BAB III IMPLEMENTASI METODE CRP UNTUK PEMETAAN 3.1. Perencanaan Pekerjaan Perencanaan pekerjaan pemetaan diperlukan agar pekerjaan pemetaan yang akan dilakukan akan berhasil. Tahap pertama dalam perencanaan pekerjaan penelitian ini adalah survey awal dari daerah yang akan dipetakan. Survey awal ini bertujuan untuk mengetahui kondisi daerah yang akan dipetakan dan ketersediaan titik kerangka dasar. Gambar 3.1 Sketsa daerah pengukuran (LABTEK IX C dan IX B) Dari hasil survey awal, diketahui bahwa didaerah yang akan dipetakan telah titik kerangka dasar horizontal dan vertikal, sehingga titik kontrol untuk CRP didapatkan dengan menggunakan metode tachymetry dari titik kerangka yang tersedia. Kondisi daerah dengan objek utama berupa gedung kuliah akan membuat banyak gangguan berupa orang yang berjalan dan mobil yang parkir. Hal ini dapat membuat bagian bawah gedung tak dapat terukur. Oleh karena itu pemotretan direncanakan 18
ketika hari libur pada saat tengah hari untuk meminimalisasi gangguan dan agar bayangan yang ada pada gedung seminimal mungkin. Tahap selanjutnya dari perencanaan adalah penyiapan perangkat lunak dan perangkat keras yang akan digunakan. perangkat lunak dan perangkat keras yang akan digunakan adalah: 1. Kamera dijital non metrik KODAK C643 dengan spesifikasi terlampir pada Lampiran A. 2. ETS TOPCON GTS 223 untuk pengukuran titik kontrol dan titik check. 3. Software untuk pengolahan data yaitu : Australis 6.06, AutoCAD Land Desktop 2004, TopconLINK, dan Ms Excel. Setelah perangkat lunak dan perangkat keras tersedia kemudian pekerjaan pemetaan dapat dilakukan. 3.2. Kalibrasi Kamera Pada tahap ini dilakukan kalibrasi kamera digital non metrik dengan menggunakan software Australis. Metode kalibrasi pada perangkat lunak ini pada prinsipnya menghitung parameter interior kamera secara analistis dengan menggunakan self calibration bundle adjustment terhadap titik target. Sebelumnya telah dibahas akan pentingnya kalibrasi kamera untuk kamera non metrik yang akan digunakan untuk keperluan fotogrametri. Kalibrasi kamera dilakukan untuk mengetahui nilai parameter interior dari kamera. Dalam penelitian ini kalibrasi dilakukan dengan menggunakan bidang 2 dimensi berupa kertas berukuran A2 dengan target berupa titik hitam diatas dasar putih. Bidang kalibrasi ini merupakan bidang kalibrasi default dari perangkat lunak Photomodeler (Gambar 3.2). 19
Gambar 3.2 Bidang kalibrasi (Photomodeler help file) 3.2.1. Tahapan Kalibrasi Garis besar proses kalibrasi untuk software Australis dapat dilihat di gambar 3.2. Masukan awal yang dibutuhkan adalah Nilai pendekatan kamera, yaitu : panjang fokus, ukuran sensor, dan ukuran piksel. Panjang fokus dan ukuran sensor dapat diketahui dari buku manual kamera yang digunakan, sedangkan ukuran piksel ditentukan dengan melakukan perbandingan terhadap suatu ukuran yang diketahui. Pada penelitian ini digunakan mistar besi dengan panjang A cm. Mistar besi difoto tegak lurus, kemudian dengan menggunakan perangkat lunak grafis diukur panjang mistar sepanjang B piksel. Jika B piksel sama dengan A cm, maka 1 piksel sama dengan (A/B) cm. Hasil ukuran piksel adalah sebesar 0,0019 mm. 20
Gambar 3.3 Alur kalibrasi Australis 3.2.2. Pengambilan Data Pengambilan data kalibrasi dilakukan dalam beberapa selang waktu untuk mengetahui kestabilan nilai parameter kalibrasi kamera. Dengan menggunakan software Australis telah dilakukan 3 kali uji kalibrasi. Koordinat ruang dapat dihitung apabila ada 2 buah foto yang saling bertampalan, sehingga berkas sinar dari kedua foto untuk titik yang sama akan berpotongan. Pada proses ini objek kalibrasi yang ditunjukan pada Gambar 3.1 akan di foto dari beberapa posisi yang berbeda (Gambar 3.5). Jumlah foto yang akan digunakan dalam proses kalibrasi adalah 12 foto. Nilai fokus kamera telah diset ke tak hingga (infinity) dan jarak dari objek ke kamera kurang lebih 1 meter. Posisi kamera dapat dilihat pada Gambar 3.4. 21
Gambar 3.4 Stasiun pemotretan percobaan 2 Kamera 1 Kamera 2 Kamera 3 Kamera 4 Kamera 5 Kamera 6 Kamera 7 Kamera 8 Kamera 9 22
Kamera 10 Kamera 11 Kamera 12 Gambar 3.5 Foto Kalibrasi percobaan ke 2 3.2.3. Hasil Kalibrasi Kamera Kalibrasi kamera pada penelitian ini menggunakan metode self calibration dengan menggunakan software Australis. Hasil dari tiap uji kalibrasi diberikan pada tabel 3.1. Kala_1 Kala_2 Kala_3 Tanggal 5/2/2007 5/24/2007 12/17/2007 C 6.0098 1.26E-03 6.0139 2.31E-03 6.0135 9.92E-04 XP 0.0607 9.72E-04 0.0688 2.22E-03 0.0537 6.34E-04 YP -0.0455 1.25E-03-0.0394 2.49E-03-0.0507 7.15E-04 K1 4.56E-03 3.63E-05 4.59E-03 8.97E-05 4.45E-03 3.00E-05 K2 4.86E-05 1.53E-05 7.87E-05 4.70E-05 1.05E-04 7.14E-06 K3-6.24E-06 2.01E-06-1.20E-05 7.70E-06-1.25E-05 5.66E-07 P1-1.03E-04 6.09E-06-9.49E-05 1.29E-05-9.58E-05 4.60E-06 P2-4.31E-05 7.47E-06 2.07E-06 1.49E-05-7.67E-06 5.66E-06 B1 4.61E-05 3.02E-05-2.43E-05 5.79E-05-7.63E-05 1.69E-05 B2-7.20E-04 8.99E-05 4.25E-06 2.09E-04-2.33E-04 3.99E-05 Tabel 3.1 Hasil kalibrasi 3.3. Pengambilan Data Lapangan 3.3.1. Pemotretan Sebuah aturan sederhana telah dikembangkan untuk pengukuran CRP dengan menggunakan kamera non metrik. Aturan ini disebut sebagai aturan 3 x 3. Disebut aturan 3 x 3 karena berisi 3 kategori, dengan masing masing kategori memiliki 3 23
sub kategori (Waldhäusl & Ogleby, 1994). Awalnya aturan ini dikembangkan untuk keperluan fotogrametri arsitektur, namun karena pada umumnya permasalahan yang akan terjadi serupa maka aturan ini cukup bersifat fleksibel karena sangat membantu untuk merencanakan semua pekerjaan CRP. Aturan ini terdiri dari : 1. Geometri Aturan yang pertama adalah mengenai geometri. Geometri yang dimaksud disini adalah geometri stasiun pemotretan (tempat berdirinya kamera). Geometri mencakup hal-hal seperti : informasi kontrol, cakupan foto, dan pasangan foto. 2. Fotografi Aturan yang kedua adalah mengenai fotografi. Aturan ini mencakup kamera, parameter kamera dan penggunaannya dilapangan. 3. Organisasi Aturan yang terakhir mengatur tentang hal hal yang tidak terkait langsung dengan pemotretan, namun tidak boleh dilupakan. Mencakup antara lain mengenai perencanaan penelitian, sketsa lokasi, dan informasi tambahan. Objek yang direncanakan akan diukur adalah gedung Labtek IX B dan IX C. Kedua gedung ini difoto dari berbagai posisi kamera yang berbeda untuk mendapatkan geometri stasiun pemotretan yang baik. Pemotretan diusahakan untuk mencakup beberapa bagian yang sama pada setiap stasiun pemotretan agar didapatkan pertampalan yang cukup. Nilai fokus kamera diset ke tak hingga (infinity) sama seperti saat kalibrasi kamera dilakukan. Tidak keseluruhan daerah yang awalnya direncanakan dapat terukur, karena pada beberapa bagian muka bangunan tertutup oleh pepohonan. 24
Gambar 3.6 Posisi stasiun kamera pada gedung Labtek IX C 3.3.2. Pengukuran Titik Kontrol dan Titik Detail Untuk mendefinisikan hasil pengukuran yang telah dilakukan dan untuk mengecek hasil pengolahan data maka dilakukan pengukuran titik kontrol objek. Kerangka dasar untuk pengukuran menggunakan kerangka dasar yang telah tersedia di sekitar daerah yang akan dipetakan. Alat yang digunakan dalam pengukuran titik kontrol objek dan titik detail adalah ETS Topcon. ETS yang digunakan adalah ETS dengan menggunakan EDM sebagai alat pengukur jarak. Karena menggunakan EDM, maka dibutuhkan prisma untuk memantulkan kembali sinyal dari EDM. Untuk mengukur titik titik yang terletak di muka gedung, dapat dilakukan 2 cara: 1. Memproyeksikan titik yang terletak di muka gedung dari titik yang berada tepat dibawahnya. 2. Dengan menaruh prisma tepat di titik yang akan diukur 25
Pengamatan yang diambil yaitu data sudut horizotal, sudut zenith, dan jarak miring. Target yang diamati adalah ujung-ujung gedung dan muka gedung (target natural). 3.4. Pengolahan Data Tachymetry Koordinat tiap titik hasil pengukuran dengan metode tachymetry dihitung dengan menggunakan persamaan (2.1) dan (2.3). Data Tacymetry yang didapatkan diolah secara otomatis dengan menggunakan software TOPCON Link. Namun untuk titik titik yang diproyeksikan dari titik yang berada dibawahnya menggunakan MS Excel. Dari data Tachymetry ini, beberapa digunakan sebagai titik ikat dalam proses transformasi koordinat. 3.5. Pengolahan Data CRP Proses pengolahan data dilakukan dengan menggunakan. Prosedur dalam mengolah data secara garis besar sama seperti ketika mengolah data kalibrasi (Gambar 3.2). 3.5.1. Data Masukan Data masukan disini berbeda dengan data masukan saat kalibrasi. Data yang diperlukan sebagai masukan antar lain: nilai parameter terkalibrasi dari kamera yang digunakan dan koordinat titik titik pengamatan pada foto. Kalibrasi kamera yang digunakan adalah kalibrasi kala 2 karena tanggal pengambilan foto kalibrasi dan foto untuk pengukuran dekat. Untuk mendapatkan koordinat titik titik pengamatan pada foto, digunakan sejumlah foto yang telah diambil dari berbagai posisi dan orientasi. Foto foto tersebut kemudian secara otomatis akan dikonversi kedalam format *.tiff untuk kemudian dilakukan penandaan titik sekutu. 26
Gambar 3.7 Titik titik pengamatan beserta koordinatnya 3.5.2. Orientasi Relatif Foto yang telah selesai dilakukan penandaan titik sekutu kemudian dilakukan orientasi relatif. Hasil orientasi relatif adalah koordinat model antara 2 foto. Hasil ini diperlukan sebagai data kordinat pendekatan untuk proses selanjutnya. Gambar 3.8 Orientasi relatif antara dua foto 27
3.5.3. Transformasi Koordinat Tranformasi koordinat yang pertama bertujuan untuk saling menggabungkan hasil orientasi relatif agar diperoleh satu kumpulan koordinat yang dapat digunakan sebagai pendekatan dalam proses reseksi. Gambar 3.9 Transformasi dari hasil orientasi relatif foto 1-2 dengan hasil orientasi relatif foto 3 2 3.5.4. Reseksi Hasil transformasi koordinat ini akan berisikan koordinat pendekatan relatif dari sebuah model orientasi relatif yang dipilih. Koordinat pendekatan ini kemudian dijadikan acuan sebagai proses reseksi ruang untuk menghitung posisi stasiun pemotretan. 3.5.5. Bundle Adjustment Setelah proses reseksi selesai, pada tiap foto telah diketahui koordinat dan orientasi pengambilannya. Maka dapat dilakukan proses bundle adjutment. Pada proses ini disertakan koordinat titik kontrol hasil pengukuran dengan menggunakan ETS. Hasil bundle adjutment adalah koordinat 3D absolut dari seluruh foto dengan 28
sisstem koordinat tanah (sesuai dengan titik kontrol yang digunakan). Hasil dari Bundle Adjutment diberikan pada lampiran B. 3.6. Penyajian Hasil Koordinat koordinat ini kemudian di export ke program CAD, untuk dilakukan proses kartografi. Hasil dapat dilihat pada lampiran C. 29