BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Objek tiga dimensi (3D) merupakan suatu objek yang direpresentasikan dengan ukuran panjang, lebar, dan tinggi. Data objek tiga dimensi secara spasial umumnya diperoleh dari suatu teknik pengukuran dengan menggunakan peralatan dalam pekerjaan pemetaan, yang di dalamnya terdapat titik-titik detail yang terdefinisi dalam sistem koordinat. Kebutuhan data tiga dimensi sangat diperlukan untuk perencanaan, konstruksi, ataupun manajemen asset. Data tiga dimensi sangat membantu untuk memodelkan objek-objek yang memiliki tingkat kompleksitas yang tinggi karena apabila direpresentasikan dalam bentuk dua dimensi (2D) maka objek tersebut akan mengalami banyak kehilangan informasi. Dengan demikian dibutuhkan suatu metode untuk pengambilan data objek tiga dimensi secara spasial agar data yang diperoleh sesuai untuk pemodelan tiga dimensi yang akan digunakan untuk memenuhi keperluan yang diharapkan. Terdapat beberapa metode yang dapat digunakan untuk pengambilan data dalam pemodelan objek tiga dimensi, diantaranya Fotogrametri Rentang Dekat, Terrestrial Laser Scanner, dan Electronic Total Station (ETS). Fotogrametri Rentang Dekat (Close Range Photogrametry) merupakan suatu teknik pengukuran tiga dimensi tanpa kontak langsung dengan objek dan menggunakan kamera metrik atau non-metrik untuk mendapatkan geometri sebuah objek. Teknik ini digunakan untuk objek dengan jarak kurang dari 100 meter dari posisi kamera (Hanifa, 2007). Kamera yang digunakan dalam Fotogrametri Rentang Dekat menggunakan lensa yang tidak sempurna khususnya kamera non-metrik sehingga proses perekaman yang dilakukan akan memiliki kesalahan. Oleh karena itu perlu dilakukan kalibrasi kamera untuk dapat menentukan besarnya penyimpangan-penyimpangan yang terjadi. Kalibrasi kamera dilakukan untuk menentukan parameter distorsi, meliputi distorsi radial, distorsi tangensial, dan parameter-parameter lensa lainnya, termasuk juga principal distance (c), serta titik pusat fidusial foto. 1
Terrestrial Laser Scanner merupakan suatu alat yang digunakan untuk pengambilan data objek tiga dimensi menggunakan teknologi laser. Data yang diperoleh dari metode ini merupakan data posisi titik-titik permukaan suatu objek yang memantulkan laser yang ditembakkan oleh alat kemudian diterima hasil pantulan tersebut oleh sensor pada alat yang sama. Data yang diperoleh merupakan data koordinat titik yang akan dipetakan. Data koordinat tersebut diperoleh dari data sudut dari backside ke titik objek dan data jarak yang dihitung dari waktu tempuh laser dan cepat rambat laser. Dalam pengambilan data menggunakan Terrestrial Laser Scanner tidak perlu bersentuhan langsung dengan objek yang akan diukur. Terrestrial Laser Scaner dapat merekam data titik-titik detail suatu objek dengan jumlah ratusan bahkan ribuan titik per detik, dengan demikian waktu yang dibutuhkan dalam pengambilan data menggunakan Terrestrial Laser Scanner akan relatif lebih cepat untuk jumlah titik yang sama apabila dibandingkan metode lainnya. Ketelitian setiap titik detail yang diukur menggunakan Terrestrial Laser Scanner memiliki ketelitian relatif dalam orde mm dengan demikian model tiga dimensi objek yang diukur akan mendekati objek aslinya. Dalam pengolahan data yang diperoleh dengan menggunakan Terrestrial Laser Scanner terdapat beberapa kesulitan diantaranya ketika memilih dan menghubungkan antar titik yang memiliki fitur yang sama karena jumlah titik yang diperoleh sangat banyak dan tiap titik tidak memiliki kode khusus. Electronic Total Station (ETS) adalah suatu alat yang merupakan kombinasi theodolit elektronik, Electronic Distance Meter (EDM), dan perangkat lunak yang berfungsi sebagai kolektor data. Penentuan posisi sutu titik dengan menggunakan Electronic Total Station pada prinsipnya pengukuran yang dilakukan adalah pengukuran sudut dan jarak dari alat ke titik yang ingin diketahui posisinya. Dari data sudut dan jarak yang diperoleh, dengan menggunakan persamaan trigonometri dapat diperoleh posisi titik yang diukur relatif terhadap titik berdiri alat. Pengukuran sudut dan jarak dilakukan dengan memancarkan laser ke suatu objek yang akan dicari posisinya kemudian menerima kembali pantulan dari laser tersebut. Electronic Total Station yang digunakan dalam studi ini adalah 2
Electronic Total Station tanpa reflektor (reflectorless). Dengan demikian tidak perlu bersentuhan langsung dengan objek yang ingin diketahui posisinya. 1.2 Rumusan Masalah Permasalahan yang akan dibahas dalam tugas akhir ini adalah tingkat kualitas data, kualitas bentuk geometri, dan penggunaan teknologi Fotogrametri Rentang Dekat, Terrestrial Laser Scanner, dan Electronic Total Station untuk pemodelan objek tiga dimensi. 1.3 Maksud dan Tujuan Maksud penulisan tugas akhir ini adalah mengetahui kualitas data, perbandingan geometri, dan sebagai pendukung studi dilakukan perbandingan dari segi efektifitas, efisiensi pengambilan serta pengolahan data, dan biaya dalam pemodelan objek tiga dimensi dengan menggunakan teknologi Fotogrametri Rentang Dekat, Terrestrial Laser Scanner, dan Electronic Total Station (ETS). Tujuan penulisan tugas akhir ini adalah untuk mengetahui data yang memiliki kualitas baik dan sesuai untuk pemodelan objek tiga dimensi yang ditinjau dari geometri objek tiga dimensi. 1.4 Ruang Lingkup Ruang lingkup dalam penyusanan tugas akhir ini adalah: 1. Faktor pembanding dari Fotogrametri Rentang Dekat, Terrestrial Laser Scanner, dan Electronic Total Station, yaitu segi kualitas data berdasarkan Root Mean Square Residual, geometri, efektifitas, efisiensi waktu pengambilan serta pengolahan data, dan biaya dalam melakukan pemodelan objek tiga dimensi. 2. Peralatan yang digunakan diasumsikan telah dikalibrasi. 3. Data yang diasumsikan menjadi data yang benar adalah data dari Electronic Total Station. 4. Objek yang digunakan untuk pembanding geometri, efektifitas, dan efisiensi pengambilan serta pengolahan data, dan biaya adalah Observatorium Boscha. 5. Dilakukan studi tambahan pada objek gardu listrik. 3
6. Perbandingan dari segi geometrik secara grafis dilakukan menggunakan perangkat lunak Auto CAD Land Dekstop Development dan perhitungan secara numerik dilakukan dengan perangkat lunak Microsoft Office Excel. 1.5 Kemanfaatan Hasil yang diperoleh dari tugas akhir ini diharapkan dapat mengetahui kualitas data dari model pemetaan tiga dimensi, dengan metode Fotogrametri Rentang Dekat, Terrestrial Laser Scanner, dan Electronic Total Station, bentuk geometri objek yang paling mendekati bentuk yang sebenarnya, efektifitas, efisiensi waktu pengambilan serta pengolahan data, dan biaya dalam pemodelan objek tiga dimensi. 1.6 Metodologi Penelitian Metodologi yang digunakan dalam tugas akhir ini adalah : 1. Studi literatur, dari berbagai macam sumber meliputi Tugas Akhir, buku-buku, paper, tutorial, situs internet dan lain sebagainya yang berhubungan dengan materi Tugas Akhir ini. 2. Pengambilan dan pengumpulan data objek tiga dimensi dengan menggunakan metode Fotogrametri Rentang Dekat, Terrestrial Laser Scanner, dan Electronic Total Station. 3. Pengolahan data dan visualisasi titik detail objek tiga dimensi menggunakan perangkat lunak Auto CAD LDD 2004, PhotoModeler Pro 5, dan Leica HDS Cyclone 5.5, untuk perhitungan numeris menggunakan perangkat lunak Microsoft Office Excel dan untuk perbandingan secara grafis menggunakan perangkat lunak Auto CAD LDD 2004. 4. Perbandingan posisi titik dilakukan dengan transformasi sebangun tiga dimensi menggunakan perangkat lunak Australis, perbandingan sudut dan jarak digunakan perangkat lunak Microsoft Office Excel. 5. Analisis dan kesimpulan. Secara umum, metodologi penelitian dijabarkan dalam gambar 1.1. 4
Studi Literatur Identifikasi Kebutuhan Wawancara dengan Narasumber Pengambilan dan Pengumpulan Data Fotogrametri Rentang Dekat Terrestrial Laser Scanner Electronic Total Station Pengolahan dan Visualisasi Data Pemilihan Titik Cek Pemilihan Titik Sekawan Perbandingan Efektivitas dan Efisiensi Transformasi Sebangun 3D CRP-ETS Laser-ETS Perbandingan Jarak -CRP-ETS -Laser-ETS -Laser-CRP Perbandingan Sudut - CRP-ETS - Laser-ETS - Laser-CRP Perbandingan Posisi Titik - CRP-ETS - Laser-ETS Analisis dan Kesimpulan Gambar 1.1 Diagram Metodologi Penelitian 5
1.7 Sistematika Pembahasan Sistematika pembahasan dalam penulisan tugas akhir ini adalah sebagai berikut: Bab 1 PENDAHULUAN Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang masalah, maksud dan tujuan penulisan, ruang lingkup pembahasan, kemanfaatan penulisan, metodologi penelitian, dan sistematika pembahasan. Bab 2 DASAR TEORI Bab ini akan membahas mengenai jenis-jenis peralatan yang digunakan dalam model pemetaan tiga dimensi dan prinsip kerja dari peralatan serta prinsip dasar dari metode pengambilan data tiga dimensi yang digunakan. Bab 3 PERBANDINGAN DATA GEOMETRI OBJEK TIGA DIMENSI Bab ini akan menjelaskan tingkat akurasi data relatif terhadap data yang diasumsikan benar, geometri, efektifitas, efisiensi pengambilan serta pengolahan data, dan biaya dari model pemetaan objek tiga dimensi menggunakan Fotogrametri Rentang Dekat, Terrestrial Laser Scanner, dan Electronic Total Station. Bab 4 ANALISIS Bab ini akan menguraikan analisis hasil analisis geometri data objek tiga dimensi menggunakan Fotogrametri Rentang Dekat, Terrestrial Laser Scanner, dan Electronic Total Station. Bab 5 PENUTUP Bab ini terdiri dari kesimpulan dari hasil studi analisis geometri data objek tiga dimensi menggunakan Fotogrametri Rentang Dekat, Terrestrial Laser Scanner, dan Electronic Total Station, serta saran yang perlu ditindaklanjuti. 6