Post on 21-Aug-2018
STUDI CLOSE RANGE PHOTOGRAMMETRYDALAM PENENTUAN VOLUME SUATU OBJEK
Defry Mulia 35 09100011
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOMATIKAFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA2014
04/08/2014 1SIDANG TUGAS AKHIR
PENDAHULUANPENDAHULUAN
Volume penggalian dan penimbunan suatu material merupakan hal yang
Latar Belakang
Volume penggalian dan penimbunan suatu material merupakan hal yang penting dalam banyak pekerjaan teknik dan pertambangan. Akurasi bentuk dan estimasi volume dari material tersebut adalah penting dalam banyak aplikasi, misalnya studi erosi, estimasi pengambilan bahan tambang, dan penilaian lahan untuk konstruksi (Schulz dan Schachter 1980 dalam Yakara penilaian lahan untuk konstruksi (Schulz dan Schachter 1980 dalam Yakara dan Yilmazb 2008). Dengan adanya perkembangan teknologi fotogrametri, diharapkan dapat membuat kemudahan untuk melakukan pemodelan tiga dimensi dari suatu objek, teknologi otomatisasi image matching, mempermudah dalam pengambilan titik sampel yang akan digunakan untuk pembuatan a a pe ga a sa pe ya g a a g a a pe a a Digital Surface Model (DSM).
04/08/2014 2SIDANG TUGAS AKHIR
Tujuan
1. Mendapatkan parameter orientasi dalam dari kalibrasi kamera. 2. Membuat model 3D dan DSM (Digital Surface Model) dari objek yang
diteliti.3. Mengihitung volume menggunakan DSM.4. Analisa ketelitian dengan membandingkan perhitungan hasil volume
dengan metode close range photogrammetry dan thacymetri.
ManfaatManfaat
Manfaat yang ingin diperoleh dari penelitian ini adalah memberi suatu informasi mengenai suatu metode alternatif untuk diterapkan pada pekerjaan-pekerjaan pembuatan DSM dan penentuan volume.
04/08/2014 3SIDANG TUGAS AKHIR
P M l hPerumusan Masalah
Permasalahan yang akan muncul dari latar belakang penelitian di atas adalah:1. Bagaimana hasil kalibrasi kamera pada Software Photomodeler
Scanner?2. Bagaimana hasil EOP dari proses orientasi relatif dan DSM
menggunakan Software Photomodeler Scanner?3. Bagaimana Evaluasi volume hasil dari metode Close Range
Photogrammetry dengan Software Photomodeler Scanner
Batasan Masalah
Batasan masalah pada tugas akhir ini adalah:1. Objek yang dijadikan bahan pengukuran dari tugas akhir ini yaitu
objek lemari dan objek kurang beraturan gundukan berumput.2. Metode penghitungan volume yang digunakan adalah metode
bangun ruang balok dan thacymetri.3. Software pengolahan menggunakan Software Photomodeler
Scanner dengan prinsip epipolar geometry dan metode image matching.
04/08/2014 4SIDANG TUGAS AKHIR
METODOLOGI PENELITIAN
04/08/2014 5SIDANG TUGAS AKHIR
LOKASI DATA PERANGKAT LUNAK
1. Auto CAD 20122. Photomodeler Scanner3. Microsoft Office4 MiniTab 16
Data foto diambil dengan kamera non metrik atau kamera di it l it id
Lokasi penelitian Tugas Akhir ini mengambil sampel
4. MiniTab 16digital yaitu grid bidang kalibrasi, lemari, dan gundukan berumput.
di Surabaya Timur.
04/08/2014 6SIDANG TUGAS AKHIR
04/08/2014 7SIDANG TUGAS AKHIR
FotoPengukuran
ETS
PROSEDUR PENELITIAN
Grid Kalibrasi
Penandaan Titik manual
Foto Objek
ETS
Data Sudut dan
Jarak
Pemotretann
Foto tidak
RMS >1
RMS >1
Foto Terkoreksi
Pengolahan Data
Tachymetri
Data Kalibrasi
terorientasiRMS >1
Koordinat titik sampel
OrientasiRelatif
Hasil Kalibrasi
Fototerorientasi EOP DSM
Perhit n an
intersection
IOPVolume Objek
Volume Objek
Perhitungan Volume
Model 3D dan DSM
Analisa
04/08/2014 8SIDANG TUGAS AKHIR
HASIL DAN ANALISISHASIL DAN ANALISIS
1. Kalibrasi Kamera
Presisi atau stadar deviasi
Camera Canon EOS 5D Mark IIP t O i t i D l Nil i ( ) D i i ( )Parameter Orientasi Dalam Nilai (mm) Deviasi (mm)
Focal Length 24.790558 0.004Xp 18.020613 0.005Yp 12.197914 0.006Fw 36.528877 0.002Fh 24.3332 -K1 1.54E-04 1.90E-06K2 0 0K2 0 0K3 0 0P1 1.72E-05 2.50E-06P2 2.28E-05 2.70E-06
Tabel 1. Hasil perhitungan IOP menggunakan self calibration
04/08/2014 9SIDANG TUGAS AKHIR
2. Orientasi Relatifa. Objek Lemaria. Objek Lemari
Photos X Y ZTightness (percent) Angle
RMS Residual (pixels)
Largest Residual (pixels)
Photo Largest Residual
3,4 0.269 0.35 -0.896 0.011 8.167 degs 0.26 0.273 4
3,4 -0.294 0.343 -0.827 0.005 7.474 degs 0.149 0.154 3
3,4 -0.248 0.343 -0.847 0.011 7.645 degs 0.278 0.286 3
3,4 0.215 0.346 -0.895 0.028 8.305 degs 0.661 0.689 4
3,4 0.216 -0.015 -0.924 0.002 8.448 degs 0.046 0.046 3
3,4 0.255 0.0201 -0.918 0.017 8.418 degs 0.401 0.403 4
3,4 -0.258 -0.019 -0.898 0.032 7.731 degs 0.746 0.795 3
3,4 0.22 -0.396 -1.0002 0.029 7.130 degs 0.643 0.663 3
3,4 -0.261 -0.397 -0.947 0.039 6.951 degs 0.893 0.962 3
3 4 0 30 0 431 0 92 0 04 6 80 d 1 103 1 19 33,4 -0.307 -0.431 -0.925 0.047 6.807 degs 1.103 1.195 3
3,4 0.276 -0.438 -1.004 0.016 6.873 degs 0.349 0.359 3
3,4 0.213 0.031 -0.916 0.006 8.552 degs 0.138 0.138 4
3 4 0 213 0 018 0 916 0 01 8 557 degs 0 243 0 243 3
Tabel 2. Orientasi relatif 2 foto sisi kanan lemari yang saling overlay3,4 0.213 0.018 -0.916 0.01 8.557 degs 0.243 0.243 3
04/08/2014 10SIDANG TUGAS AKHIR
04/08/2014 11SIDANG TUGAS AKHIR
Foto
Parameter
Xc Yc Zc Omega Phi Kappa
1 0.551641 0.061095 -0.36074-9.089966
deg37.017981
deg 5.475817 deg
2 -0.47755 0.042486 -0.26055-5.801953
deg-32.017474
deg-1.883678
deg
3 -0.39656 0.032826 -0.2151-3.846049
deg-41.739047
deg-0.959314
deg
4 -0.55418 0.034831 -0.32505-4.856331
deg-22.504308
deg-1.873915
deg
4 669065 27 143467 5 0.647898 0.041845 -0.37065
-4.669065 deg
27.143467 deg 3.704555 deg
6 0.499199 0.048324 -0.28502-7.907145
deg44.543376
deg 4.608528 deg
-0 136078 -0 254783 7 0.043855 0.004707 0.011283
0.136078 deg 2.741003 deg
0.254783 deg
Tabel 3. Enam unsur orientasi luar (EOP) objek lemari
04/08/2014 12SIDANG TUGAS AKHIR
b. Objek Gundukan Berumputj p
Precision Vector Tightness
RMS Residual
Largest Residual
Photos Length (percent) Angle (pixels) (pixels) X Y Z X Precision Y Precision Z Precision
1,2 0.017 0.012 23.083 degs 0.418 0.429 0.088 ‐0.129 ‐0.821 0.001 0.008 0.015
1,2 0.018 0.001 18.425 degs 0.044 0.052 0.041 ‐0.098 ‐1.035 0.017 0.002 0.002
1,2 0.011 0.058 20.657 degs 1.715 1.722 0.155 ‐0.1 ‐0.929 0.011 0.002 0.001
1,2 0.0134 0.009 16.606 degs 0.23 0.237 0.13 ‐0.054 ‐1.162 0.005 0.004 0.011
1 2 0 015 0 042 16 901 degs 0 998 1 01 0 089 ‐0 063 ‐1 139 0 012 0 003 0 0091,2 0.015 0.042 16.901 degs 0.998 1.01 0.089 ‐0.063 ‐1.139 0.012 0.003 0.009
1,2 0.024 0.031 15.439 degs 0.68 0.682 0.061 ‐0.033 ‐1.247 0.021 0.006 0.009
1,2 0.015 0.015 15.079 degs 0.33 0.337 0.191 ‐0.026 ‐1.279 0.001 0.007 0.013
1,2 0.018 0.005 16.408 degs 0.129 0.136 0.229 ‐0.061 ‐1.169 0.012 0.002 0.013
1,2 0.034 0.018 10.793 degs 0.285 0.286 0.479 ‐0.082 ‐1.715 0.001 0.006 0.033
1,2 0.036 0.021 19.797 degs 0.617 0.63 0.274 ‐0.111 ‐0.951 0.036 0.004 0.003
Tabel 4. Orientasi relatif overlay 2 data foto yang berbeda
04/08/2014 13SIDANG TUGAS AKHIR
04/08/2014 14SIDANG TUGAS AKHIR
FotoParameter
Xc Yc Zc Omega Phi Kappa
Foto 1 0 000033 0 000671 0 00332 0.021912 -0.025285 -0.001050 Foto 1
dan Foto 2
Foto 1 -0.000033 -0.000671 -0.00332 deg deg deg
Foto 2 0.335823 -0.010832 -0.02068 0.134026 deg
0.988132 deg
-0.705731 deg
Foto 3 dan Foto
6
Foto 3 0.003576 -0.000024 0.000708 0.003223 deg
0.095031 deg
-0.023844 deg
Foto 6 0.861546 -0.002267 0.360068 1.072336 deg
3.167751 deg
-0.982215 deg
Foto 4dan Foto
5
Foto 5 -0.031993 0.017256 0.011307 -0.718773 deg
-1.094625 deg
0.082004 deg
Foto 4 0.374304 0.068494 -0.10313 -8.383466 deg
1.185979 deg
0.584186 deg
Foto 4dan Foto
7
Foto 4 0.033125 -0.010911 -0.01595 0.428228 deg
1.189516 deg
-0.006633 deg
Foto 7 0.392531 -0.013714 -0.43213 5.154310 deg
11.732101 deg
1.053813 deg
Tabel 5. Enam unsur orientasi luar (EOP) objek gundukan berumput
04/08/2014 15SIDANG TUGAS AKHIR
3 PEMODELAN 3D DAN DSM3. PEMODELAN 3D DAN DSM
04/08/2014 16SIDANG TUGAS AKHIR
4 HITUNGAN VOLUME4. HITUNGAN VOLUME
Metode Pengukuran Panjang (m) Lebar (m) Tinggi (m) Volume (m3)
CRP 0.457 0.423 0.556 0.107
R ll M t 0 400 0 400 1 200 0 192
Tabel 6. Hasil Hitungan Volume Lemari
Roll Meter 0.400 0.400 1.200 0.192
Jumlah titik 138elevasi minimum (m) 5.3
elevasi maksimum (m) 5.9k di t i i 1028 099599
Jumlah titik 54elevasi minimum (m) 0
elevasi maksimum (m) 0k di t i i 1028 099599 koordinat minimum
(x,y)1028.099599 ; 985.176785
koordinat maksimum (x,y)
1034.169121 ; 992.718880
kontur 150
koordinat minimum (x,y)
1028.099599 ; 985.112876
koordinat maksimum (x,y)
1034.169121 ; 992.718880
kontur 55kontur 150 kontur 55Tabel 7. Hasil hitungan permukaan 1 Tabel 8. Hasil hitungan permukaan 2
(perencanaan)
04/08/2014 17SIDANG TUGAS AKHIR
162 164987 3volume cut 162.164987 m3
volume fill 0
volume hasil 162.164987 m3
jumlah titik 653
elevasi minimum (m) 5.3
l i k i ( ) 5 9elevasi maksimum (m) 5.9
koordinat minimum (x,y) 1028.099599 ; 985.112877
koordinat maksimum (x,y) 1034.169121 ; 992.718880
Tabel 9. Hasil Perhitungan Volume Gundukan Berumput Menggunakan ETS
04/08/2014 18SIDANG TUGAS AKHIR
5. ANALISIS
Pada pengolahan kalibrasi kamera, diperoleh point marking residual dengan nilai RMS 0,114 pixels. Kerapatan titik maksimum adalah pada titik 11 dengan nilai , p p p g0,00069 m dan titik minimum pada titik 65 dengan nilai 0,00013 m. Analisa yang muncul adalah jumlah area foto yang ditutupi oleh titik adalah 14%, yang merupakan kurang dari yang direkomendasikan, yaitu sebesar 80%. Denga demikian disarankan untuk mengambil ulang foto dari grid kalibrasi dengan pencahayaan yang bagus sehingga titik yang ditandai mengisi bingkai foto sebanyak mungkin Hal ini sehingga titik yang ditandai mengisi bingkai foto sebanyak mungkin. Hal ini menghasilkan kalibrasi yang lebih baik karena lebih banyak lensa yang akan dikalibrasi untuk memperhitungkan variabilitas seluruh lensa.
Dalam menentukan orientasi ralatif dengan melakukan overlay 2 gambar atau lebih, sangat sulit mendapatkan nilai RMS yang kecil dari 0 (<0). Sehingga penulis melakukan pengolahan secara berualng-ulang sampai RMS yang didapat kecil. RMS maksimal pada pengolahan ini adalah 4.008764604 pixels.
Dari hasil uji statistik diketahui bahwa hasil volume rata-rata objek lemaridengan metode CRP adalah 0.107 m3 dan metode rol meter adalah 0.192 m3. Sehinggaselisihnya adalah 0 085 m3 Volume gundukan berumput metode CRP belumselisihnya adalah 0.085 m . Volume gundukan berumput metode CRP belummenemukan hasil, oleh karena itu perbandingan volume gundukan berumput antarametode CRP dan thacymetri belum bisa ditentukan. Volume gundukan menggunakanETS adalah 162.164987 m3
04/08/2014 19SIDANG TUGAS AKHIR
KESIMPULAN1. Parameter Orientasi Dalam kamera pada hasil kalibrasi kamera yaitu focal
length = 24.790, posisi titik utama foto (XP ;YP) = 18.021;12.197, dan koefisiendistorsi lensa K1 = 0.00015, K2 = 0, K3 = 0, P1 = 0.000017, dan P2 = 0.000022
2. Pemodelan objek beraturan yang diwakili oleh lemari berhasil dilakukan, sementara itu objek yang tidak beraturan seperti gundukan berumput tidakberhasil dilakukan.
3. Volume objek lemari berdasarkan roll meter adalah 0.192 m3 dan berdasarkanCRP adalah 0.107 m3. Untuk objek gundukan berumput, berdasarkan hasilthacymetri 162 165 m3 dan berdasarkan CRP belum berhasil ditentukan thacymetri 162.165 m dan berdasarkan CRP belum berhasil ditentukan. Perhitungan volume suatu objek dengan metode fotogrametri rentang dekat (CRP) merupakan alternatif yang kurang akurat untuk objek yang tidak beraturan.
4. Hasil Uji statistik pengukuran objek lemari dengan membandingkan metode Roll M t d CRP l h il i P 0 394 hi di i lk t dMeter dengan CRP memperoleh nilai P = 0.394, sehingga disimpulkan metodeCRP untuk objek yang beraturan masih bisa dikatakan valid.
04/08/2014 20SIDANG TUGAS AKHIR
SARAN1. Pada pengambilan data foto grid bidang kalibrasi harus di tempat dengan
pencahayaan yang bagus. 2. Untuk jenis objek yang tidak beraturan yaitu gundukan berumput, untuk
mendapatkan hasil orientasi relatif yang bagus seharusnya dipasang tanda atautitik control di objek gundukan.
3. Perlunya dilakukan pendalaman ilmu tentang studi fotogrametri jarak dekat(close range photogrammetry) demi mendapatkan hasil yang lebih akurat daristudi kasus yang diambil.
04/08/2014 21SIDANG TUGAS AKHIR
DAFTAR PUSTAKAAtkinson. 1996. Close Range Photogrametry and Machine Vision. Whittles Publishing. Scotland,
UK.Cahyono, A.B. dan Hapsari, H.H. 2008. Petunjuk Praktikum Fotogrametri 1. Laboratorium
Fotogrametri. Program Studi Teknik Geomatika, FTSP, ITS.Hanifa, R. 2007. Studi Penggunaan Kamera Digital Low-Cost Non-Metrik Auto Focus untuk
Pemantauan Deformasi. Tesis. Program Studi Teknik Geodesidan Geomatika. Institut TeknologiBandungBandung.
Institut Teknologi Telkom. 2008. Fotogrametri. Bandung. Gedung Learning Centre KampusInstitut Teknologi Telkom.
Kusumadarma, A. 2008. Aplikasi Close Range Photogrametry dalam Pemetaaan BangunRekayasa dengan Kamera Dijital Non Metrik Terkalibrasi. Tugas Akhir. Program Studi TeknikG d i d G tik I tit t T k l i B dGeodesi dan Geomatika. Institut Teknologi Bandung.
Ma'ruf, M. 2003. Perbandingan Digital Terrain Model (DTM) Jenis Grid Dengan TriangulatedIrregular Network (TIN). Tugas Akhir. Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika. InstitutTeknologi Bandung.
Saleh, S. 1996. Statistik Induktif. UPP AMP YKPN. Yogyakarta., f gySetyadji, B. 2005. Hitung Perataan1. Program Studi Teknik Geodesi dan Geomatika. Institut
Teknologi Bandung.Yakara, M. and Yilmazb, H.M. 2008. Using In Volume Computing Of Digital Close Range
Photogrammetry. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and SpatialInformation Sciences Vol XXXVII Part B3b BeijingInformation Sciences. Vol.XXXVII. Part B3b. Beijing.
Wolf, P.R. 1974. Elemen Fotogrametri Dengan Interpretasi Foto Udara dan Penginderaan Jauh.Madison : McGraw-Hill.
04/08/2014 22SIDANG TUGAS AKHIR
SIDANG TUGAS AKHIR : 15 JULI 2014SIDANG TUGAS AKHIR : 15 JULI 2014
PROGRAM STUDI TEKNIK GEOMATIKAFAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAANINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA2014
04/08/2014 23SIDANG TUGAS AKHIR