BAB 4 ANALISIS 4.1 Analisis Perbandingan Posisi Titik Kualitas koordinat dari suatu titik dalam suatu sistem koordinat dapat dilihat setelah melakukan trasformasi koordinat ke suatu sistem koordinat yang dianggap sistem koordinat yang benar. Ketika melakukan transformasi tersebut diperoleh Root Mean Square Residual yang menyatakan keakursian data relatif terhadap suatu data yang menjadi acuan. 4.1.1 Perbandingan Posisi Titik dari Elektronik Total Station dengan Fotogrametri Rentang Dekat Dari hasil transformasi koordinat sebangun 3D dari sistem koordinat Fotogrametri Rentang Dekat ke sistem koordinat Elektronik Total Station pada tabel diperoleh RMS residual X sebesar.46 m, Y sebesar.29 m, dan Z sebesar.1 m. Dari hasil tersebut berarti perbedaan data yang diambil menggunakan metode Fotogrametri Rentang Dekat dan menggunakan Electronic Total Station memiliki perbedaan RMS terbesar pada posisi X, hal tersebut disebabkan oleh posisi x pada Fotogrametri Rentang Dekat sebenarnya sebelum dilakukan penyanaan sumbu koordinat mengukuti sistem sumbu koordinat ETS, komponen x pada Fotogrametri Rentang Dekat merupakan komponen z pada sistem model fotogrametri, sedangkan komponen z ini merupakan posisi yang sangat dipengaruhi oleh jarak antara pusat lensa ke objek dan pusat lensa ke sensor, sedangkan kamera yang digunakan adalah kamera non metrik yang posisi lensa dan sensornya kurang stabil. Selain dari pengaruh tersebut untuk keseluruhan komponen x, y dan z pada Fotogrametri Rentang Dekat juga dipengaruhi ketidaktelitian pada saat proses dijitasi titik, resolusi kamera, dan cara kalibrasi. 3
4.1.2 Perbandingan Posisi Titik dari Terrestrial Laser Scanner dengan Elektronik Total Station Hasil transformasi dari sistem koordinat Terrestrial Laser Scanner ke sistem koordinat Elektronik Total Station berdasarkan tabel 3.7 didapat RMS residual X sebesar.32 m, RMS Residual Y sebesar.26 m dan RMS Residual Z sebesar.344 m. RMS residual tersebut dimungkinkan karena pengambilan data titik sekawan adalah titik sudut bangunan yang tidak tepat sama. Ketidaktepatan pengambilan data pada sudut bangunan dimungkinkan karena sudut dari bangunan secara fisik tidak membantuk sudut dikarenakan umur dari bangunan sendiri sudah cukup tua dan terjadi pengikisan pada permukaan bangunan, dan hampir tidak mungkin untuk membuat suatu bangunan yang memiliki sudut berdimensi titik. Selain itu pengambilan data menggunakan Terrestrial Laser Scanner dilakukan dengan cara griding yang memungkinkan titik yang diambil tidak tepat pada sudut bangunan. Selain itu berdasarkan pada persamaan perambatan kesalahan pada persamaa (3.1) maka nilai kesalahan terbesar akan terjadi pada komponen Y. 4.2 Analisis Perbandingan Sudut Sudut yang diukur pada studi ini merupakan sudut yang dibentuk dari tiga buah titik koordinat dan ditentukan sudut dalamnya. Setelah dilakukan pengukuran secara grafis menggunakan perangkat lunak Auto CAD LDD 24 didapat hasil yang ditunjukkan pada tabel 4.1. 36
Tabel 4.1 Hasil Perbandingan Sudut antara Metode Electronic Total Station., Fotogrametri Rentang Dekat dan Terrestrial Laser Scanner No. Sudut ETS Laser CRP ETS-Laser ETS-CRP Laser-CRP 1 2.3.1 8 9'7.9" 6 9'26.9" 7 4'41." 1 1'3.9" 1 '16.3" - '14.6" 2 2.3.4 14 22'41.3" 142 2'43.8" 142 36'.9" 2 6'7." 2 46'4.4" - 1'17.1" 3 2.3. 144 2'9." 141 44'8." 141 32'2.3" 2 36'1." 2 48'7.2" 12'.7" 4 2.3.6 164 14'47.3" 16 4'33.9" 16 7'4.7" 3 34'13.3" 3 16'2." - 17'2.7" 2.3.7 79 13'7.2" 84 1'9.7" 84 2'4.8" - 38'2." - 11'7.6" 26'4.9" 6 2.3.8 6 37'6.3" 8 3'4.6" 6 31'8.9" -1 26'39.2" '7.4" 1 31'46.7" 7 2.3.9 1 29'44.2" 9 16'29.8" 9 2'31.7" 1 13'14.3" 1 9'12." - 4'1.8" 8 1.4.3 13 38'6.9" 14 1'19.6" 1 44'43.1" - 36'22.6" 2 4'13.7" 3 3'36.4" 9 1.4.6 21 38'4." 21 34'41.6" 21 9'6.1" 3'22.4" 28'7.8" 24'4.4" 1 1.4.7 12 '1.6" 13 14'2." 1 19'.3" - 23'1.4" 2 31'46.2" 2 4'6.7" 11 3.1.2 7 17'41.2" 6 12'.8" 6 27'32.6" 1 4'.3" '8.6" - 14'41.7" 12 3.1.4 29 1'13.7" 3 18'19.6" 3 11'9.2" -1 8'.9" -1 1'4." 6'2.3" 13 3.1. 29 46'42." 3 43'44.8" 3 48'47.1" - 7'2.7" -1 2'.1" - '2.4" 14 3.1.6 8 4'2." 9 4'28." 9 37'13." - 4'3." - 42'21." 3'14." 1 3.1.7 3 22'2.1" 3 46'2.2" 3 6'4.1" - 23'33.1" 16'7." 39'4.1" 16 3.1.8 33'39.1" 6 1'27.1" '44." - 27'47.9" 27'.1" '43.1" 17 3.1.9 79 '2.3" 77 23'4.4" 79 33'.9" 2 32'11.9" 22'46.4" -2 9'2.4" 18.6.1 136 2'22." 136 41'11." 136 '2.4" 11'11." 46'29.6" 3'18." 19.6.2 144 44'1.3" 144 32'21.2" 143 4'43.2" 12'3.1" '8.1" 37'37.9" 2.6.3 11 16'7.9" 12 37'2." 12 1'23.8" -1 2'4." - 4'1.8" 3'38.7" 21.6.4 2 31'.6" 1 3'26." 2 32'2.2" 1 '39.6" - '6.6" -1 1'36.2" 22.6.7 147 27'49.4" 148 43'17." 148 3'16.9" -1 1'28." -1 2'27.4" - 9'9.4" 23.6.8 142 8'3.4" 142 3'1.3" 142 7'37.9" 27'12." '2.4" 23'13.4" 24.6.9 13 4'28.4" 13 3'21.6" 134 7'14.2" '6.7" 43'14.2" 38'7.4" Nilai maksimum - 38'2." - 11'7.6" 3 3'36.4" Nilai minimum 3'22.4" '6.6" 3'14." Rata-rata 1º18'48.9'' 1º2'8.2'' º44'42.'' Selisih Sudut antara Fotogrametri Rentang Dekat dengan Electronic Total Station 1. Selisih Sudut Terbesar antara CRP dengan ETS pada sudut 2.3.7 untuk jarak 2-3 sebesar 1.83 m dan jarak 3-7 sebesar.2333 m (Jarak menggunakan data ETS). = - 11'7.6" 2. Selisih Sudut Terkecil antara CRP dengan ETS pada sudut.6.4 untuk jarak -6 sebesar.768 m dan jarak 6-4 sebesar 2.3329 m. = - '6.6" 3. Rata-rata Selisih Sudut antara CRP dengan ETS = 1º2'8.2'' 37
Selisih Sudut antara Fotogrametri Rentang Dekat dengan Terrestrial Laser Scanner 1. Selisih Sudut Terbesar antara CRP dengan Laser Scanner pada sudut 1.4.3 untuk jarak 1-4 sebesar 11.119 dan jarak 4-3 sebesar 7.9784 = 3 3'36.4" 2. Selisih Sudut Terkecil antara CRP dengan Laser Scanner pada sudut 3.1.6 untuk jarak 3-1 sebesar 3.836 dan jarak 1-6 sebesar 6.622 = 3'14." 3. Rata-rata Selisih Sudut antara CRP dengan Laser Scanner = º44'42.'' Selisih Sudut antara Terrestrial Laser Scanner dengan Electronic Total Station 1. Selisih Sudut Terbesar antara Laser Scanner dengan ETS pada sudut 2.3.7 untuk jarak 2-3 sebesar 1.83 m sedangkan jarak 3-7 sebesar 1.86 m = - 38'2." 2. Selisih Sudut Terkecil antara Laser Scanner dengan ETS pada sudut 1.4.6 untuk jarak 1-4 sebesar 11.119 m sedangkan jarak 4-6 sebesar.8379 m = 3'22.4" 3. Rata-rata Selisih Sudut antara Laser Scanner dengan ETS = 1º18'48.9'' 2 Grafik Prosentase Selisih Sudut Terhadap Sudut ETS antara ETS dengan CRP Selisih Sudut (%) 2 1 1 1 1 2 Besar Sudut (Derajat) Gambar 4.1 Grafik Prosentase Selisih Sudut antara Fotogrametri Rentang Dekat dengan Electronic Total Station 38
Selisih Sudut (%) 4 4 3 3 2 2 1 1 - Grafik Prosentase Selisih Sudut Terhadap Sudut ETS antara ETS dengan Laser Scanner 1 1 2 Besar Sudut (Derajat) Gambar 4.2 Grafik Prosentase Selisih Sudut antara Terrestrial Laser Scanner dengan Electronic Total Station Selisih Sudut (%) 4 4 3 3 2 2 1 1 - -1 Grafik Prosentase Selisih Sudut Terhadap Sudut ETS antara Laser Scanner dengan CRP 1 1 2 Besar Sudut (Derajat) Gambar 4.3 Grafik Prosentase Selisih Sudut antara Terrestrial Laser Scanner dengan Electronic Total Station 39
Berdasarkan tabel 4.1 dapat di lihat bahwa untuk data sudut rata-rata selisih yang terbaik adalah selisih antara pengukuran menggunakan Terrestrial Laser Scanner dan Fotogrametri Rentang Dekat yaitu sebesar º44'42.'', hal ini berarti bahwa besarnya sudut antara pengukuran menggunakan Terrestrial Laser Scanner dengan pengukuran menggunakan Fotogrametri Rentang Dekat memiliki keterdekatan secara bentuk geometri sudut, atau memiliki kecenderungan data yang sama. Dari grafik pada gambar 4.1, 4.2, dan 4.3 terlihat bahwa terdapat korelasi antara besar sudut dengan prosentase selisih sudut yaitu besarnya sudut berbanding terbalik terhadap prosentase selisih sudut, hal ini berarti semakin basar sudut prosentase selisih sudutnya semakin kecil. 4.3 Analisis Perbandingan Jarak Hasil selisih jarak dengan perhitungan secara numeris antara metode Electronic Total Station dengan Terrestrial Laser Scanner dan selisih jarak antara metode Electronic Total Station dengan Fotogrametri Rentang Dekat ditunjukkan tabel 4.2. Tabel 4.2 Hasil Perbandingan Jarak antara Metode Electronic Total Station, Terrestrial Laser Scanner dan Fotogrametri Rentang Dekat. Selisih No. Jarak ETS (m) Laser (m) CRP (m) Laser-ETS (m) CRP-ETS (m) CRP-Laser (m) 1 1-2 2.33 2.839 2.39.36. -.31 2 1-3 3.836 3.9113 3.91.77.48 -.98 3 1-4 11.119 11.141 11.843.261 -.347 -.68 4 1-11.7 11.787 1.927.78 -.48 -.126 1-6 6.622 6.778 6.64.16.32 -.124 6 1-7 3.7942 3.876 3.8696.819.74 -.6 7 1-8 2.22 2.872 2.48.31.27 -.324 8 1-9.21.2278.2113.128 -.37 -.16 9 2-3 1.83 1.834 1.87.179.39.216 1 2-4 9.46 9.12 9.16.2 -.3 -.32 11 2-9.4438 9.496 9.49.22 -.429 -.91 12 2-6 4.1296 4.1122 4.13 -.174.1.183 13 2-7 1.86 1.8483 1.8664.418.99.181 14 2-8.2116.263.2133.487.18 -.47 1 2-9 2.446 2.66 2.41.16 -.31 -.191 16 3-4 7.9784 8.11 7.981.367 -.23 -.7 17 3-7.891 7.9712 7.862.796 -.314 -.111 18 3-6 2.3329 2.3173 2.3126 -.16 -.23 -.47 4
No. Jarak ETS (m) Laser (m) CRP (m) Selisih Laser-ETS (m) CRP-ETS (m) CRP-Laser (m) 2 3-8 1.8219 1.8486 1.8638.267.418.12 21 3-9 3.8218 3.868 3.8688.461.47.8 22 4-.26.179.269 -.171.4.111 23 4-6.8379.8764.828.38 -.121 -.6 24 4-7 7.9278 7.9313 7.8948.3 -.33 -.36 2 4-8 9.4612 9.432 9.4284 -.8 -.328 -.248 26 4-9 11.22 11.384 1.9877.19 -.348 -.7 27-6.768.842.7427.762 -.231 -.993 28-7 7.8339 7.8827 7.794.489 -.434 -.923 29-8 9.34 9.3943 9.383.42 -.47 -.86 3-9 1.91 1.9694 1.821.693 -.48 -.1173 31 6-7 2.3331 2.2829 2.2866 -.2 -.46.36 32 6-8 4.828 4.99 4.817 -.229 -.11.218 33 6-9 6.3 6.9 6..24.1 -.9 34 7-8 1.7664 1.873 1.831.49.646.237 3 7-9 3.7 3.8181 3.826.681.7.74 36 8-9 2.213 2.36 2.26.143 -.7 -.11 Nilai maksimum.171.7.126 Nilai minimum.24..8 Rata-rata.24.289.423 Selisih Jarak antara CRP dengan ETS 1. Selisih Jarak Terbesar antara CRP dengan ETS pada jarak antara titik 1 dengan titik 7 sebesar 3.7942 m =.7 m. 2. Selisih Jarak Terkecil antara CRP dengan ETS pada jarak antara titik 1 dengan titik 2 sebesar 2.33 m =. m. 3. Rata-rata Selisih Jarak antara CRP dengan ETS =.289 m. Selisih Jarak antara CRP dengan Laser Scanner 1. Selisih Jarak Terbesar antara CRP dengan Laser Scanner pada jarak antara titik 1 dengan titik sebesar 11.7 m=.126 m. 2. Selisih Jarak Terkecil antara CRP dengan Laser Scanner pada jarak antara titik 3 dengan titik 9 sebesar 3.8218 m =.8 m. 3. Rata-rata Selisih Jarak antara CRP dengan Laser Scanner =.423 m. Selisih Jarak antara Laser Scanner dengan ETS 1. Selisih Jarak Terbesar antara Laser Scanner dengan ETS pada jarak antara titik 4 dengan titik sebesar.26 m =.171 m. 41
2. Selisih Jarak Terkecil antara Laser Scanner dengan ETS pada jarak antara titik 6 dengan titik 9 sebesar 6.3 m =.24 m. 3. Rata-rata Selisih Jarak antara Laser Scanner dengan ETS =.24 m. Untuk meliahat kecenderungan dan korelasi dari data jarak terhadap panjang jarak dapat ditunjukkan dengan grafik. Grafik Prosentase Selisih Jarak Terhadap Jarak ETS antara Laser Scanner dengan ETS Selisih Jarak (%) 4 4 3 3 2 2 1 1-2 4 6 8 1 12 Jarak (m) Gambar 4.4 Grafik Prosentase Selisih Jarak antara Terrestrial Laser Scanner dengan Electronic Total Station Grafik Prosentase Selisih Jarak Terhadap Jarak ETS antara CRP dengan ETS Selisih Jarak (%) 9 8 7 6 4 3 2 1 2 4 6 8 1 12 Jarak (m) Gambar 4. Grafik Prosentase Selisih Jarak antara Fotogrametri Rentang Dekat dengan Electronic Total Station 42
Grafik Prosentase Selisih Jarak Terhadap Jarak ETS antara Laser Scanner dengan CRP Selisih Jarak (%) 4 4 3 3 2 2 1 1 - -1 2 4 6 8 1 12 Jarak (m) Gambar 4.6 Grafik Prosentase Selisih Jarak antara Terrestrial Laser Scanner dengan Fotogrametri Rentang Dekat Dari data jarak dapat dinyatakan bahwa rata-rata jarak yang terbaik adalah selisih jarak antara Terrestrial laser scanner dan Electronic Total Station yaitu sebesar.24 m Data Electronic Total Station apabila diselisihkan dengan data dari Fotogrametri Rentang Dekat akan memiliki rata-rataselisih.289 m dan data Fotogrametri Rentang Dekat apabila diselisihkan dengan data dari Terrestrial Laser Scanner maka akan memiliki rata-rata selisih.423 m, hal ini dimungkinkan karena kurangnya constraint pada data Fotogrametri Rentang Dekat sehingga kualitas data jaraknya juga kurang baik. Berdasarkan grafik pada gambar 4.4, 4., dan 4.6 dengan pendekaran regresi polynomial terlihat bahwa besarnya prosentase selisih sudut berbanding terbalik terhadap besar sudut, jadi semakin besar suatu sudut maka nilai prosentase selisihnya akan semakin kecil demikian juga sebaliknya. 4.4 Analisis Nilai Perambatan Kesalahan Berdasarkan tabel 3.4 diperoleh nilai rata-rata residual dari metode Fotogrametri Rentang Dekat untuk titik sekawan dari dengan nilai rata-rata X sebesar.2386 m, nilai rata-rata Y sebesar.1239 m dan nilai rata-rata Z sebesar.87 m, apabila dilihat dari nilai resolusi sapasial pada metode Fotogrametri Rentang 43
Dekat sebesar 3.714 mm maka nilai rata-rata residu untuk komponen X dan Y tidak sesuai. Ketidak sesuaian ini disebabkan karena kesalahan pada saan digitasi, ketidakstabilan posisi lensa dan sensor dan metode kalibrasi yang digunakan pada studi yaitu pre calibration yang dilakukan di laboratorium. Berdasarkan tabel 3. diperoleh nilai rata-rata residual dari metode Terrestrial Laser Scanner untuk titik sekawan dengan nilai rata-rata X sebesar.2438 m, Nilai Y sebesar.184 m, dan nilai Z sebesar.689 m. Apabial dibandingkan dengan ketelitian posisi pada spesifikasi alat yaitu sebesar ± 6 mm, nilai residu untuk komponen X, Y, dan Z tidak ada yang sesuai, hal ini dimungkinkan karena alat Terrestrial Laser Scanner sudah mengalami sedikit penyimpangan pada komponen yang digunakan untuk memutar cermin dan Laser Range Finder, oleh karena itu alat yang digunakan harus dikalibrasi. 4. Analisis Efektifitas dan Efisiensi Metode Pemodelan 3D Pemodelan 3D menggunakan metode Fotogrametri Rentang Dekat, Electronic Total Station dan Terrestrial Laser Scanner memiliki kekurangan dan kelebihan masing-masing. Dari kelebihan dan kekurangan yang dimiliki pada masingmasing metode dapat di analisis metode yang lebih efektif dan efisien untuk melakukan pemodelan suatu objek 3D. 44
Tabel 4.3 Perbandingan Metode Pemodelan 3D No Pembanding Metode Pemodelan 3D ETS (Topcon GPT-3 LN) 1. Harga Alat Rp. 17.. (PT Geocal) 2. Software Pengolahan 3. Waktu Pengambilan Data (Studi Kasus Objek Boscha) 4. Proses Pengolahan Data dan Pemodelan 3D. Kebutuhan Komputer untuk Pengolahan Data dan Modeling Auto CAD LDD 24 Harga $ US (PT. Almega Geosystem) Terrestrial Laser Scanner (Leica Scan Stasion 2) Rp. 1.8..- Rp. 2...) (PT. Almega Geosystem) Cyclone. sp1 Harga $ 17 US (PT. Almega Geosystem) 2 Hari 1 Hari 2 jam 3 Hari 7 Hari 3 Hari Minimum Pentium 4 RAM 26 MB VGA Card On Board 6. Ketelitian jarak mm m.s.e (above 2m) 1mm m.s.e. (1. to 2m) Minimum Pentium 4 Dual Core RAM 1 GB VGA Card 26 MB Distance* 4mm Angle 7. Ketelitian Sudut 3 (1.mgon) (1.mgon) Fotogrametri Rentang Dekat (Kamera DSLR Nikon D6) Rp. 7.14. (www.tokocamzone.com) Photomodeler Pro Harga $99 us (http//www.photomodeler. com/) Minimum Pentium 4 RAM 26 MB VGA Card On Board Dengan Resolusi kamera 12 MP, jarak pemotretan 2 m, jarak fokus 28 mm resolusi spasial sebesar 3.714 mm. Dari parameter pembanding pada tabel 4.3 dapat dianaliais penggunaan metode yang tepat untuk pengambilan data objek 3D. Untuk pemodelan objek 3D yang tidak membutuhkan ketelitian yang sangat tinggi, akan ekonomis apabila menggunakan metode Fotogrametri Rentang Dekat. Apabila menginginkan ketelitian yang tinggi dengan detail yang sederhana akan lebih ekonomis apabila pengambilan data dilakukan menggunakan Electronic Total Station, sedangkan bila menginginkan ketelitian yang tinggi dan dengan tingkat detail objek yang tinggi juga dapat digunakan metode Terrestrial Laser Scanner. 4