BAHAN AJAR FOTOGRAMETRI OLEH: DRS. ZUHARNENI M.S. JURIJSAN KARTOGRAFI DAN PENGINDERAAN JAUH FAKULTAS GEOGRAFI IJNIVERSITAS GADJAH MADA 2004
I. PENGANTAR 1. Definisi dan Sejarah Fotogrametri Fotogrametri didefinisikan sebagai seni, ilmu dan teknologi untuk memperoleh informasi terpercaya tentang obyek fisik dan lingkungan melatul proses perekaman, pengukuran, dan interpretasi gambaran fotografik dan pola radiasi tenaga elektromagnetik yang terekam. Meskipun akhir-akhir ini arti fotogrametri telah diperluas hingga meliputi analisis rekaman lain selain foto seperti pancaran pola tenaga akustik dan gejala magnetik, namun foto masih merupakan sumber informasi utama didalam fotogrametri. Dari asal katanya. maka fotogrametri (photogrammetry) berasal dan tiga kata, yaitu : photos = cahaya, gramma = sesuatu yang digambar, dan metron = mengukur. Jadi dapat diartikan sebagai mengukur sesuatu yang digambar dengan piranti cahaya. Anti fotogrametri dan definisi diatas mencakup dua bidang yang berbeda, yaitu : (1) fotogrametri metnk, dan (2) fotogrametri interpretative. Fotogrametri metnk terdiri dan pengukuran cermat berdasarkan foto dan sumber informasi lain yang pada umumnya digunakan untuk menentukan lokasi relatif titik, yang berarti dimungkinkan untuk memperoleh ukuran jarak, sudut, luas, volume, elevasi, ukuran, dan bentuk obyek. Sementara itu fotogrametri interpretative mempelajari pengenalan dan identifikasi obyek serta menilai arti pentingnya obyek tersebut melalul suatu analisis sistematik dan cermat Ilmu fotogrametri telah dimulal jauh sebelum ditemukannya fotografi. Pada tahun 350 sebelum Masehi, Aristoteles telah mengutarakan proses untuk memproyeksikan gambaran obyek secara optik. Jauh kemudian, yaitu abad ke18 Lambert menyatakan bahwa asas perspektif dapat dimanfaatkan untuk membuat peta. Kemudian Arago memperagakan penggunaan foto udara untuk survei topografi, dan selanjutnya Laussedat berhasil menggunakan foto untuk pemetaan, yang kemudian dianggap sebagai bapak fotogrametri. Penemuan pesawat udara pada tahun 1902, merupakan awal bagi pengembangan fotogrametri udara. Foto udara kemudian digunakan secara luas pada Perang Dunia Pertama, terutama untuk mengintai medan lawan. Juga selama Perang Dunia Kedua teknik digunakan secara luas untuk memenuhi permintaan peta-peta baru yang jumahnya besar. Apabila dipandang secara keseluruhan, rnaka fotograrnetri telah menghasilkan produk yang akurat, efisien, dar
menguntungkan, sehingga pada saat ini sebagian besar pekerjaan pemetaan topografi menggunakan fotogrametri. 2. Jenis dan Klasifikasi Foto Udara Ada dua jenis foto yang digunakan di dalam fotogrametri. yaitu foto terestrial dan foto udara. Foto terestrial dibuat dengan kamera di muka bumi yang pada umumnya diketahui posisi dan orientasinya, sementara itu foto udara dibedakan atas foto vertikal dan foto condong. Khusus untuk foto terestrial juga terdapat berbagai jenis kamera yang dapat digunakan. Gambar 1.1 Fototeodolit yang digunakan untuk membuat foto terrestrial
Gambar 1.2 Foto terestrial. (Seizin Wild Heerbrugg Instruments, Inc.) Foto udara vertical dibuat dengan sumbu kamera yang arahnya setegak mungkin, dapat terjadi apabila sumbu kamera pada saat pemotretan benarbenar vertical, sehingga bidang foto sejajar dengan bidang datum. Pada kenyataannya, jarang sekali sumbu kamera benar-benar vertical, karena sering terjadi keminngan pesawat terbang. Apabila sumbu kamera secara tidak sengaja membentuk sudut kecil terhadap vertical, fotonya disebut foto sendeng. Kesendengan tak disengaja pada umumnya kurang dan 10 dan jarang sekali melebihi 30 Foto udara condong dibuat dengan sumbu kamera yang sengaja diarahkan menyudut terhadap sumbu vertical. Foto udara sangat condong menggambarkan cakrawala, sedang foto udara agak condong tidak menggamkannya. Gambar 1.3 merupakan contoh foto udara vertical, dan Gambar 1.4 merupakan contoh dan foto udara agak condong, sementara itu Gambar 1.5 merupakan contoh dan foto udara sangat condong. Gambar 1.6 dan tabel berikut menyajikan orientasi sumbu kamera untuk foto udara vertical, agak condong, dan sangat condong. Disamping itu juga menggambarkan wujud petak-petak gans di medan yang tergambar pada foto udara, sehingga perbedaan antara ketiganya terlihat cukup jelas.
Gambar 1.3 Foto udara vertikal. (Seizin Carl Zeiss, Oberkochen.) Gambar 1.4 Foto udara.gak condong. (perhatikan bahwa cakrawala tidak tergambar pada foto) (SeizinState of Wisconsin, Department of Transportation).
Gambar 1.5 5 Foo udara sangat condong daerah mineapolis. (perhatikan cakrawala yang tergambar pada foto) (Seizin State of Wiconsin, Department of Transportation). Gambar 1.6 Orientasi karena karen pada tiga jenis foto udara.
Tabel 1. Perbandingan Foto Udara Sangat Condong, Condong, dan Tegak Gambar 1.: Tampalan depan foto dalam sebuah jalur terbang. 3. Kegunaan Foto Udara Foto udara tegak memihki beberapa manfaat atau kegunaan, diantaranya adalah : a. Sumber informasi; gambaran suatu daerah secara spasial, bentuk penggunaan lahan, bentuk morfologi daerah, dan memperjelas struktur natural maupun man-made. b. Mempelajari perubahan; pemotretan daerah yang sama dengan waktu yang dapat mempelajari perubahan, terutama perubahan fisik. c. Penqganti peta; foto mosaik suatu daerah dapat berfungsi sebagai peta, sementara itu mosaik yang dilengkapi dengan notasi dapat digunakan untuk pekerjaan perancangan hingga tingkat skematis. d. Sebagai peta perencanaan; hasil interpretasi foto udara dapat menghasilkan peta-peta tematik yang berguna untuk perencanaan. e. Sebagai peta dasar actual dan penyadapan informasi metrik, seperti panjang, lebar, tinggi, luas, volume dan lain-lain.
Adapun foto udara condong juga memiliki kelebihan apabila dibandingkan n foto udara tegak, yaltu: a. Luas liputannya beberapa kali lipat bila dibandingkan dengan foto udara tegak. b. Untuk daerah yang sering tertutup awan, masih ada kemungkinan untuk menembus celah-celah awan apabila dilakukan pemotretan condong. c. Gambaran yang disajikan lebih mirip dengan apa yang dilihat dan tempat yang lebih tinggi. d. Obyek tertentu, seperti goa berkemungkinan dapat dikenali dan foto condong. Secara umum kelebihan foto udara vertical dibandingkan dengan foto condong adalah: 1. Skala pada setiap bagian lebih seragam 2. Penentuan arah pada foto udara tegak lebih mudah. 3. Dalam batas tertentu, foto udara vertical dapat dipakai sebagai peta. 4. Lebih mudah diinterpretasi, karena tidak banyak obyek yang terlindung. 4. Ketersediaan dan Perolehan Foto Udara Pada saat ini foto udara wilayah indonesia sudah tersedia dalam jumiah yang cukup memadai, dengan berbagai skala, jenis, dan kualitasnya. Foto udara tersebut dibuat untuk berbagal keperluan, sehingga cakupannya juga berbeda beda, seperti mengikuti wilayah adiministrasi, batas daerah aliran sungai, atau batas fisik Iainnya. Juga pernah dilakukan pemotretan sistematis menggunakan kamera ganda untuk wilayah Jawa, Madura. Bali, dan Nusa Tenggara. Selain daripada itu Badan Pertanahan Nasional (BPN) pernah meiakukan pengadaan foto udara skala besar untuk 100 kota di Indonesia. Secara garis besar ketersediaan foto udara di Indonesia disajikan pada tabel dan peta indeks berikut: a. Jawa, Bali, Nusa Tenggara Seluruh wilayah, dengan skala 1:30.000 dan 1:50.000 b. Sumatera Hampir seluruh wilayah, dengan skala 1: 100.000, dan daerah tertentu dengan skala 1:20.000. c. Kailmantan Sebagian Kalbar dan Kalsel, dengan skala 1:50.000, dan sebagian Kalteng dan Kaltim, dengan skala 1:100.000.
d. Sulawesi Sebagian besar wilayah telah terpotret, dengan skala 1:100.000. e. Maluku Hampir seluruh wilayah, dengan skala 1:100.000 f. Irian Jaya Sebagian telah dipotret, dengan skala 1:100.000. Foto udara yang tersedia pada instansi/ badan pengelola (seperti Bakosurtanal dan BPN) maupun perusahaan pemotretnya (Penas, Geojaya, Exsa dll) dapat diperoleh melalui prosedur yang telah ditetapkan, terutama setelah memperoleh ijin penggunaan dan Mabes TNI.
INDEKS CAKUPAN :
5. Organisasi Fotogrametri Di negara maju seperti Amerika Serikat terdapat beberapa organisasi yang berkepentingan dengan fotogrametri, yang bertujuan untuk memajukan, menggalakkan komunikasi antar fotogrametriwan untuk tujuan standansasi dan etika dalam penerapannya. American Society of Photogrammetric contohnya. telah membenkan kontribusi yang besar terhadap publikasi Manual of Photogrammetry, dan buku teks lainnya. Di Indonesia organisasi profesi ini belum begitu spesifik. sehingga masih berpayung kepada wadah yang!ebmh besar. Nama-nama organisasi profesi tersebut adalah : lkatan Suryevor, Indonesia (ISI), MAP(N (Masyarakat Penginderaan Jauh Indonesia), AKI (Asosiasi Kartografi Indonesia), dan IGI (Ikatan Geografiwan Indonesia). 6. Unit, Ukuran, dan Bilangan Untuk memecahkan masalah fotogrametri pada umumnya diperlukan ukuran panjang, sudut, dan luas. Ukuran panjang dapat berupa system Inggris yaitu inchi dan kaki atau system meter, sentimeter, millimeter, dan micrometer (micron). Konversi dan system lnggris ke system metrik atau sebaliknya sering diperlukan. Demikian juga dengan bilangan, karena nilai ukuran mengandung sejumlah bilangan penting yang jumlahnya sama dengan jumlah digit yang pasti ditambah satu digit taksiran. Semua bilangan penting perlu dicacat di dalam pengukuran. Pembulatan bilangan maupun kegagalan mencatat bilangan taksiran yang terakhir tersebut merupakan pemborosan waktu tambahan yang digunakan untuk menambah kecermatan. Calculator juga sangat diperlukan untuk konversi unit dan ukuran, karena alat ini diperlukan. Bilangan nol yang dicatat dapat berupa bilangan panting maupun bukan bilangan panting. Pentingnya bilangan nol tersebut tergantung pada Ietaknya, yang sesual dengan aturan. Didalam penjumlahan dan pengurangan, penghitungan dilakukan tanpa memperhatikan jumlah bilangan penting. Tabel berikut tentang panjang, sudut, dan luas diharapkan dapat membantu menyelesaikan tugas-tugas didalam fotogrametri.
Tabel 2. Panjang. Sudut, dan Lereng 1) Ekivalen panjang 1 kaki= 12inci 1 yard =3 kaki 1 rod= 16,5kaki 1 mil=5.280kaki 1 milimeter = 1.000 mikrometer (mikron) 1 sentimeter = 10 milimeter 1 meter = 100 sentimeter 1 kilometc 1.000 meter 1 mci = 2,54 sentimeter 1 kaki = 304,80 milimeter 1 meter = 3,2808 kaki 1 meter = 39370 mci 1 kilometer = 0,62 137 mil 1 rantai Gunter (Gunter s chain) =66 kaki 1 rantai Gunter = 100 mata rantai 1 mata rantai = 0,66 kaki 2) Ekivalen sudut pi () = 3,14159265 180 derajad = phi radian 1 lingkaran=360 1 lingkaran =2 (phi) radian 1 =60 1 =60 1 radian = 180 /phi = 57 17 44,8 1 radian =57,295778 1 radian = 206.264.8 1 = 0,01745329 radian 1 lingkaran = 400 grad 1 grad= 100 sentigrad 1 grad = 1.000 miligrad 1 grad = 0,9 (tepat) 1 grad =0,01570796 radian 1 sentigrad = 0,54
1 miligrad = 3,24 3) Ekivalen luas 1 aker = 43.560 kaki persegi 1 aker = 4.046.9 meter persegi I aker = 10 rantal Gunter pangkat dua 640 aker = 1 mu persegi 247,1 aker = 1 kilometer per segi 1 hektar = 2,471 aker 1 aker =0,4047 ha