yang masih ada kaitannya. Bandung, Februari 2008 Penulis

5 KATA PENGANTAR Alhamdulillah, Puji dan syukur kehadirat Allah SWT atas segala limpahan rahmat dan karunia-nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul Aplikasi Close Range Photogrammetry dalam Pemetaan Bangun Rekayasa dengan Kamera Dijital Non Metrik Terkalibrasi. Penyusunan laporan tugas akhir ini untuk memenuhi matakuliah GD-40Z1 sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program pendidikan strata satu (S1) di Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika FTSL-ITB. Banyak hambatan yang dirasakan penulis saat menyusun Tugas Akhir ini, namun berkat bantuan-bantuan berbagai pihak yang sangat memberikan manfaat bagi penulis sehingga semua proses itu dapat penulis lalui, untuk itu penyusun mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya. Akhirnya, semoga laporan tugas akhir ini dapat memberikan manfaat bagi keilmuan geodesi dan pihak-pihak yang berkepentingan. Bandung, Februari 2008 Penulis i

6 ABSTRAK Penggunaan kamera dijital non metrik untuk aplikasi fotogrametri makin berkembang, dengan didukung oleh perkembangan perangkat lunak yang tersedia dan turunnya harga kamera dijital non metrik, teknik fotografi khususnya metode Close Range Photogrammetry menjadi salah satu teknik alternatif yang menjanjikan untuk diterapkan pada pekerjaan pekerjaan pemetaan seperti menentukan dimensi fisik sebuah objek, penggambaran, maupun menyajikan informasi visual yang cepat dan akurat. Untuk ini maka dilakukan sebuah uji coba dengan menggunakan metode Close Range Photogrammetry dalam aplikasi pemetaan bangun rekayasa. Dengan uji coba ini diharapkan pekerjaan pemetaan situasi dapat dilakukan lebih cepat, murah dan mudah dan jenis data yang didapatkan bisa lebih banyak dibandingkan dengan metode konvensional.hasil dari uji coba ini ada peta 3D dari gedung LABTEK IX C. Kata Kunci : Close Range Photogrammetry, Pemetaan Bangun Rekayasa, Kalibrasi Kamera, Kamera dijital non metrik. iii

7 ABSTRACT Utilization of digital non metric camera for photogrammetry application is growing, supported by development of available software and prices of digital non metric camera. Photogrammetry technique especially Close Range Photogrammetry is becoming one of promising alternative technique to be applied in mapping works, like determining physical dimension of an object, drawing, and also serving visual information with quick and accurate. For this reason, then an experiment is held using Close Range Photogrammetry method in engineering mapping application. With this method, we hope that mapping process can be shortening, more affordable, and obtained data is much more than conventional method. The result of this experiment is 3D map of LABTEK IX C building. Key Words : Close Range Photogrammetry, Engineering Mapping, Camera Calibration, Digital non metric camera. iv

8 DAFTAR ISI Halaman Kata Pengantar Ucapan Terima Kasih Abstrak Abstract Daftar Isi Daftar Gambar Daftar Tabel Daftar Lampiran i ii iii iv v vii viii ix BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Penelitian Lingkup Pembahasan Metodologi Penelitan Sistematika Penulisan 4 BAB II DASAR TEORI 2.1. Pemetaan Topografi Skala Peta Pemetaan Tachymetry Close Range Photogrammetry Kondisi Kesegarisan CRP Reseksi Ruang Interseksi Ruang Kalibrasi Kamera Parameter Kalibrasi Kamera Metode Kalibrasi Kamera 16 BAB III IMPLEMENTASI METODE CRP UNTUK PEMETAAN 3.1 Perencanaan Pekerjaan Kalibrasi Kamera Tahapan Kalibrasi Pengambilan Data Kalibrasi Hasil Kalibrasi Kamera Pengambilan Data Lapangan Pemotretan Pengukuran Titik Kontrol dan Detail Pengolahan Data Tachymetry Pengolahan Data CRP Data Masukan Orientasi Relatif 27 v

9 Transformasi Koordinat Reseksi Bundle Adjustment Penyajian Hasil 29 BAB V ANALISIS 4.1. Analisis Kalibrasi Kamera Labolatorium Lapangan Analisis Pengambilan Data Analisis Pengukuran dengan ETS Analisis Pengambilan Foto Analisis Pengolahan Data Analisis Kepresisian Data Koordinat dari Foto Analisis Keakurasian Data Koordinat dari Foto Analisis Pengolahan data CRP Analisis Perbandingan Metode 41 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan Saran 29 Daftar Pustaka Lampiran x xi vi

10 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1 Metodologi penelitian 4 Gambar 2.1 Diagram umum pemetaan 6 Gambar 2.2 Metode tachymetry 8 Gambar 2.3 Kondisi kesegarisan dalam fotogrematri terestris 9 Gambar 2.4 Interseksi 2 berkas sinar 13 Gambar 2.5 Tipe kalibrasi kamera 17 Gambar 3.1 Sketsa daerah pengukuran (Labtek IX C dan IX B) 18 Gambar 3.2 Bidang kalibrasi 20 Gambar 3.3 Alur kalibrasi Austalis 21 Gambar 3.4 Stasiun pemotretan percobaan 2 22 Gambar 3.5 Foto kalibrasi percobaan 2 23 Gambar 3.6 Posisi kamera pada gedung Labtek IX C 25 Gambar 3.7 Titik titik pengamatan beserta koordinatnya 27 Gambar 3.8 Orientasi relatif antar 2 foto 27 Gambar 3.9 Transformasi dari hasil orientasi relatif foto dengan hasil orientasi relatif foto 3 2 Gambar 4.1 Perbandingan kurva distorsi radial 30 Gambar 4.2 Ilustrasi pengambilan titik tinggi gedung 35 Gambar 4.3 perbandingan resolusi kamera dengan ukuran sensor 38 vii

11 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Jenis peta menurut skala 6 Tabel 3.1 Hasil Kalibrasi 23 Tabel 4.1 Uji statistik antara kala 1 dan kala 2 32 Tabel 4.2 Uji statistik antara kala 2 dan kala 3 33 Tabel 4.3 Uji statistik antara kala 1 dan kala 3 33 Tabel 4.4 Perbandingan hasil self calibration 34 Tabel 4.5 Jumlah kemunculan titik pada tiap foto 41 viii

12 DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C 1. Spesifikasi Kamera KODAK C Spesifikasi TOPCON GTS Hasil Bundle Adjustment 2. Hasil Kalibrasi Bundle Adjusment 1. Peta situasi sebagian Labtek IX C 2. Tampak Depan Labtek IX C 3. Tampak Samping Labtek IX C 4. Isometrik NE Labtek IX C ix