Kumpulan Pembahasan UTS Fotogrametri I

KONSEP DASAR 1.

Jelaskan hal-hal yang Saudara ketahui tentang informasi yang terdapat pada suatu citra/foto ! Hal-hal apakah yang harus dilakukan untuk mendapatkan informasi tersebut ?

Informasi Metrik : Berupa Posisi relative/absolut suatu titik di citra, skala, dan lainnya yang bersifat kuantitatif, semua informasi ini didapat dari pengukuran dan perhitungan. Informasi Semantik : Tentang keadaan obyek, jenis obyek, atau info lain yang tidak dapat dihitung ataupun diukur, didapat dari proses interpretasi obyek pada citra. Contohnya, warna pada obyek, dll. 2.

3.

Apakah foto udara dapat dianggap sama dengan peta ? Jelaskan !   

Permukaan bumi, umumnya, tidak berupa bidang datar Foto, umumnya, tidak vertikal sempurna Terdapat penyimpangan terhadap model geometri foto

   

Foto udara bukan peta !!! Foto udara = peta jika dan hanya jika permukaan obyek datar dan horizontal, dan fotonya vertikal sempurna, serta tidak ada penyimpangan terhadap model geometri foto (practically impossible) Karena itu diperlukan pengolahan fotogrametrik untuk meng-hasilkan peta dari foto / citra.

Jelaskan yang dimaksud dengan kamera metrik ! Apakah bedanya dengan kamera non-metrik (kamera wartawan/fotografer) ?  

Definisi praktis (untuk kamera film) : kamera yang memiliki fi-ducial marks. Kamera dijital tidak memiliki fiducial marks. Definisi ilmiah : kamera yang geometrinya diketahui & dikali-brasi dengan teliti. Memiliki Laporan/Sertifikat Kalibrasi Kamera. Dimana isi Laporan Kalibrasi Kamera, a.l., :

      

jarak utama/fokus, koordinat fiducial mark, posisi titik utama, distorsi lensa radial dan tangensial/decentering, kedataran bidang citra, resolving power lensa, dsb. Jadi kamera metrik dapat berformat besar atau kecil.

Kamera khusus fotogrametri dengan nilai fokus lensa tetap, berukuran agak lebih besar dan lebih stabil (tahan terhadap guncangan pesawat), bahannya lebih sulit memuai sehingga hasil citra lebih akurat, serta dilengkapi sertifikat kalibrasi kamera untuk parameter orientasi dalamnya. 4.

Jelaskan hal-hal yang Saudara ketahui tentang drift, crab, dudukan kamera (camera mount), serta hubungan antara ketiganya ! (Catatan : diagram atau gambar akan memperjelas jawaban Anda)

a)

b)

c)

5.

Crab adalah penyimpangan orientasi kamera akibat angin samping yang menyebabkan arah badan pesawat (heading) tidak sama dengan arah jelajah(course). Crab dapat dihindari atau dieliminir dengan mengatur orientasi kamera pada saat pemotretan. Drift terjadi bila heading dan course dari pesawat menyimpang dari strip atau jalur. Awal dari jalur arahnya benar namun kemudian setelah beberapa foto, pesawat mulai berbelok. Hal ini juga dapat terjadi karena angin dari samping. Dudukan kamera (Camera mount) Mekanisme memasang kamera pada wahana terbang, dipasang agar arah terbang sejajar denan sumbu X.

Jelaskan tentang konsep dasar pemetaan secara fotogrametrik ! Jelaskan pula yang dimaksud dengan sistem fotogrametrik !

Sistem fotogrametri : • • • • •

2.

Photogrammetric Project Images for Photogrammetric Projects Photogrammetry and GIS Aerial Frame Photography Photogrammetric Processing

Jelaskan ortofoto, foto terektifikasi, aerotriangulasi, DEM, dan DTM a. b.

c. d.

e.

3.

Orthofoto adalah foto udara yang memiliki proyeksi orhtogonal sehingga memiliki keseragaman skala dan tidak memiliki kesalahan pergeseran relief sehingga bisa digunakan dalam pemetaan. Digital Elevation Model (DEM) terdiri dari sekumpulan titik dalam sebuah area yang memiliki nilai koordinat X, Y, dan yang diketahui. DEM menyediakan representasi topografi sebuah area dalam bentuk numerik, sehingga dengan adanya DEM kita dapat menhitung atau menentukan kontur, cross section, profil beda tinggi, dll Foto terektifikasi: foto yang telah memiliki koordinat citra, pergeseran karena kemiringan telah hilang (truly vertical photo), masih mengalami pergeseran akibat relief, skala masih bervariasi. Aerotriangulasi : 1) Proses penentuan koordinat tanah (X,Y,Z) titik-titik di lapangan (dan di foto) berdasarkan pengukuran koordinat pada unit dasar fotogra-metrik 2) Transformasi koordinat secara simultan -seluruh unit dasar fotogrametrik dalam satu blok- dari sistem koordinat fotogrametrik ke dalam sistem koordinat tanah, sehingga titik-titik yang sekawan (unit dasar vs unit dasar, dan unit dasar vs titik kontrol) akan berimpit (memiliki koordinat yang sama) 3) Metode fotogrametrik untuk penentuan posisi/koordinat titik-titik di tanah tanpa mengukur langsung di lapangan. DTM (Digital Terrain Model): sekumpulan titik yang memiliki nilai koordinat tanah (X, Y, Z) yang diketahui dan terdiri pula atas Terrain Feature (contohnya Breaklines) yang akan memberikan kemudahan dalam menentukan karakteristik dari topografi. DTM adalah DEM+Terrain Feature.

Mengapa kemiringan foto udara dan relief medan menyebabkan perbedaan skala pada foto udara:

a. dari gambar disamping terlihat bahwa gambar sebelah kiri adalah foto udara vertikal dan foto sebelah kanan adalah foto udara miring. Pada foto kiri, setiap kotak memiliki ukuran yang sama sedangkan foto sebelah kanan setiap kotak memiliki ukuran yg berbeda beda, begitulah ilustrasi bahwa kemiringan foto udara menyebabkan skala yang beragam di setiap titik. b.

4.

Skala dari foto udara sangat bergantung pada ketinggian terbang (jarak antara kamera dan permukaan tanah) pada saat akuisisi data foto. Jika relief medan sangat beragam dan memiliki perbedaan ketinggian yang besar, maka jarak antara kamera ke permukaan tanah pun akan beragam dan efeknya akan mempengaruhi foto yang dihasilkan yaitu foto akan memiliki skala yang beragam.

Yang dimaksud dengan drift, crab, kamera metrik, dan neat model stereoskopik ! d)

e)

f)

g)

Crab adalah penyimpangan orientasi kamera akibat angin samping yang menyebabkan arah badan pesawat (heading) tidak sama dengan arah jelajah(course). Crab dapat dihindari atau dieliminir dengan mengatur orientasi kamera pada saat pemotretan. Drift terjadi bila heading dan course dari pesawat menyimpang dari strip atau jalur. Awal dari jalur arahnya benar namun kemudian setelah beberapa foto, pesawat mulai berbelok. Hal ini juga dapat terjadi karena angin dari samping. Kamera Metrik : kamera yang dirancang khusus untuk keperluan fotogrametri. Kamera ini memiliki sertifikat kalibrasi kamera, lebih stabil dibandingkan dengan kamera digital biasa, dan memiliki panjang fokus yang lebih panjang dari kamera biasa. Stereoscopic neat model: area yang dibatasi oleh dua titik principal points dan jarak antara dua jalur terbang. Area ini dapat menghasilkan gambar stereo. The neat model is the stereoscopic area between adjacent principal points and extending out sideways in both directions to the middle of the side lap. The neat model has a width of B and a breadth of W. Its coverage is important since it represents the approximate mapping area of each stereopair.

6.

Foto udara adalah media dua-dimensi (xy). Jelaskan beberapa cara / prosedur / metode yang dapat diaplikasikan untuk mendapatkan informasi tinggi obyek dari foto udara !   

7.

1 buah citra (mono) diproyeksikan dengan DTM atau DEM, sehingga suatu obyek atau relief di permukaan bumi dapat dilihat nilai tingginya dari titik apung tersebut di atas DEM/DTM. 2 buah citra (stereo) diproyeksikan hingga muncul proyeksi 3Dnya, baru dapat dilihat ketinggiannya dengan menggunakan tracing table, atau titik apungnya. Paralaks/relief displacement. Dengan menggunakan formula matematis suatu obyek yang terlihat paralaks atau relief displacementnya dapat dihitung tingginya.

Pendahuluan Fotogrametri. a. Buatlah suatu proyek fotogrametrik dengan mengkombinasikan pernyataan-pernyataan / istilahistilah di bawah ini dalam satu bagan alir ! Produk Fotogrametrik, Akuisisi Titik Kontrol Tanah, Ekstraksi Data Spasial, Proses Georeferensi Citra, Kontrol Kualitas, Aerotriangulasi, Perencanaan Proyek, Akuisisi Citra, Aplikasi Fotogrametrik, Definisi Proyek, Pra-pengolahan Data, Spesifikasi Proyek, Produk Fotogrametrik, dan Akuisisi Kontrol Udara b. Jelaskan secara singkat tentang istilah-istilah di atas ! DIbelakang !!

8.

Suatu daerah yang sama dipotret oleh kamera Normal Angle (f = 152 mm) dan Super Wide Angle (f = 88 mm) dengan skala foto yang sama. Format negatif kedua kamera sama. a. Kamera mana yang akan menghasilkan pergeseran karena relief yang lebih kecil ? Jelaskan ! b. Kamera mana yang akan menghasilkan liputan awan yang lebih sedikit ? Jelaskan ! c. Kamera mana yang akan menghasilkan liputan tanah yang lebih luas ? Jelaskan ! a. Kamera yang menghasilkan pergeseran karena relief paling kecil adalah normal angle dikarenakan tinggi terbang kamera normal angle jauh lebih tinggi dibandingkan dengan kamera super wide angle dangan asumsi skala yang sama. b. kamera yang menghasilkan liputan awan paling sedikit adalah wide agle dimana tinggi terbangnya lebih rendah daripada kamera normal angle untuk mendapatkan foto dengan skala yang sama sehingga efek dari awan dan gambar pun bisa diminimalisir. c. kamera yang menghasilkan liputan tanah luas dengan asumsi tinggi yang sama adalah kamera wide angle.

9.

Pengamatan secara stereo. a. Jelaskan tentang prinsip dasar pengamatan secara stereo dari sepasang foto yang saling bertampalan ! b. Mengapa pengamatan secara stereo lebih akurat dari pada pengamatan mono ? Jelaskan ! a.

Prinsipnya adalah menyiapkan dua citra yang saling bersebelahan (diambil pada dua titik berbeda namun pada satu jalur terbang atau berbatasan) dan ada obyek yang bertampalan. Lalu masingmasing mata melihat masing-masing citra yang sesuai. Kemudian mata kiri dan mata kanan melihat sebuah obyek yang sama-sama terdapat di masing-masing citra, dan tampaklah 3D. Syarat melihat 3D: masing-masing citra dipotret dari titik eksposure berbeda, harus ada daerah yang bertampalan, skala foto kurang lebih sama, basis mata sejajar dengan arah terbang, mata kiri berpasangan dengan citra kiri dan sebaliknya.

b.

mono hanya mengandalkan persepsi ukuran dan kedalaman ruang. Mono juga hanya mengandalkan adanya posisi suatu obyek yang terhalang benda yang lebih dekat. Sehingga ketelitian persepsi tersebut lebih rendah dibandingkan stereo

10. Dari suatu foto udara diketahui unsur-unsur orientasi dalam dan unsur-unsur orientasi luarnya. Titik citra a pada foto tersebut memiliki koordinat citra (xa, ya). Jelaskan prosedur yang harus dilakukan untuk menghitung koordinat obyek titik A ! Untuk mengukur koordinat objek titik A pada suatu citra yang diketahui elemen orientasi dalam dan luarnya maka dilakukan prosedur: Koreksi foto dari unsur-unsur orientasi luarnya setelah dikoreksi secara geometric lalu lanjut ke menghitung koordinat titik A dari orientasi dalam yang diketahui : -

-

Untuk mencari koordinat titik Xa digunakan rumus : Xa = xa (H-ha / f) , dengan H = tinggi kamera dari datum, ha= tinggi objek dari datum dan f panjang focus kamera. Untuk mencari koordinat titik Ya digunakan rumus : Ya = ya (H-ha / f) , dengan H = tinggi kamera dari datum, ha= tinggi objek dari datum dan f panjang focus kamera.

11. Jelaskan tentang aplikasi dan produk utama fotogrametri ! 

Aplikasi Fotogrametri :

Produk dari fotogrametri digunakan oleh berbagai disiplin yang didalam kegiatannya berkaitan dengan lahan / permukaan bumi. Tergantung dari keperluannnya, maka fotogrametri dapat digunakan dalam tahap-tahap seperti : rekonaisan/penyuluhan (reconnaissance), studi kelayakan, perencanaan, perancangan, implementasi/ konstruksi, operasional/pengelolaan, Pemeliharaan Sedang pemanfaatannya dalam Sistem Informasi Geografik (SIG), fotogrametri merupakan salah satu cara perolehan data (data acquisition) yakni satu dari lima elemen utama SIG. Contoh produk : Civil engineering, land surveyors. Industrial inventory of coal piles, wood pulp, mineral deposits, agricultural crops. Analysis of slopes, ground coverage, watershed areas, and snow depths in order to determine run off quantities for water supply studies. Measurement and interpretation of ruins dating to antiquity. Image interpretation of geological forms and features. Land use studies. Track energy particles in cloud chambers. Mapping of landing sites on lunar or planetary surfaces as well as the geological exploration. Measuring body motion, body surfaces, contours, change in body shape, posture, and movement of teeth. Classify star magnitude and determine star parallaxes. 

Produk Utama Fotogrametri :

Produk citra dimana produknya tentu saja berupa citra yang menggambarkan kembali objek sebenarnya yang berada diatas bumi dimana objek 3D tersebut direpresentasikan ke dalam dimensi planar 2D Ex : Aerial photographs, Any directly acquired panchromatic or color images, Mosaics, Rectified imagery, Orthophotos, Orthophotomosaics, Radar mosaics oblique views of the terrain, and color-coded (thus pictorial) elevation maps. Produk Titik dimana titik-titik yang menjadi produk hasil fotogrametri ini adalah titik titik yang diberikan koordinat 3Dnya, yang mengacu pada system koordinat tertentu. Ex

: Supplementary control, Targeting, Digital Elevation Model (DEM).

Produk berupa vector atau garis yang merepresentasikan features dari objek-objek alam maupun objek infrastuktur buatan manusia. Ex : Planimetric maps, Contour maps, Topographic maps, Thematic maps, Profiles, Threedimensional object models

12. Jelaskan tentang prinsip dasar sistem pengamat stereo Polarized Video Display !

Tampilan dari komputernya mempunyai kemampuan untuk menampilkan secara bergantian citra kiri dan kanan dengan frekuensi yang sama yaitu 120 Hz, dimana pengulanganya sudah disinkronisasikan satu sama lain. Monitor dari komputernya sudah ditunjang oleh layar polarisasi aktif, jadi operatornya hanya tinggal memakai sepasang spectacles yang didalamnya sudah dilengkapi dengan filter orthogonal. Layar polarisasi aktif ini mempunyai kemampuan untuk mengubah-ubah orintasi dari polaritas antara polaritas horizontal dan vertikal sebanyak 120 Hz.

13. Jelaskan mengapa skala foto tidak seragam dalam kasus-kasus berikut :

a. b.

14.

Foto vertikal sempurna, dan medan berupa bidang datar yang miring ! Medan datar dan horizontal, dan foto memiliki kemiringan !

Hal-hal apakah yang dapat dilakukan untuk memperkecil pergeseran karena relief pada peta foto (untuk skala yang sama) ? Jelaskan ! (Catatan : pembahasan harus mencakup minimal dua aspek

Memakai Kamera dengan focus yang panjang sehingga tinggi terbang menjadi lebih tinggi seperti sebelumnya dan skala sama seperti sebelumnya akan tetapi efek pergeseran reliefnya akan berkurang Mengambil cakupan bagian tengahnya saja dari citra foto udara karena bagian tengah semakin kecil bagian tengah foto udara yang diambil, radial distance foto udara pun akan semakin kecil nilai maksimumnya. 15.

Sebutkan dan jelaskan : a. Syarat-syarat pengamatan stereoskopik dari sepasang foto stereo ! b. Cara-cara pengamatan stereoskopik dari sepasang foto stereo ! a. Syarat-syarat pengamatan stereoskopik : - Foto harus dipotret dari dua posisi titik eksposure yang berbeda dan harus memiliki daerah overlap - Skala dari kedua foto harus sama - Pasangan objek pada foto kiri dan kanan dalam kedua mata kurang lebih harus berada pada satu bidang yang sama atau sumbu optik kedua mata berada pada satu bidang. - Mata kiri hanya melihat foto kiri dan foto kanan hanya melihat foto kanan. b. Cara-cara pengamatan : - Anaglyph : Foto kiri dan kanan dicetakdengan warna berbeda dan dilihat memakai kacamata yang berwarna beda pula. - Polaroid : Sistemnya sama dengan anaglyph tetapi kacamatanya memakai system polarisasi aktif - Split screen : Dengan memakai stereoskop kaca, didepan computer dan gambar didalam computer dibuat menjadi dua gambar, orientasi kiri dan kanan .

16.

Saudara melakukan pengukuran koordinat citra dari titik-titik pada citra dijital yang berasal dari kamera dijital. Koordinat apa yang didapat ? Jelaskan hal-hal yang harus dilakukan (a.l., diagram proses dan data-data pendukung yang diperlukan) untuk mendapatkan koordinat foto dari titik-titk tersebut di atas ! Jelaskan, apakah hal-hal yang Saudara lakukan tersebut adalah orientasi dalam ? Koordinat citra yang berupa koordinat pixel dimana x’ = rows dan y’ = column . Maka pertama-tama foto udara yang dimasukan ke digital harus ditransformasikan dari system koordinatnya agar sejajar dengan system

koordinat foto digital. Setalah koordinat foro (x,y) sejajar dengan koordinat digital (xo,yo) lalu ditranslasikan koordinat digitalnya ke koordinat foro : x’ = y-yo y’ = xo-x dalam melakukan hal ini, unsur –unsurnya adalah orientasi dalam. Calculation 17. Flight Map Suatu daerah proyek pemetaan berbentuk persegi-panjang 3 km dalam arah utara-selatan dan 4 km dalam arah timur-barat akan dipotret dengan skala 1 : 3000. End lap dan side lap adalah 60 dan 30 prosen, dan format kamera adalah 23 cm. Hitunglah jumlah total foto yang diperlukan untuk meliput daerah tersebut ! 18. Suatu sensor pushbroom linier terdiri atas 6000-piksel dengan piksel bujursangkar 0,010-mm dan lensa dengan jarak fokus 50-mm berada dalam suatu pesawat udara. Tinggi terbang pesawat adalah 3000 meter di atas medan dengan kecepatan terbang 900 km/jam. Berapakah kecepatan perekaman sensor tersebut sehingga tidak terjadi gap dan/atau overlap ? Berapakah lebar dari liputan strip/jalur tersebut ? 19. Jika format foto udara adalah bujursangkar, gambarkanlah bagian tengahnya (central portion) yang digunakan untuk pemetaan dengan variabel sbb. : a. Overlap 60 % dan sidelap 20 % ! b. Overlap 80 % dan sidelap 60 % ! Jika kamera udara dan tinggi terbangnya sama, berapakah perbandingan pergeseran karena relief maksimum antara kedua konfigurasi di atas ? 20. Suatu daerah akan dipetakan secara fotogrametrik dengan produk akhir berupa peta foto dan peta garis dengan skala 1 : 2000. Kamera udara yang digunakan adalah kamera udara dijital dengan ukuran piksel 10 µm dan jarak fokus 100 mm. Format bingkai kamera adalah 7500 × 11500 piksel. Ukuran daerah yang akan dipetakan adalah 30 × 20 km. Ketentuan pemetaan adalah sebagai berikut : Ground Sampling Distance (GSD) 10 cm; pemotretan foto berwarna dilakukan dengan overlap 60% dan sidelap 20%. a. Berapakah rencana tinggi terbang untuk pekerjaan pemetaan tersebut ? b. Berapakah jarak antar lintasan pesawat untuk jalur terbang yang bersebelahan ? c. Berapakah jarak antar titik pemotretan yang bersebelahan dalam satu jalur ? d. Berapa hektarkah luas daerah model efektifnya (stereoscopic neat model) ? e. Berapakah jumlah jalur terbang ? f. Berapakah jumlah foto dalam setiap jalur terbang ? g. Berapakah jumlah foto untuk blok fotogrametrik tersebut ?

21. Sepasang foto vertikal yang saling overlap dipotret dari tinggi terbang 1835 meter di atas dasar suatu menara radio. Koordinat x pada foto kiri dari puncak dan dasar menara adalah 96,5 dan 90,5 mm. Pada foto kanan, koordinat x’-nya adalah -1,1 dan -1,0 mm. a. Berapakah tinggi pendekatan dari menara tersebut ? b. Jika format foto adalah 23x23 cm dan jarak utamanya 150 mm, berapakah skala dari foto tersebut ? Berapa hektar luas liputan tanahnya ? Hitunglah overlapnya ! c. Dengan data tersebut di atas, dapatkah kita menghitung tinggi menara dengan data hanya dari salah satu foto saja ? Jelaskan !