pemanfaatan teknologi uav (unmanned aerial vehicle) …digital.library.ump.ac.id/456/2/5. full...

Prosiding Seminar Nasional diselenggarakan Pendidikan Geografi FKIP UMP

“Manajemen Bencana di Era Revolusi Industri 5.0”

ISBN 978-602-6697-38-7

Purwokerto, 10 Agustus 2019

222

PEMANFAATAN TEKNOLOGI UAV (UNMANNED AERIAL

VEHICLE) UNTUK PENGUMPULAN DATA GEOSPASIAL

Studi Kasus: Desa Sidoharjo, Kecamatan Polanharjo, Klaten

Mahardhika Noor Rahmadana Putra1, Aditya Bagus Chatria2,

Alvian Febry Anggana3

1,2 Fakultas Geografi Universitas Muhammadiyah Surakarta

3Peneliti Balai Penelitian dan Pengembangan Teknologi Pengelolaan DAS

Email : [email protected], [email protected], [email protected]

ABSTRAK

Perkembangan teknologi di era millennial berperan aktif merubah pola penggunaan

suatu objek benda untuk mendapatkan informasi yang cepat serta efisien salah satunya

penggunaan teknologi UAV (Unmanned Aerial Vehicle). Teknologi UAV merupakan

salah satu opsi terbaik dalam hal pengumpulan data geospasial di beberapa daerah dalam

kurun waktu yang relatif cepat. Beberapa daerah di Indonesia khususnya di pedesaan,

lembaga desa setempat terkadang tidak mempunyai data geospasial wilayah administrasi

secara update sehingga informasi yang digunakan sangat minim. Penggunaan teknologi

UAV jenis Quadcopter dapat bermanfaat untuk pengumpulan data geospasial terupdate

dengan informasi kewilayahan desa yang semakin lengkap. Metode pengumpulan data

secara primer yang dilakukan dengan cara pemotretan udara wilayah desa yang dikaji

menggunakan teknologi UAV serta pemrosesan data dengan mozaik foto untuk

mendapatkan kenampakan desa yang dikasi secara keseluruhan. Hasil yang didapatkan

berupa Peta Orthophoto dari hasil pemrosesan yang mempunyai informasi geospasial yang

update serta dapat digunakan sebagai acuan lembaga desa atau masyarakat setempat untuk

beberapa bidang seperti infrastruktur, industri, pertanian dan lain lain.

Kata Kunci: Teknologi UAV, Geospasial, Desa Sidoharjo

PENDAHULUAN

Kebutuan data geospasial suatu daerah sangat penting untuk keperluan pembangunan,

pemetaan penggunaan lahan, dan lain-lain. Untuk mendapatkan data geospasial perlu

adanya updating, dikarenakan setiap tahun perkembangan potensi suatu wilayah semakin

banyak atau tinggi. Namun kenyataan pada saat ini, banyak wilayah terutama wilayah

pedesaan yang lembaga daerah atau kantor desanya kurang memperhatikan dan peduli

mengenai penggunaan lahan untuk keperluan pembangunan di desanya. Seiring

berkembangan teknologi pada saat ini, banyak hal yang dapat mempermudah pekerjaan

manusia. Salah satu contohnya adalah dalam hal pemetaan suatu wilayah. Teknologi

Unmanned Aerial Vehicle (UAV) merupakan sistem yang dapat dikendalikan dari jarak

jauh menggunakan gelombang radio. Sistem UAV dijalankan dengan sistem otomatis

dengan panduan navigasi GPS yang terintegrasi pada UAV, ground station dengan

perangkat lunak perencanaan jalur terbang dan telemetri (Suryanta, 2014), menggunakan

hukum aerodinamika untuk mengangkat dirinya. Adapun jenis UAV yang dapat kita

temukan di bedakan menjadi beberapa tipe antara lain, yang pertama jenis Fixed Wing

Drone (Gambar 1) atau disebut juga pesawat tanpa awak yang menggunakan motor

bagian belakang untuk penggerak dan dua sayap.



ISBN 978-602-6697-38-7


223

Jenis kedua adalah Multirotor, pada kegiatan penelitian ini kami menggunakan Drone

Multirotor tipe Quadcopter dimana drone jenis ini menggunakan baling-baling atau

propellers sebanyak 4 buah yang digunakan untuk terbang (Gambar 2). Dengan

perbedaan karakteristik pada beberapa jenis UAV, tidak heran jika mempunyai

keunggulan serta kategori klasifikasi drone secara internasional (Ahmad, 2014) dapat

dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Kategori UAV Internasional

No Kategori Berat (Kg) Jangkauan

(Km)

Tinggi

terbang (m)

Daya tahan

(jam)

1 Mikro <5 <10 250 1

2 Mini <250/30/150 <10 150/250/300 <2

3 Jangkauan Sempit 25-150 10-30 3000 2-4

4 Jangkauan

Menengah

50-250 30-70 3000 3-6

5 Jangkauan Jauh >250 >70 >3000 >6

Sumber : Ahmad, 2011

Penggunaan drone pada umunya hanya dimanfaatkan kalangan manusia dalam hal

fotografi maupun videografi, namun dengan perkembangan teknologi membuat drone

juga mulai banyak diterapkan untuk kebutuhan sipil, terutama dibidang bisnis, industri

dan logistik (Faqih, 2018). Tidak hanya itu, teknologi drone atau uav pada saat ini juga

digunakan untuk pemetaan kawasan guna kajian penelitian maupun pengaplikasian drone

untuk pertanian (Candiago, et.al. 2015). UAV yang kami gunakan adalah jenis

Quadcopter dengan tipe DJI Phantom 4s. Dimana drone jenis ini dilengkapi dengan

Teknologi Composite Core agar body unit lebih kokoh serta mengurangi getaran yang

tidak diperlukan. Selain itu adanya fitur Push and Release pada propeller drone

diharapkan akan dapat lebih gesit dan responsive terhadap perintah yang user berikan.

Penelitian kali ini memilih lokasi di Desa Sidoharjo, Kecamatan Polanharjo, Kabupaten

Klaten yang dijadikan objek untuk mendapatkan citra foto udara. Penggunaan drone

dalam pengambilan citra foto udara bertujuan untuk mendapatkan citra pada permukaan

bumi yang dipotret lebih efisien dan memakan waktu yang lebih cepat, dibandingkan

dengan membeli citra semacam Quickbird dan lain-lain atau mengambil dari Google

Earth.

Gambar 1. Drone jenis Fixed Wing

Sumber Foto : https://www.uavsystemsinternational.com

Gambar 2. Drone jenis Quadcopter

Sumber Foto : https://www.bedfordoutdoors.com

https://www.uavsystemsinternational.com/

https://www.bedfordoutdoors.com/



ISBN 978-602-6697-38-7


224

METODE PENELITIAN

Lokasi Penelitian

Lokasi penelitian yang kami lakukan adalah di Desa Sidoharjo, Kecamatan

Polanharjo, Kabupaten Klaten. Memiliki letak geografis 6o 51’46” - 7o 11’47” LS dan

109o 40’ 19” - 110o 03’ 06” BT. Secara administrasi Desa Sidoharjo berbatasan langsung

dengan Desa Kateguhan dan Manjung sebelah utara, Desa Tegalgondo di sebelah timur,

Desa Sido Mulyo di sebelah selatan dan Desa Sidowayah di sebelah barat. Desa

Sidoharjo yang memiliki potensi wilayah dengan luas 177,5955 Ha dengan sebagian

besar peruntukan lahan digunakan untuk lahan pertanian 132,001 Ha, Perumahan 41,7249

Ha dan sebagian lainnya digunakan untuk fasilitas masyarakat umum sebesar 3,6 Ha

(BPS Klaten, 2017).

Gambar 3. Lokasi Penelitian

Sumber : Google Earth dan Penulis, 2019



ISBN 978-602-6697-38-7


225

Bahan dan Alat

Peralatan yang kami gunakan ada beberapa jenis serta mempunyai fungsi masing-

masing (Tabel 2) , antara lain : Drone Dji Phantom 4 Standar, Handphone, Dji Go 4.0,

Pix4d Capture, Agisoft PhotoScan dan ArcGIS.

Tabel 2. Jenis dan Fungsi Peralatan

Jenis Peralatan Fungsi

Dji Phantom 4 Standar, alat yang

berfungsi untuk pengambilan foto

penampakan / objek permukaan bumi

melalui proses pemotretan secara langsung

dari wahana drone

Aplikasi Dji Go 4.0, aplikasi yang

digunakan untuk penghubung koneksi

antara handphone dengan drone

Aplikasi Pix4d Capture, aplikasi yang

digunakan untuk pemetaan area yang di

dalamnya mempunyai alur / grid untuk

acuan drone dalam pengambilan foto

Aplikasi Agisoft PhotoScan, aplikasi

yang digunakan untuk pengolahan foto

(mozaik) yang telah diambil menggunakan

aplikasi Pix4d Capture

Aplikasi ArcMap, aplikasi yang

digunakan untuk proses layout menjadi

peta dengan beberapa informasi di

dalamnya

Metode

1. Survei (Pengumpulan Data)

Metode yang kami gunakan saat pengambilan data menggunakan metode

survei lapangan atau pengumpulan data secara primer, artinya pengambilan data

(data spasial) dilakukan secara langsung sesuai dengan keadaan di lapangan pada



ISBN 978-602-6697-38-7


226

saat itu juga menggunakan Drone Dji Phantom 4 Standar yang ditunjukkan pada

gambar 4, serta spesifikasi drone ditunjukkan pada tabel 3.

Gambar 4. Drone Dji Phantom 4 Standar

Tabel 3. Spesifikasi Drone Dji Phantom 4 Standar

Drone DJI Phantom 4Standar

Spesifikasi Drone Spesifikasi Kamera

Jenis Quadcopter Sensor 1/2.3’’ CMOS

Berat (Batrei +

Propeller) 1380 gram Lensa FOV 940 20mm

Kecepatan Terbang Max 20 m/s ISO Range 100 - 3200

Durasi Terbang 28 menit Image Size 4000 x 3000

Jarak Transmisi 3 km Foto JPEG, DNG, RAW

Satelite GPS/GLONASS Video MP4, MOV

Dalam melakukan pengambilan data menggunakan drone, ada beberapa tahap

yang dilakukan antara lain, persiapan drone penentuan jalur terbang drone guna

memotret kawasan dapat dilihat pada gambar 5.



ISBN 978-602-6697-38-7


227

2. Akuisi Data

Setelah basis data selesai dikumpulkan, metode yang kami gunakan selanjutnya

adalah metode akuisisi data yaitu mengolah serta menggabungkan data yang

mempunyai kesamaan objek yang sama menggunakan aplikasi Agisoft (Gambar 6).

Gambar 6. Pengolahan data dengan aplikasi Agisoft PhotoScan

Data yang selesai di olah menggunakan aplikasi Agisoft PhotoScan kemudian

disimpan dalam bentuk TIFF/GeoTIFF, dimana dengan format gambar seperti itu

untuk memudahkan di input ke dalam aplikasi ArcGIS guna melakukan layout peta

dengan memberikan koordinat serta informasi tepi terkati hasil yang telah diolah

tadi.

a

c

b

d

Gambar 5. Penentuan jalur terbang drone

a) Pembuatan jalur terbang drone b) Drone pada saat melakukan pemotretan

c) Drone selesai melakukan misi pemotretan d) Hasil pemotretan berupa foto



ISBN 978-602-6697-38-7


228

Alur Penelitian

Persiapan Drone

Penentuan Lokasi Terbang

Penentuan Jalur Terbang

Going to Mission

Pengambilan Foto

Pengunduhan Foto

Pengolahan Data (Mozaik Foto)

dengan aplikasi Agisoft

PhotoScan

Peta Orthophoto Desa

Sidoharjo, Polanharjo, Klaten



ISBN 978-602-6697-38-7


229

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Peta Foto Udara Desa Sidoharjo, Kecamatan Polanharjo, Kabupaten Klaten

Gambar 7. Peta Foto Udara Desa Sidoharjo, Polanharjo, Klaten

Sumber : Penulis, 2019

2. Digital Elevation Model Desa Sidoharjo, Kecamatan Polanharjo, Kabupaten Klaten

Gambar 8. Digital Elevation Model Desa Sidoharjo, Polanharjo, Klaten

Sumber : Penulis, 2019



ISBN 978-602-6697-38-7


230

3. Perbandingan Jenis Citra UAV / Drone dengan Jenis Citra lainnya.

Gambar 9. Perbandingan jenis – jenis citra

Sumber : Rizatus Shofiyanti, 2011

Pengambilan foto udara permukaan dengan menggunakan Teknologi UAV,

menghasilkan peta Orthophoto dimana penggabungan gambar yang diambil dengan

menggunakan drone, menghasilkan informasi terupdate dan terkini Desa Sidoharjo,

Kecamatan Polanharjo, Klaten. Drone yang digunakan pada penelitian ini adalah DJI

Phantom 4s, kualitas hasil foto dari kamera ini mampu merekam hingga resolusi 4K

dengan kecepatan 30 frame perdetiknya dengan biaya yang relative terjangkau untuk

pengambilan data primer. Hasil dari penggabungan gambar hasil pemotretan drone

dengan menggunakan Aplikasi Agisoft PhotoScan menghasilkan data informasi desa

penelitian secara detail. Dibandingkan dengan membeli citra Quictbird dan lain-lain atau

mengambil dari google earth, informasi yang di dapat lebih update dan terbaru. Dari hasil

kegiatan menunjukkan bahwa resolusi spasial citra melalui UAV / Drone Dji Phantom 4s

sebesar 2,38 cm/pixel dengan ketinggian drone saat mengambil foto 140 meter,

overlay/tampalan objek foto yang sama sebesar 75% dari data digital elevation model

menunjukkan resolusi spasial sebesar 49,3 cm/pixel.

Perbandingan jenis-jenis citra (Rizatus Shofiyanti, 2011) menunjukan bahwa citra

hasil potret udara menggunakan drone lebih signifikan hasilnya yang di lihat dari hasil

data gambar diatas. Hal ini diperkuat dengan data resolusi citra drone hasil survei

lapangan kegiatan kami, bahwa citra dari pemetaan menggunakan drone dominan lebih

baik. Melalui perbandingan segi waktu antara citra drone dengan citra resolusi tinggi



ISBN 978-602-6697-38-7


231

maupun sedang yang tertera pada gambar 9, menunjukan bahwa citra hasil drone lebih

relatif lebih cepat, karena pengambilan data foto udara bisa dilakukan pada saat itu juga

(fleksibel) disbanding dengan citra lainnya yang harus menunggu beberapa hari untuk

mendapatkan data tersebut. Dari segi biaya untuk mendapatkan data citra, penggunaan

drone lebih efisien dan hemat di banding citra jenis lainnya.

Adapun kekurangan penggunaan drone untuk pengambilan data foto udara cakupan

wilayahnya lebih sempit di banding citra lainnya, hal ini disebabkan keterbatasan drone

dalam melakukan potret udara dari segi jangkauan terbang serta lama terbangnya drone

karena Teknologi drone menggunakan baterai untuk menjalankannya.

KESIMPULAN

Penggunaan teknologi UAV/ Drone bermanfaat untuk memetakan wilayah dalam

cakupan yang tidak terlalu besar. Kelebihan teknologi UAV dari segi hasil citra yang

didapatkan, resolusinya lebih baik dari pada citra lainya. Dari segi biaya lebih hemat dan

tidak membutuhkan waktu yang banyak untuk mendapatkan hasil pemetaan suatu

wilayah. Jadi penggunaan drone untuk pemetaan daerah sangat dianjurkan untuk

meminimalisir biaya yang dikeluarkan, serta menjadi solusi jika membutuhkan update

data foto udara suatu daerah dengan waktu yang singkat.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, Anuar. 2011. Digital Mapping Using Low Altitude UAV. Malaysia: Jurnal

Pertanika J. Sci. & Technol. Vol. 19, 51 – 58.

Bahar, Emirul. 2016. Drone. (online) : emirul.staff.gunadarma.ac.id/Do

wnloads/files/46041/DRONE.pdf.

Candiago, et.al. 2015. Evaluating Multispectral Images and Vegetation Indices for

Precision Farming Applications from UAV Images. Switzerland: Jurnal Remote

Sensing. 7(4), 40264047.

Suryanta, Jaka. 2014. Penggunaan Unmanned Aerial Vehicle untuk Validasi Peta Rawan

Banjir di Kabupaten Kudus dan Pati. Cibinong: Badan Informasi Geospasial.

BPS Kabupaten Klaten. 2017. Kecamatan Polanharjo dalam Angka Tahun 2017. Klaten:

KSK Kecamatan Polanharjo.

pemanfaatan teknologi uav (unmanned aerial vehicle) …digital.library.ump.ac.id/456/2/5. full...

Documents