seminar lidar geodesi 2012-09-29

7/23/2019 Seminar Lidar Geodesi 2012-09-29

http://slidepdf.com/reader/full/seminar-lidar-geodesi-2012-09-29 1/18

1

TEKNOLOGI LIDAR:

POSISINYA DALAM BIDANG PENGINDERAAN

JAUH, KOMPONEN, DAN PRINSIP KERJANYA

Seminar Nasional LidarKMTG Jurusan Teknik Geodesi FT-UGMKPFT Fakultas Teknik, UGM

Yogyakarta, 29 September 2012

Dr. Harintaka

Jurusan Teknik Geodesi FT-UGM

2

• Penginderaan Jauh (Remote Sensing )

– Pengertian

– Komponen

– Platform

– Sistem

• Teknologi Lidar – Pengertian

– Komponen

– Prinsip Lidar

• Diskusi

SistematikaSistematika Penyajian



3

Bagian 1:Bagian 1:

Penginderaan JauhPenginderaan Jauh

4

DefinisiDefinisi

Penginderaan Jauh (Penginderaan Jauh (Remote Sensing Remote Sensing ) adalah proses) adalah proses

untuk memperolehuntuk memperoleh informasi tentang obyek informasi tentang obyek

menggunakanmenggunakan sensorsensor tanpa melakukan kontak

langsung terhadap obyek tsb (Habib, 2006)terhadap obyek tsb (Habib, 2006)



5

DefinisiDefinisi

Spaceborne Satelite

Aerial Photography

LidarHabib (2007)

Close Range Photogrammetry

6

Komponen

• Sumber energi (GEM)

(A)

• Obyek (C)

• Sistem Sensor (D)

• Sistem penyimpan

dan Data (F,G)

Habib (2006)



7

Sistem Penginderaan JauhSistem Penginderaan Jauh

Sistem Aktif Sistem Pasif

Sistem Penginderaan

Jauh Pasif

Fotografi udara

Fotogrametri JarakDekat

Sistem satelit optik

Sistem PenginderaanJauh Aktif

Radar

Lidar

Terrestrial LaserScanning

Habib (2007)

8

CakupanCakupan (GEM dan Lidar)(GEM dan Lidar)

Sistem Lidar

• Laser : 500 – 1500nm

• Umumnya : 1040 -1060 nm

Habib (2007)



9

CakupanCakupan (GEM dan Visible Light)(GEM dan Visible Light)

Habib (2007)

10

CakupanCakupan (GEM dan infremerah)(GEM dan infremerah)

Habib (2007)



11

CakupanCakupan (GEM dan gelombang mikro)(GEM dan gelombang mikro)

Habib (2007)

12

Rangkuman penggunaan GEMRangkuman penggunaan GEM

Habib (2006)



13

Bagian 2:Bagian 2:

Teknologi LidarTeknologi Lidar

14

Definisi

Lidar:

• Light Detection and Ranging, dulu ALS (Baltsavias, 2008)

Laser, mempunyai karakteristik yang berbeda dengancahaya biasa:

• Monokromatik (panjang gelombang yang sangat spesifik, satuwarna spesifik)

• Koheren (‘organized’ foton)

• Direksional (cahaya laser terfokus dan kuat)



15

Komponen Dasar Sistem ALS/Lidar (Baltsavias, 2006)

16

Peralatan

Habib (2007)



17

Peralatan

Brenner (2006)

18

Contoh Spesifikasi Alat ALS (Brenner, 2006)



19

Prinsip Lidar

Tiga sistem pengukur:

• GPS/GNSS

• INS/IMU

• Laser Scanner

(memancarkan laser

frekuensi tinggi dan

‘menangkap kembali’

pantulannnya

Habib (2007)

20

Prinsip Lidar

Habib (2007)



21

Mekanisme penyiaman dan polanya di tanah

Baltsavias (2006)

22

Prinsip Lidar

• Range = (Waktu_tempuh * kecepatan_cahaya)/2

• XYZ = f (range+pointing direction+GPS/GNSS+IMU)

Habib (2007)



23

Sistem Sensor Lidar: Penentuan Range/Jarak

Karakteristik sensor laser

• Prinsip penentuan range/jarak

Contoh ALTM 1020 : berdasar waktu tempuh

• Laser wavelength

Contoh ALTM 1020: 10 47 nm

• Sudut divergence

Contoh ALTM 1020: 0.25 mrad

• Ukuran Foot print

Contoh ALTM 1020: 22.5 cm @ 900 m

• Frekuensi pulse

Contoh ALTM 1020: up to 5000 Hz

• Akurasi penentuan range

Contoh ALTM 1020: cm level accuracyHobma (2000)

24

Penentuan sudut penyiaman (scanning)

• Prinsip Scanning

• Oscillatory mirror

• Rotative mirror

• Optical fibres

ALTM 1020 : Oscillatory mirror

• Sudut penyiaman

ALTM 1020 : maximum +/- 20°

• Frekeuensi penyiaman

ALTM 1020 : maximum 20 HzHobma (2000)



25

Pola Titik/Target Tersiam

V = Aircraft speed (m/s)Fp = Pulse emission frequency (5 000 Hz)L = Swathe widthH : Flying height (minimum 300 m maximum 1000 m)A = scan angle (maximum +/- 20°)Sp : Point spacing perpendicular to the flight path (m)Sd : Point spacing in direction of flight (m)Fs = Laser scanner frequency (max : 20 Hz)

L = 2 * H * tan (A)Sp = 2 * L * Fs / Fp

Sd = V / Fs

L

Sp

Sd

Hobma (2000)

26

Kerapatan titik tersiam dan pemodelan permukaan

Kerapatan Titik Tersiam (Hobma, 2000):

1. Karakteristik utama laser scanning adalah memiliki

kerapatan yang tinggi.

2. Kerapatan titik dinyatakan dengan jumlah titik per m2

dan dihitung dengan persamaan:

)*/( LV Fp Dp=

3. Kerapatan titik ditentukan olehaplikasi (kegunaan), dan juga

diperlukan untuk pengaturan jalur

survei dan pengaturan laser

scanner



27

Prinsip Lidar

• Satu pulsa laser di’tembakkan’• Pulsa yang dipantulkan dapat 1 atau lebih

• Intensitas setiap pulsa yang dipantulkan

Habib (2007)

28

Prinsip Lidar• (T) Bagaimana pengukuran Lidar dapat menghasilkan

posisi/koordinat dari laser footprint?

• (J) Menggunakan model matamatik yang menghubungkan 4Sistem Koordinat

Habib (2007)



29

Prinsip Lidar

Habib (2007)

30

Prinsip Lidar

Habib (2007)



31

Prinsip Lidar

Habib (2007)

32

Prinsip Lidar

Habib (2007)



33

Prinsip Lidar

Habib (2007)

34

Product Lidar

Kabel transmisi (Lohani, 2008)

DSM (Brenner, 2006

DTM untuk manajemen

banjir (Jain, 2006)

3D city (Baltsavias, 2006)



35

Keuntungan Teknologi Lidar (Hobma, 2000)

1. Cepat dalam akuisasi data

2. Dapat diperasikan 24 jam

3. Dapat menghasilkan DTM yang rapat (high dense)

4. Mampu melakukan pengukuran dengan menembuspohon/vegetasi

5. Sangat meminimalisir pengukuran di lapangan,termasuk kawasan yang sangat sulit dijangkau

6. Memiliki akurasi vertikal yang baik

Kelemahan:

1. Tidak diperoleh citra piktorial (spt foto)

3636

Terima kasihTerima kasih

seminar lidar geodesi 2012-09-29

Documents