32

BAB 3 PELAKSANAAN PENGUKURAN DAN HITUNGAN

VOLUME METODE FOTOGRAMETRI RENTANG

DEKAT DAN METODE TACHYMETRI

Bab ini menjelaskan tahapan-tahapan dari mulai perencanaan,

pengambilan data, pengolahan data, pembuatan Digital Surface Model (DSM),

sampai dengan penghitungan volume. Tahapan pelaksanaan digambarkan seperti

pada gambar 3.1, sebagai berikut :

Gambar 3.1 Tahapan Pelaksanaan

33

3.1 Perencanaan

Sebelum melakukan pengambilan data dilapangan, diperlukan

perencanaan terlebih dahulu. Pada perencanaan dilakukan tahapan antara lain

survey objek pengukuran, persiapan alat-alat yang dibutuhkan, desain titik-titik

kontrol, dan desain pengambilan data.

Objek pegukuran pada tugas akhir ini adalah :

1. Bentuk beraturan yang bisa dihitung secara matematis, misal silinder atau

balok.

2. Objek kurang beraturan, misal batu atau beton.

3. Gundukan pasir atau berumput sebagai contoh objek yang mewakili

permukaan tanah.

Alat yang digunakan untuk tugas akhir ini adalah :

1. ETS Topcon GTS

2. Kamera non-metrik Canon 450D fix lens 28mm

Perangkat lunak yang digunakan untuk tugas akhir ini adalah :

1. Photomodeler Scanner

2. Autodesk Land Desktop

3. Topcon Link

4. Microsoft Excel

3.2 Kalibrasi Kamera

Kalibrasi kamera adalah proses menentukan parameter internal dari

sebuah kamera. Parameter internal dibutuhkan untuk dapat merekonstruksi

ulang berkas berkas sinar pada saat pemotretan dan untuk mengetahui

besarnya kesalahan sistematik dari sebuah kamera.

Pada tahap ini dilakukan kalibrasi kamera digital non-metrik di

laboratorium dengan menggunakan perangkat lunak photomodeler scanner.

Metode kalibrasi pada perangkat lunak ini pada prinsipnya menghitung

parameter internal kamera secara analitis dengan menggunakan self calibration

bundle adjustment terhadap titik target.

34

Pengambilan data kalibrasi dilakukan di laboratorium dengan

menggunakan bidang 2 dimensi berupa kertas putih (bahan fleksi)

berukuran A0 dengan target titik-titik hitam. Bidang kalibrasi ini merupakan

bidang kalibrasi default dari perangkat lunak Photomodeler (Gambar 3.1).

Gambar 3.2 Bidang kalibrasi (Photomodeler help file)

Prinsip kalibrasi kamera menggunakan perangkat lunak photomodeler

scanner dapat dilihat pada gambar 3.3.

Gambar 3.3 Alur Kalibrasi Photomodeler Scanner

Estimasi focal length dan ukururan sensor diperoleh dari speksifikasi dari

kamera tersebut. Objek kalibrasi yang ditunjukan pada Gambar 3.4 akan di foto

dari beberapa posisi yang berbeda. Jumlah foto yang akan digunakan dalam

proses kalibrasi adalah 8 foto. Nilai fokus kamera telah diset ke 1m dan tak hingga

(infinity).

35

Gambar 3.4 Foto data kalibrasi dari berbagai sudut pengambilan

Hasil kalibrasi kamera dapat dilihat pada tabel 3.1 untuk kamera yang

diset tak hingga, dan tabel 3.2 untuk kamera yang diset 1 meter.Tabel 3.1 Hasil Kalibrasi Kamera dengan nilai fokus diset tak hingga

Parameter Orentasi dalam Nilai Deviasi

Principal Distance 28.519459 mm 0.002 mm

Xp (Posisi titik utama foto) 11.021607 mm 0.005 mm

Yp (Posisi titik utama foto) 7.404800 mm 0.005 mm

K1 (Distrosi Radial) 1.391e-004 1.5e-006

K2 (Distrosi Radial) -1.004e-007 2.1e-008

K3 (Distrosi Radial) 0 0

P1 (Distrosi Tangensial) 1.554e-005 1.5e-006

P2 (Distrosi Tangensial) 2.583e-006 1.5e-006

Tabel 3.2 Hasil Kalibrasi Kamera dengan nilai fokus diset 1m

Parameter Orentasi dalam Nilai Deviasi

Principal Distance 29.136241 mm 0.009 mm

Xp (Posisi titik utama foto) 11.005951 mm 0.008 mm

Yp (Posisi titik utama foto) 7.404800 mm 0.005 mm

K1 (Distrosi Radial) 1.367e-004 2.0e-006

K2 (Distrosi Radial) -2.106e-007 1.2e-008

K3 (Distrosi Radial) 0 0

P1 (Distrosi Tangensial) 1.517e-005 3.2e-006

P2 (Distrosi Tangensial) 0 0

36

3.3 Pengambilan Data Metode Fotogrametri Rentang Dekat

3.3.1 Bentuk Beraturan (Kotak TV)

Pengambilan data objek beraturan dilakukan di laboratorium dengan

menggunakan kotak TV sebagai modelnya. Hasil pemotretan dapat dilihat pada

gambar 3.5, jumlah foto yang di peroleh adalah 8 buah foto.

Gambar 3.5 Hasil Pemotretan Kotak TV dari Berbagai Sudut Pengambilan

3.3.2 Objek Kurang Beraturan (Beton)

Pengambilan data objek kurang beraturan dilakukan di laboratorium

dengan menggunakan beton sebagai modelnya. Pemotretan dilakukan 2 sesi, hasil

pemotretan sesi pertama dapat dilihat pada gambar 3.6, jumlah foto yang di

peroleh adalah 11 foto, sedangkan pada sesi kedua jumlah foto yang diperoleh

adalah 14 foto.

Gambar 3.6 Hasil Pemotretan Beton dari Berbagai Sudut Pengambilan

37

3.3.3 Gundukan Berumput

Pengambilan data permukaan tanah dilakukan di ITB dengan

menggunakan gudukan berumput sebagai modelnya. Pemotretan dilakukan 2

sesi, Hasil pemotretan sesi pertama dapat dilihat pada gambar 3.7, jumlah foto

yang di peroleh adalah 10 foto, sedangkan pada sesi kedua jumlah foto yang

diperoleh adalah 11 foto.

Gambar 3.7 Hasil Pemotretan Gundukan Berumput dari Berbagai Sudut

Pengambilan

3.4 Pengolahan Data CRP

Proses pengolahan data CRP dilakukan melalui tahapan-tahapan sebagai

berikut :

1. Data masukan

Data yang diperlukan sebagai masukan adalah nilai parameter kalibrasi

kamera yang digunakan, dan foto hasil pemotretan.

2. Proses orientasi

Pada proses ini mencari pasangan titik dari beberapa foto yang diamati,

proses selanjutnya adalah proses reseksi untuk mengetahui parameter orentasi luar

kamera.

38

3. Pembentukan model 3D

Pada setiap foto telah diketahui koordinat dan orientasi pengambilannya,

maka dapat dilakukan proses bundle adjustment.

4. Pembuatan titik sampel

Setelah terbentuk model 3D, proses selanjutnya menambah titik-titik

sampel yang akan digunakan untuk pembuatan DSM. Pada tahapan ini dapat

dilakukan dua cara yaitu secara manual dan otomatis. Proses otomatisasi image

matching dilakukan untuk penandaan titik sampel secara otomatis. Untuk kotak

TV penandaan titik sampelnya secara manual dengan melakukan penandaan titik

di tepi dari kotak tersebut. Sedangkan untuk objek lainya menggunakan

penandaan titik sampel secara otomatis. Titik sampel hasil image matching yang

merupakan bentuk berupa beton dan gundukan berumput dapat dilihat pada

gambar 3.8.

Objek Beton

Hasil 2889 titik sampel (beton)

Objek Gundukan Berumput Hasil 6141 titik sampel (gundukan berumput)

Gambar 3.8 Objek danTitik Sampel Hasil CRP

5. Pembentukan DSM

Bentuk DSM dapat berupa DSM Grid maupun DSM TIN. Metode

interpolasi yang digunakan adalah interpolasi linear untuk semua DSM yang

terbentuk.

Untuk objek yang beraturan hasil yang diperoleh berupa koordinat titik

dari sebuah kotak, model 3D dari kotak tersebut (gambar 3.9).

39

Gambar 3.9 DSM Dari Kotak TV

Untuk beton bentuk DSM yang dibentuk adalah DSM TIN (gambar 3.10).

\Tampak Atas Tampak Samping

Gambar 3.10 DSM Beton

Sedangkan untuk gundukan bentuk DSM yang dibentuk adalah DSM Grid

(gambar 3.11).

Gambar 3.11 DSM CRP Gundukan Berumput

40

3.5 Pengambilan dan Pengolahan Data Metode Tachymetri

3.5.1 Pengukuran Titik Kontrol dan Titik Detail

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. Pengamatan

yang diambil yaitu data sudut horizotal, sudut zenith, dan jarak miring.

3.5.2 Pengolahan Data Metode Tachymetri

Koordinat tiap titik hasil pengukuran dengan metode tachymetri dihitung

dengan menggunakan persamaan (2.6) dan (2.8). Hasil titik sampel metode

tachymetri dapat dilihat pada gambar 3.12. Dari data tachymetri ini, beberapa

digunakan sebagai titik ikat dalam proses transformasi koordinat.

Gambar 3.12 Titik Sampel Gundukan Berumput Hasil Tachymetri

Objek permukaan bumi bentuk DSM yang dibentuk adalah DSM Grid

(gambar 3.13).

41

Gambar 3.13 DSM ETS Gundukan Berumput

3.6 Hitungan Volume

3.6.1 Objek Beraturan (Kotak TV)

Metode hitungan kotak TV adalah menggunakan rumus balok dan

dibandingkan dengan penggaris. Hasil dari hitungan adalah seperti tabel 3.3 :Tabel 3.3 Hasil Hitungan Volume Kotak TV

No.

Metode

Pengukuran

Panjang

(cm)

Lebar

(cm)

Tinggi

(cm)

Volume

(cm3) P (cm) L (cm) T (cm)

2V

(cm3) V (cm3)

1 Penggaris 25 23 21 11960 ± 0,05 ± 0,05 ± 0,05 2075 45,5

2 CRP 25,6 22,8 20,8 12148 ± 0,04 ± 0,04 ± 0,07 2497 50,0

Persentase Ketelitian

Pengaris

± 0,38%

Persentase Ketelitian

CRP

± 0,41%

Selisih Volume (cm3) 188

Persentase Selisih

Volume

1,57%

3.6.2 Objek Kurang Beraturan (Beton)

Metode pehitungan pada objek kurang beraturan menggunakan metode

kontur untuk metode CRP sedangkan pembandingnya menggunakan volume air.

Hasil hitungan volume dapat dilihat pada tabel 3.4, sebagai berikut :

42

Tabel 3.4 Hasil Hitungan Volume Beton

No. Metode Pengukuran Volume (l) V (l) 2V (l)

1 Air 5,35 ± 0,01 0,0001

2 CRP 1 4,89 ± 0,12 0,016

3 CRP 2 5,07 ± 0,09 0,009

CRP rata-rata 4,98 ± 0,12 0,0155

Persentase Ketelitian Air 0,19%

Persentase Ketelitian CRP 2,5%

Selisih Volume (l) 0,369

Persentase Selisih Volume 6,9%

3.6.3 Permukaan Tanah (Gundukan Berumput)

Perhitungan volume gundukan berumput dilakukan setelah menentukan

desain daerah yang akan dihitung volumenya. Desain daerah tersebut berukuran

(5,27x8.38) m dengan koordinat seperti pada tabel 3.5.Tabel 3.5 Koordinat Desain

No. Easting (m) Northing (m) Elevation (m)

1 788602,97 9237668 770,65

2 788608,24 9237668 770,65

3 788608,24 9237677 770,65

4 788602,97 9237677 770,65

Perhitungan volume dari gundukan berumput menggunakan metode Grid

dan End Area. Hasil hitungan volume dari gundukan berumput yang dapat dilihat

pada tabel 3.6, sebagai berikut :

43

Tabel 3.6 Hasil Hitungan Volume Gundukan Berumput

No. Metode pengukuran

Volume

(m3) V (m3) 2V (m3)

Metode

Hitungan

1 Tachymetri (ETS) 64,029 ± 0,260 0,068 Grid

2 Tachymetri (ETS) 68,329 ± 0,557 0,310 End Area

3 CRP 1 64,456 ± 1,862 1,365 Grid

4 CRP 1 69,018 ± 0,108 0,329 End Area

5 CRP 2 65,139 ± 0,799 0,639 Grid

6 CRP 2 69,796 ± 0,036 0,189 End Area

Rata-rata CRP 64,798 ± 0,483 0,233 Grid

69,407 ± 0,550 0,303 End Area

Persentase ketelitian ETS ± 0,4% Grid

± 0,8% End Area

Persentase ketelitian CRP ± 0,7% Grid

± 0,8% End Area

Selisih Volume (m3) 0,769 Grid

1,08 End Area

Persentase Selisih Volume 1,20% Grid

1,58% End Area