Laporan Praktikum Fotogrametri Radar

I. PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Saat ini perkembangan teknologi semakin berkembang cepat dan semakin memudahkan manusia untuk mendapatkan informasi secara cepat, dan terpercaya. Kebutuhan untuk mendapatkan informasi secara cepat dan terpercaya menjadi sebuah tantangan yang harus diselesaikan, terutama dalam  bidang pemetaan fotogrametri dalam mendapatkan informasi spasial berupa foto udara. Salah satu cara cara untuk mendapatkan informasi spasial berupa foto udara adalah dengan menggunakan sebuah pesawat tanpa awak atau yang biasa disebut UAV (Unmanned Aerial Vehicle) fotogrametri.

Dimana wahana yang dimaksud dapat mampu terbang sesuai perencanaan terbang (autopilot) dan dapat melakukan pemotretan foto udara. Wahana yang dimaksud menggunakan pesawat tanpa awak atau disebut UAV (Unmanned (Unmanned  Aerial Vehicle) Vehicle) yang merupakan wahana untuk pengambilan data foto udara yang selanjutnya akan diproses secara fotogrametri. UAV ini memungkinkan untuk

melakukan

pelacakan

posisi

dan

orientasi

dari

sensor

yang

diimplementasikan dalam sistem lokal atau koordinat global ( Eisenbeiss,  Eisenbeiss, 2008). 2008). Pada praktikum, dilakukan menggunakan sebuah wahana UAV jenis tipe DJI tipe DJI  Phantom 4 milik salah satu mahasiswa Teknik Geodesi angkatan 2014 dan DJI dan DJI  phantom 3 dari 3 dari jurusan, dengan narasumber bapak Romy Fadly,ST.MT. Lokasi uji terbang praktikum dilakukan di kawasan Universitas Lampung, karena terdapat sebuah lapangan yang dapat digunakan sebagai landasan terbang wahana UAV.

1

1.2

Maksud dan Tujuan

Maksud utama dari praktikum ini adalah sebagai syarat pemenuh SKS salah satu mata kuliah Fotogrametri dan Radar di Teknik Geodesi Universitas Lampung.

Serta

bertujuan

supaya

mahasiswa

dapat

memahami

dan

mengaplikasikan materi fotogrametri yang sudah pernah didapat. Adapun tujuan dari praktikum ini supaya mahasiswa dapat mengoperasikan alat dan membuat perencanaan pemotretan udara, serta pemetaan menggunakan UAV/drone. Dan mahasiswa dapat mengetahui proses pengolahan data fotogrametri untuk produk akhir pemetaan fotogrametri.

2

1.2

Maksud dan Tujuan

Maksud utama dari praktikum ini adalah sebagai syarat pemenuh SKS salah satu mata kuliah Fotogrametri dan Radar di Teknik Geodesi Universitas Lampung.

Serta

bertujuan

supaya

mahasiswa

dapat

memahami

dan

mengaplikasikan materi fotogrametri yang sudah pernah didapat. Adapun tujuan dari praktikum ini supaya mahasiswa dapat mengoperasikan alat dan membuat perencanaan pemotretan udara, serta pemetaan menggunakan UAV/drone. Dan mahasiswa dapat mengetahui proses pengolahan data fotogrametri untuk produk akhir pemetaan fotogrametri.

2

II. LANDASAN TEORI

2.1

Pengertian Fotogrametri

Fotogrametri adalah seni, ilmu pengetahuan dan teknologi untuk memperoleh data dan informasi dari suatu obyek melalui proses pencatatan,  pengukuran dan interpretasi fotografis. Sedangkan pengertian pemetaan fotogrametri adalah proses pemetaan dengan cara melakukan pengumpulan data dari lapangan dan data dari foto udara, kemudian dilakukan serangkaian proses sehingga dapat diperoleh peta dalam bentuk peta garis, peta foto dan peta digital.

2.2

Metode Praktikum

Metode yang digunakan dalam praktikum ini dilakukan berdasarkan kajian ilmu Penginderaan Jauh dan Sistem Informasi Geografi, dimulai dari tahap pemasangan dan persiapan pesawat yang khusus digunakan untuk  pemotretan udara yang bertujuan untuk menghasilkan pesawat dengan terbang yang stabil dan efisien, sehingga dapat menghasilkan kualitas foto udara yang maksimal. Pada tahap pemotretan udara, pesawat terbang secara otomatis sesuai dengan jalur terbang yang telah dibuat sebelumnya. Jalur terbang disesuaikan dengan kondisi medan, cuaca, serta luasan wilayah yang ingin dipotret. Pesawat tanpa awak ini dapat terbang menggunakan mode manual , assisted , dan autonomous (tanpa kendali pilot) menggunakan fitur autopilot yang terdapat  pada pesawat tanpa awak ini.

3

III. PELAKSANAAN PRAKTIKUM

3.1

Jadwal Praktikum

Pelaksanaan praktikum fotogrametri dilakukan pada : 1.

Pengambilan foto udara/ menerbangkan drone Hari/tanggal : Minggu, 30 April 2017 Waktu : 08.00 s/d selesai Tempat : Universitas Lampung  Narasumber : Romy Fadly,ST.MT. Peserta : Seluruh mahasiswa Teknik Geodesi 2015

2.

Pengolahan data foto udara Hari/tanggal : Minggu, 21 Mei 2017 Kelompok : 1. Reni Istiani 2.  Nanda Fahreza 3. Altias Margareta 4. Firmansyah Bayu 5. Fauzan Mustofa 6. Faisal Rachman

1515013004 1515013016 1515013018 1515013021 1515013025 1515013006

4

3.2

Peralatan Praktikum

Alat yang digunakan sebagai berikut : 1.

Software control UAV dengan android yaitu PIX4D. Sebagai penentuan posisi dalam perencanaan jalur terbang.

2.

Software Agisoft Photoscan

3.

Pengolah data foto udara membutuhkan PC/laptop dengan spesifikasi yang baik, karena data hasil foto udara sangat besar ukuran file nya. Spesifikasi laptop yang digunakan : a. Processor

: Intel(R) Core(TM)i7-4720HQ CPU @2:60Hz 2.59GHz

 b. Installed memory(RAM): 4,00 GB (3,89 GB usable) c. System type : 64-bit Operating System, x64-based processor d.  Nama PC

: ASUS

4. Drone DJI Phantom 4 a. Spesifikasi Berat (Termasuk Betarai)

: 1380 gram (1,3kg)

Kecepatan Take-off Maksimal

: 6 m/detik (Sport mode)

Kecepatan Landing Maksimal

: 4 m/detik (Sport mode)

Kecepatan Maksimal

: 20 m/detik (Sport mode)

Maksimal Ketinggian di Atas Permukaan : 19685 kaki (6000 m) Laut Waktu Terbang Maksimal

: Sekitar 28 minutes

Kisaran Suhu saat pengoperasian Drone

: 32° F s/d 104° F (0° C s/d 40° C)

Sistem Satelit

: GPS / GLONASS

Akurasi saat Hovering

: Vertikal: +/- 0.1 m (Saat Vision Positioning aktif) atau +/-0.5 m Horizontal: +/- 0.3 m (Saat Vision Positioning aktif) atau +/-1.5 m

5

 b. Obstacle Sensing System Kisaran Obstacle Sensory Lingkungan Pengoperasian Drone

: 2 –  49 kaki (0.7 –  15 m) Surface with clear pattern and adequate lighting (lux > 15)

c. Vision Positioning System Kisaran Velocity

: ≤10 m/s ( 2 m di atas tanah )

Kisaran Ketinggian

: 0 –  33 kaki (0 –  10 m)

Kisaran Pengoperasian

: 0 –  33 kaki (0 –  10 m)

Lingkungan Pengoperasian

: Lingkungan dengan pola yang jelas dan  pencahayaan yang cukup. (lux > 15)

d. Kamera Sensor

: 1/2.3” Pixel efektif: 12 Megapixel

Lensa

: FOV ( Field Of View ) 94° 20 mm ( 35 mm format equivalent ) f/2.8 focus at ∞

Kisaran ISO

: 100 –  3200 ( video ) 100 –  1600 ( foto )

Electronic Shutter Speed

: 8 detik s/d 1/8000 detik

Ukuran Gambar Maksimal

: 4000×3000

Mode Still Photography

Single shot Burst shooting: 3 / 5 / 7 frames Auto Exposure Bracketing ( AEB ): 3 / 5  bracketed frames at 0.7 EV Bias Time-lapse HDR

Mode Video Recording

UHD: 4096×2160 (4K) 24 / 25p 3840×2160 (4K) 24 / 25 / 30p 2704×1520 (2.7K) 24 / 25 / 30p FHD: 1920×1080 24 / 25 / 30 / 48 / 50 / 60 / 120p HD: 1280×720 24 / 25 / 30 / 48 / 50 / 60p

Max Video Bitrate

: 60 Mbps

File Systems yang Support

: FAT32 ( ≤ 32 GB ); exFAT ( > 32 GB )

Foto

: JPEG, DNG ( RAW )

6

Video

: MP4 / MOV ( MPEG –  4 AVC / H.264 )

SD Cards Support

: Micro SD, Kapasitas Maksimal: 64GB. Class 10 atau UHS-1.

Suhu Pengoperasian

: 32° to 104° F ( 0° to 40° C )

e. Remote Controller Frekuensi Pengoperasian

: 2.400 GHz s/d 2.483 GHz

Jarak Transmisi Maksimal

: FCC Compliant: 3.1 mi ( 5 km ); CE Compliant: 2.2 mi ( 3.5 km )( Terhalang, bebas dari gangguan )

Suhu Pengoperasian

: 32° F s/d 104° F ( 0° C s/d 40° C )

Baterai

: 6000 mAh LiPo 2S

Transmitter Power ( EIRP )

: FCC: 23 dBm; CE: 17 dBm

Voltase Pengoperasian

: 7.4V @ 1.2A

f.

Intelligent Flight Battery ( PH4 –  5350 mAh -15.2 V )

Kapasitas

: 5350 mAh

Voltase

: 15.2 V

Tipe Baterai

: LiPo 4S

Energi

: 81.3 Wh

Berat Bersih

: 462 g

Suhu Pengoperasian

: 14° to 104° F ( -10° to 40° C )

Charging Power Maksimal

: 100 W

g. Charger Voltase

: 17.4 V

Power

: 100 W

h. Gimbal Controllable Range

: Pitch: -90° to +30°

7

3.3 Prosedur Kerja Praktikum

1.

Tahap Persiapan Tahapan ini penting, mengingat segala sesuatu tentu saja diperlukan  persiapan dan orientasi yang matang. Tahapan ini meliputi studi literatur untuk mengumpulkan berbagai referensi yang berhubungan dengan lokasi dan  jenis beserta rencananya. Setelah studi literatur baru selanjutnya menuju ke studi lapangan. Disini tim akan merencanakan kapan dan darimana  pemotretan akan dilakukan, termasuk juga rencana pemasangan titik kontrol di tanah atau Ground Control Point   yang biasanya dilakukan dengan  pemberian patok dan yang dikombinasikan dengan pengukuran terestris atau  pengamatan statik dengan GNSS/GPS Geodetic.

2.

Perencanaan Jalur Terbang Perencanaan jalur terbang akan mempengaruhi teknik yang akan digunakan apakah pemotretan manual atau otomatis. Pemotretan otomatis atau autopilot menggunakan perencanaan yang telah dibuat melalui aplikasi atau software perencanaan jalur terbang. Jika pemotretan manual kita menentukan  jalur terbang seperti apa yang akan digunakan, take off dan landing, interval  pemotretan, lokasi pemotretan, dan lainnya

8

3.

Tahap Pengumpulan Data Tahap pengumpulan data meliputi pengambilan foto dari berbagai sudut  pemotretan

dan

mengumpulkan

foto-foto

tersebut,

dan

selanjutnya

menetapkan titik kontrol dari objek yang diteliti. Dari hasil pemotretan akan didapatkan hasil berupa foto yang akan dipetakan. Hasil yang diperoleh bisa diketahui baik dan tidaknya berasal dari kualtas ketajaman dan kesempurnaan overlap nya. Biasanya, hasil pemotretan memiliki overlap berkisar di angka 60% dan sidelap berkisar 30%. Dalam praktikum yang telah dilaksanakan menggunakan overlap 80% dan sidelap 30% dan tinggi terbang Drone 100 meter. Pada keperluan tertentu hasil overlap dan sidelap bisa diatur sebagaimana yang dibutuhkan. Sistem navigasi berbasis GPS tersebut secara efektif akan memandu Drone melakukan penerbangan melewati titik-titik koordinat yang telah diprogram dan dibantu dengan sistem autopilot. Meskipun Drone telah dilengkapi sistem perangkat kontrol atau kendali, namun keahlian pilot drone tetap diperlukan. Terutama saat pengoperasian di lingkungan yang ekstrim. Seperti adanya angin kencang atau kondisi dimana terdapat kegagalan sistem pengendali drone saat sedang mengudara 4.

Tahap Pengolahan Data Tahapan ini juga merupakan salah satu tahapan penting, yang mana  prosesnya harus dilakukan dengan sangat teliti untuk menghasilkan peta yang  juga memiliki ketelitian yang baik. Proses pengolahan memanfaatkan  beberapa perangkat lunak dan hal ini disesuaikan dengan selera dari pengolah tersebut. Beberapa perangkat lunak yang biasa digunakan diantarnya Agisoft,  PhotoModeller, Global Mapper, dsb. Dimana pada masing-masing tahapan  pengolahan bisa jadi menggunakan perangkat lunak yang berbeda-beda dan dikombinasikan satu sama lain.

9

Berikut langkah- langkah pengolahan data menggunakan software  Agisoft Photoscan : 1. Buka software  Agisoft Photoscan  yang sudah di instal di komputer dengan cara : Star t →All program→ Agisoft Photoscan. Tunggu sampai muncul tampilan seperti berikut :

10

2. Kemudian klik add photo→pilih foto yang akan diolah→Ok. Berikut data yang ditambahkan :

3. Lalukan proses Align Foto Klik Workflow→align photos. Seperti berikut:

11

4. Muncul tampilan berikut, pilih Medium→Disabled→OK 

5. Pemrosesan data

12

6. Berikut hasil dari proses align photos : Kemudian langsung simpan , klik File → save As → save.

7. Lakukan proses Build Dense Cloud Klik Workflow→ Build Dense Cloud. Seperti berikut:

13

8. Muncul tampilan berikut, pilih Medium →OK 

9. Pemrosesan Data

14

10. Berikut hasil dari proses Build Dense Cloud : Kemudian langsung simpan , klik File → save As → save.

15

11. Lakukan proses Build Mesh. Klik Workflow→ Build Mesh. Seperti berikut:

12. Muncul

tampilan

berikut,

pilih

Arbitrary→Dense

Cloud→Medium

(164,154)→Ok.

16

13. Pemrosesan data

14. Berikut hasil dari proses Build Mesh : Kemudian langsung simpan , klik File → save As → save.

17

15. Lalukan proses Build Texture Klik Workflow→Build Texture. Seperti berikut:

18

16. Muncul tampilan berikut, pilih Generic→Mosaic(Default) →4096 x 1→OK.

17. Pemrosesan data

19

18. Berikut hasil dari proses Build Texture: Kemudian langsung simpan , klik File → save As → save.

20

19. Lalukan proses Build Tiled Model Klik Workflow→Build Tiled Model. Seperti berikut:

20. Muncul tampilan berikut, pilih Dense Cloud→256→OK 

21

21. Pemrosesan data

22. Berikut hasil dari proses Build Tiled Model : Kemudian langsung simpan , klik File → save As → save.

22

23. Lalukan proses Build DEM Klik Workflow→Build DEM. Seperti berikut:

23

24. Muncul

tampilan

berikut,

pilih

WGS

84(EPSG::4326)→Dense

Cloud→Enabled(default)→OK 

25. Pemrosesan data

24

26. Berikut hasil dari proses Build DEM : Kemudian langsung simpan , klik File → save As → save.

25

27. Lalukan proses Build Orthomosaic Klik Workflow→Build Orthomosaic. Seperti berikut:

28. Muncul tampilan berikut, pilih Geographic→DEM→Mosaic(default)→Pixel size→OK 

26

29. Pemrosesan data

30. Berikut hasil dari proses Build Orthomosaic : Kemudian langsung simpan , klik File → save As → save.

27

\

31. Penghapusan jalur terbang drone

28

32. Pilih/ select jalur belok yang akan dihapus , Kemudian muncul tampilan Remove cameras, seperti berikut klik yes. seperti berikut :

29

30

31

32

33

34

33. Berikut hasil dari proses penghapusan jalur terbang , Kemudian langsung simpan , klik File → save As → save.

35

IV. HASIL PRAKTIKUM

4.1 Hasil Praktikum, berikut ini hasil dari pemrosesan 3D :

36

37

38

V. PENUTUP

5.1

Kesimpulan Dari praktikum dapat diambil kesimpulan bahwa pemotretan foto udara menggunakan

UAV(Unmanned

Aerial

Vehicle)

dalam

fotogrametri.

Mempunyai keuntungan tersendiri, dimana dapat menghemat waktu dan  biaya. Akan tetapi terdapat kelemahan baik dalam proses pengambilan data yang membutuhkan kondisi yang stabil. Serta dari segi pengolahan data membutuhkan spesifikasi computer yang tinggi. Dalam hasil praktikum ini hasil pemotretan foto udara yang sudah melalui pengolahan data dapat menghasilkan tampak 3D dimana sudah mempunyai titik koordinat yang  bergeoreferensi dan elevasi yang dapat digunakan lebih lanjut sebagai  pemetaan atau perencanaan wilayah.

5.2

Saran Kendala dalam proses pemotretan udara menggunakan pesawat tanpa awak ini antara lain adalah keadaan cuaca, oleh karena itu waktu ideal  pemotretan adalah antara pukul 07.00  –   10.00 karena pada waktu tersebut kondisi cenderung cerah tak berawan sehingga foto yang dihasilkan akan maksimal. Kondisi angin juga mempengaruhi hasil foto dan kinerja dari  pesawat, maka diperlukan pemilihan waktu yang tepat dalam pemotretan udara untuk meminimalisir resiko penerbangan. Selain itu, kondisi medan  juga berpengaruh terhadap rencana jalur terbang dan resiko penerbangan, sehingga diperlukan survei lapangan terlebih dahulu sebelum pemotretan. Serta ketinggian terbang juga dapat mempengaruhi sinyal transmisi pesawat tanpa awak ini.

39