METODE PENYATUAN PETA PENDAFTARAN TANAH DENGAN BANTUAN CITRA QUICKBIRD DAN GPS TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh AGUS INDRA MURTI NIM : 25106303 Program Studi Magister Teknik Geodesi dan Geomatika Bidang Pengutamaan Administrasi Pertanahan INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008
Lembar Pengesahan Tesis METODE PENYATUAN PETA PENDAFTARAN TANAH DENGAN BANTUAN CITRA QUICKBIRD DAN GPS Adalah benar dibuat oleh 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, Juni 2008 Penulis, AGUS INDRA MURTI 25106303 Bandung, Juni 2008 Pembimbing: Pembimbing I Pembimbing II (.Ir. AGOES S. SOEDOMO, MS) NIP. 130890239 (Ir. DIDIK WIHARDI, MS) NIP. 130812296 Mengetahui, Program Magister/Doktor Teknik Geodesi dan Geomatika Ketua, (Dr.Ir. AGUNG BUDI HARTO, M.Eng) NIP. 132052382
CATATAN KHUSUS Tesis ini telah diulas dan dinilai dengan memperhatikan substansi tata cara penulisan dan penayangan oleh Ir. Kosasih Prijatna, MSc sebagai Dosen pada Kelompok Keahlian Surveying dan Kadaster Teknik Geodesi dan Geomatika FITB-ITB, melalui sidang terbuka pada tanggal 5 Mei 2008 jam 09.00 WIB sampai dengan 12.00 WIB di ruang 3105 lantai 1, Labtek IX-C Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika ITB. Pengulas (Ir. Kosasih Prijatna, MSc) NIP. 130801294
ABSTRAK METODE PENYATUAN PETA PENDAFTARAN TANAH DENGAN BANTUAN CITRA QUICKBIRD DAN GPS Oleh AGUS INDRA MURTI NIM : 25106303 Peta pendaftaran tanah yang dihasilkan oleh Kantor dilingkungan BPN sangat beragam sumber data, skala, kualitas, dan sistem koordinatnya. Dengan masih banyak peta yang belum disesuaikan dengan stándar yang berlaku saat ini maka perlu dilakukan penyatuan peta-peta menjadi satu peta yang stándar bersistem koordinat proyeksi Transverse Mercator 3º (TM-3). Penyatuan ini dengan memanfaatkan perkembangan teknologi GPS, teknologi penginderaan jauh berupa citra satelit beresolusi tinggi QuickBird dan dukungan software pengolahan data. Percepatan BPN diperlukan dalam mencapai Peta Pendaftaran bersifat tunggal yang mempunyai akurasi dan presisi yang diharapkan. Melakukan transformasi koordinat bidang-bidang tanah pada masing-masing peta ke dalam satu sistem TM-3. Peta-peta pendaftaran analog diubah menjadi data dijital dengan melakukan scanning peta dan dijitasi onscreen. Dihitung elemen transformasi masing-masing peta berupa besaran translasi, rotasi dan perbesaran dengan metode transformasi Helmert, Lauf dan Affine. Penghitungan parameter transformasi menggunakan titik sekutu yang diperoleh dari pengamatan GPS rapid static bersistem TM-3, untuk menghitung koordinat bidang-bidang tanah lainnya. RMS dihitung dari beberapa titik sampel yang selanjutnya dibandingkan dengan standar planimetrik BPN. Koreksi geometrik citra QuickBird menggunakan Ground Control Point (GCP) hasil pengamatan GPS rapid static bersistem TM-3. Koordinat bidang-bidang tanah yang telah ditransformasi dalam TM-3 ditumpang susun (overlay) dengan Citra QuickBird terkoreksi. Membuat blok-blok akibat adanya ketidaksesuaian obyek yang ditumpang susun. Menentukan titik sekutu tambahan untuk penyesuaian blok pada citra QuickBird. Menghitung kembali parameter transformasi koordinat setiap blok, selanjutnya meghitung kembali koordinat bidang-bidang tanah dengan parameter yang diperoleh. RMS titik uji hasil transformasi koordinat metode Affine sebesar 13,3091m, metode Helmert sebesar 14,0384 m dan metode Lauf sebesar 16,8033 m. Hasil koordinat transformasi penyatuan sistem koordinat peta belum dapat memenuhi standar planimetrik BPN sebesar 0,3 mm kali faktor skala peta. Penurunan RMS titik sampel hasil segmentasi untuk metode Affine sebesar 6,9739 m (47,60%), metode Helmert sebesar 7,7289 m (44,94%), dan Lauf sebesar 7,1869 m (57,23%), namun hasil segmentasi masih belum memenuhi stándar planimetrik. Kata kunci : Penyatuan Peta Pendaftaran, QuickBird.
ABSTRACT A UNIFICATION METHOD OF LAND REGISTRY MAP AIDED BY QUICKBIRD IMAGE AND GPS by AGUS INDRA MURTI NIM 25106303 The land registry map issued by Office of BPN circle is highly various in the forms of data resource, scale, quality, and its coordinate system. As there are still many maps that have not yet been adjusted to be consistent with the standard that is effective currently, it is necessarily carried out the attempts of unifying the maps into one standardized map having a coordinate system of Transverse Mercator 3 o (TM-3) projection. This unification utilizes the development of GPS technology, remote sensing technology in the form of high-resolution satellite quickbird image and a software support of data processing. The BPN acceleration is required in achieving single Registry Map having the expected accuracy and precision. To conduct a coordinate transformation of the lots on each map into one system TM-3 o. the analog registry maps have been changed into digital data by doing a map scanning and onscreen digitizing. The transformation elements are calculated for each map in the forms of the magnitudes of translation, rotation and enlargement by transformation methods of Helmert, Lauf and Affine. The calculation of the transformation parameter uses an common point obtained from the observation of TM-3 o systemized rapid static GPS for calculating the coordinates of the other lots. RMS is calculated from several sample points that is further compared with BPN s planimetric standard. The geometric correction of Quickbird Image uses Ground Control Point (GCP) as a result of the observation of TM-3 o systemized rapid static GPS. The coordinates of the lots that have been transformed into TM-3 o are overlaid with corrected Quickbird Image. To make blocks as a result of the presence of the overlaid object inconsistency. To determine additional common point for the block adjustment to Quickbird Image. To recalculate the coordinates of lots with the obtained parameters. RMS of test point as a result of coordinate transformation by Affine method is 13.3091 m, Helmert method is 14.0384 m and Lauf method is 16.8033 m. the result of transformation coordinate of map coordinate system unification can not yet meet the BPN planimetric standard by 0.3 mm time map scale factor. The decrease of sample point s RMS as a result of segmentation for Affine method is 6.9739 m (47.60%), Helmert method is 7.7289 m (44.94%), and Lauf method is 7.1869 m (57.23%), but the result of segmentation still does not yet meet the planimetric standard. Key words: Registry Map Unification, Quickbird.
PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan dan tersedia di Perpustakaan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka untuk umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HaKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau peringkasan hanya dapat dilakukan seizin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh isi tesis haruslah seizin Direktorat Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung.
HALAMAN PERSEMBAHAN Ya Allah SWT berilah aku cahaya didalam kalbuku, cahaya didalam kuburku, cahaya pada pendengaranku, cahaya pada rambutku, cahaya dalam kemanusiaanku, cahaya dalam dagingku, cahaya dalaam darahku, Cahaya dalam tulangku, cahaya dihadapanku, cahaya dibelakangku, cahaya disebelah kananku, cahaya disebelah kiriku, cahaya disebelah atasku, dan cahaya disebelah bawahku. Ya Allah SWT, tambahilah aku cahaya, Anugerahi aku cahaya, jadikanlah bagiku cahaya, dan jadikanlah aku cahaya. Kupersembahkan untuk Istriku tercinta Dian Ariani, Jagoanku Muhammad Akbar Faiz, Bidadari kecilkucallista Al Sadila, Maafkan papa atas waktu yang tersita dan pengorbanannya, Semoga itu menjadi pelajaran berharga dan menjadikan berkah Bagi kita sekeluarga Kedua orang tuaku atas doa dan dukungannya, Semoga kebahagiaan ini dapat menjadi kebahagiaan semua, Tiada sesuatu yang indah kecuali membahagiakan kalian, Seluruh Saudara yang mendukung dengan doa dan bantuannya, Semoga mendapatkan ganjaran dari Yang Maha Kuasa
KATA PENGANTAR Alhamdulillahirobbilalamin, puji syukur senantiasa penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas izin, berkat, rahmat dan ridho-nyalah tesis ini dapat diselesaikan dan sampai ke tangan pembaca dengan segala kelebihan dan kekurangannya. Penulis sangat bangga serta mengucapkan terima kasih kepada Yang Terhormat: Ir. AGOES SOEWANDITO. SOEDOMO, MS Ir. DIDIK WIHARDI, MS Selaku pembimbing yang dengan penuh kesabaran telah mendorong, membimbing, juga memberikan tenaga, pikiran, waktu dan semangat kepada penulis agar tetap berjuang dan mengembangkan pengetahuan baik teknis maupun spiritual dalam menyelesaikan penulisan tesis ini. Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada: Badan Pertanahan Nasional Republik Indonesia beserta segenap jajaran pimpinan dan staf yang telah memberi kesempatan kepada penulis untuk mengikuti program S2. Ir. Heru Susanto W, selaku Pimpinan Proyek LMPDP yang banyak memberikan semangat dan dorongan serta kesempatan kepada penulis untuk mengikuti program S2. Dr. Agung Budi Harto, Ir., M.Eng., selaku Ketua Program Magister/Doktor Teknik Geodesi dan Geomatika, FITB-ITB. Ir. Kosasih Prijatna, MSc, selaku reviewer dan penguji yang telah memberikan evaluasi tesis berupa masukan-masukan yang sangat berarti. Dr. Ir. S. Hendriatiningsih, MS. dan Ir. Tjahyo Widianto, MSc., MH, selaku penguji atas masukan-masukan yang sangat berarti selama evaluasi tesis ini.
Seluruh dosen pengajar MAP ITB yang dengan sabar telah membimbing penulis selama belajar di Program MAP ITB. Seluruh pengelola perpustakaan Teknik Geodesi atas dukungan literatur dan bantuan yang diberikan. Rekan-rekan Program MAP, khususnya sindikat 12 MAP BPN angkatan 2006, yang selalu kompak dan saling mendukung dengan berbagai kelebihan dan kekurangan masing-masing, semoga kekompakan ini berlanjut terus dan tali silaturahmi kita tidak terputus. Pak Hendri dan Mbak Reni, terima kasih atas bantuan, masukan dan kerja samanya, serta semua pihak yang tidak disebutkan satu persatu. Ucapan terima kasih secara khusus penulis sampaikan kepada kedua orang tuaku, mertua, istri tercinta Dian Ariyani, dan buah hatiku : Muhammad Akbar Faiz dan Callista Al Sadila, kakak dan adikku serta saudara-saudara yang telah memberikan dorongan, semangat, inspirasi, doa, dukungan dan bantuan yang luar biasa. Penulis harapkan, semoga bantuan yang telah diberikan dapat menjadikan amal ibadah dan mendapatkan balasan berlipat ganda oleh Allah SWT. Amin. Akhirul kata, penulis berharap semoga tesis ini dapat memberikan nilai manfaat bagi semua pihak yang membutuhkan, khususnya bagi kemajuan keilmuan dan teramat sangat bagi pegawai dilingkungan Badan Pertanahan Nasional Republik Indonesia. Bandung, 2008 Penulis
DAFTAR ISI halaman ABSTRAK..... i ABSTRACT....... ii PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS... iii PERSEMBAHAN... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR LAMPIRAN... ix DAFTAR GAMBAR... x DAFTAR TABEL... xi DAFTAR SINGKATAN... xii Bab I Pendahuluan... 1 I.1 Latar Belakang... 1 I.2 Perumusan Masalah... 3 I.3 Batasan Masalah... 5 I.4 Tujuan Penelitian... 5 I.5 Manfaat Penelitian... 5 I.6 Ruang Lingkup Kajian... 6 I.7 Hipotesis... 6 I.8 Metodologi Penelitian... 6 I.9 Sistematika Penulisan... 10 Bab II Tinjauan Pustaka... 11 II.1 Penelitian Terdahulu... 11 II.2 Peta Pendaftaran... 12 II.3 Sistem Koordinat TM-3... 13 II.4 Penginderaan Jauh... 15 II.5 Pengolahan Citra... 16 II.6 Penajaman Citra... 16 II.7 Koreksi Geometrik Citra... 17
II.8 Transformasi Koordinat... 18 II.9 Kualitas Hasil Transformasi... 21 Bab III Pelaksanaan Penelitian... 22 III.1 Deskripsi Daerah... 22 III.2 Bahan dan Alat... 23 III.3 Titik Sekutu GCP... 24 III.4 Pengolahan Peta Pendaftaran. 26 III.5 Pra Pengolahan Citra QuickBird 27 III.6 Pengolahan Citra QuickBird.. 27 III.7 Transformasi Koordinat Peta Pendaftaran... 30 III.8 Penyesuaian Obyek Segmentasi... 33 III.9 Pengujian Hasil Iterasi... 34 Bab IV Analisis dan Pembahasan... 38 IV.1 Analisis Sumber Data... 38 IV.2 Analisis Titik Sekutu GCP... 39 IV.3 Analisa Dijitalisasi Peta Pendaftaran... 40 IV.4 Analisa Pra Pengolahan Citra... 41 IV.5 Analisa Pengolahan Citra QuickBird... 41 IV.6 Analisa Peta Pendaftaran... 43 IV.7 Analisa Penyesuaian Obyek Segmentasi... 45 IV.8 Analisa Blok... 47 IV.9 Analisa Peraturan Perubahan Data Fisik... 50 IV.10 Analisa Data Proses Penyatuan... 51 Bab V Kesimpulan... 52 V.1 Kesimpulan... 52 V.2 Saran... 53 DAFTAR PUSTAKA... 54
DAFTAR LAMPIRAN halaman Lampiran A Penyebaran Distribusi GCP dan simpangannya... 56 Lampiran B Report Hasil Pengolahan Citra QuickBird Independent dan Citra QuickBird Utuh... 59 Lampiran C Hasil Pengamatan Titik Sampel Pengolahan Citra Independent dan Citra Utuh beserta Residualnya... 67 Lampiran D Hasil Pengamatan Titik Sampel Penyatuan Peta Pendaftaran Dengan Transformasi Koordinat Metode Helmert, Affine dan Lauf... 70 Lampiran E Hasil Pengamatan Luas Bidang Sampel Hasil Penyatuan Peta Pendaftaran dengan Transformasi Koordinat Metode Helmert, Affine dan Lauf... 73 Lampiran F Transformasi Parsial Hasil RMS Penyatuan Peta Pendaftaran Dengan Transformasi Koordinat Parsial (Segmentasi) Metode Helmert, Affine dan Lauf serta Pengamatan Titik Sampel... 78 Lampiran G Transformasi Parsial Hasil Luas Bidang Sampel dengan Transformasi Koordinat Parsial (Segmentasi) Metode Helmert, Affine, dan Lauf... 82 Lampiran H Pengolahan Citra Dengan Metode Affine, Hasil Transformasi, Data Snooping, Hasil Transformasi tanpa titik yang tidak baik... 85 Lampiran I Hasil Parameter Transformasi Peta Pendaftaran Tanah Dengan Metode Helmert, Lauf dan Affine... 90 Lampiran J Tata Cara Penyatuan Sistem Koordinat Peta Pendaftaran Tanah... 93
DAFTAR GAMBAR halaman Gambar I.1 Kerangka Pikir Penelitian... 7 Gambar I.2 Diagram Alir Metode Penelitian... 9 Gambar II.1 Proyeksi Transverse Mercator 3... 14 Gambar III.1 Lokasi Penelitian... 22 Gambar III.2 Hasil Transformasi Peta Pendaftaran... 31 Gambar III.3 Residual Titik Uji Hasil Transformasi Peta Pendaftaran... 32 Gambar III.4 Pembuatan Segmentasi Peta Pendaftaran... 33 Gambar III.5 Residual Titik Uji Transformasi Parsial... 34 Gambar III.6 Visual Peta Lapangan dengan Peta Pendaftaran... 35 Gambar IV.1 Penyebaran Bidang Sampel Blok... 46
DAFTAR TABEL halaman Tabel II.1 Resolusi Spasial, Spektral dan Tipe Produk QuickBird... 16 Tabel III.1 Hasil Pengukuran GCP... 24 Tabel III.2 Tabel Batas Scene... 27 Tabel III.3 RMS Pengolahan Citra Independen... 28 Tabel III.4 Perbandingan Transformasi Citra Manual (Helmert)... 28 Tabel III.5 Perbandingan Transformasi Citra Manual (Affine)... 29 Tabel III.6 Elemen Transformasi Citra Gabungan (Helmert)... 29 Tabel III.7 Elemen Transformasi Citra Gabungan (Affine)... 29 Tabel III.8 Perbandingan Hasil Transformasi Peta Pendaftaran... 31 Tabel III.9 Perbandingan Jarak... 35 Tabel III.10 Perbandingan Sudut... 36 Tabel III.11 Perbandingan Luas... 37 Tabel IV.1 Perbandigan Luas Bidang Sampel... 43 Tabel IV.2 RMS Titik Sekutu Transformasi Global dan Parsial... 45 Tabel IV.3 RMS Titik Uji... 45 Tabel IV.4 Perbandingan Luas Bidang (Blok)... 46 Tabel IV.5 Hasil Perhitungan Residual Jarak... 47 Tabel IV.6 Perbandingan Sudut (Blok)... 48 Tabel IV.7 Residual Luasan... 49
DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG SINGKATAN NAMA PEMAKAIAN PERTAMA KALI PADA HALAMAN UUD UUPA PP TM BPN GPS GCP UTM WGS 1984 ICP RMSe PMNA/KBPN KL PBB TDT DEM GS SU Undang Undang Dasar Undang Undang Pokok Agraria Peraturan Pemerintah Transverse Mercator Badan Pertanahan Nasional Global Positioning System Ground Control Point Universal Transverse Mercator World Geodetic System 1984 Iterative Closest Point Root Mean Square Error Peraturan Menteri Negara Agraria/ Kepala Badan Pertanahan Nasional Ketelitian Luas Pajak Bumi dan Bangunan Titik Dasar Teknik Digital Elevation Model Gambar Situasi Surat Ukur 1 1 1 2 i 3 6 11 11 12 12 12 13 21 21 25 44 44