1

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Pada era pembangunan dewasa ini ketersediaan peta menjadi suatu hal yang

tidak dapat ditinggalkan, khususnya untuk pembangunan fisik. Seiring dengan

perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi wahana dan teknik pemetaan ikut

berkembang, baik dalam hal pengumpulan datanya maupun proses pengolahannya

serta penyajiannya baik secara spasial maupun sistem informasi kebumian lainnya.

Sehingga cakupan kerjanya menjadi tidak terbatas dan wilayah kerjanya semakin

luas. Geodesi mencakup pengukuran yang luas, tidak hanya pemetaan dan penentuan

posisi di darat, tetapi juga di dasar laut untuk berbagai keperluan, juga penentuan

bentuk dan dimensi bumi.

Terdapat beberapa metode dalam pemetaan yaitu: pemetaan terestris, pemetaan

ekstraterestris, dan pemetaan fotogrametis. Pemetaan terestris adalah proses

pemetaan yang pengukurannya langsung dilakukan di permukaan bumi dengan

peralatan tertentu. Pemetaan ekstra terestris adalah proses pemetaan yang dilakukan

dengan bantuan satelit. Pemetaan fotogrametris adalah proses pemetaan yang

menggunakan bantuan dari cita, baik itu citra dari satelit maupun dari hasil foto

udara. Teknik pemetaan mengalami perkembangan sesuai dengan perkembangan

ilmu dan teknologi. Dengan perkembangan peralatan survey pemetaan secara

elektronis maka proses pengukuran menjadi semakin cepat dengan ketelitian yang

tinggi dan dengan dukungan komputer langkah dan proses perhitungan menjadi

semakin mudah dan cepat serta penggambarannya dapat dilakukan secara otomatis.

Sungai Merawu adalah anak sungai Serayu yang terletak di desa Giritirta,

Banjarnegara Jawa Tengah. Sungai ini terletak di dataran tinggi dekat dengan Dieng.

Sungai ini mempunyai potensi untuk obyek wisata, pembangkit tenaga listrik dan

tambang batu alam, untuk mengoptimalkan potensi tersebut maka diperlukan

pembangunan infrasturuktur dan penataan ruang, sehingga perlu dilakukan pemetaan

wilayah sungai tersebut.

2

Pada pemetaan wilayah sungai Merawu ini menggunakan teknologi foto udara

wahana udara Nir-awak. Kelebihan dari metode ini akuisisi data lebih cepat pada

wilayah pemetaan yang luas, tetapi metode ini masih memiliki kekurangan terhadap

ketelitiannya apabila dibandingkan dengan metode terestis.

Penelitian ini membahas tentang perbandingan nilai koordinat planimetris (x,y)

antara titik GPS Metode Radial dengan koordinat ttik dari ortofoto.

I.2. Rumusan Masalah

Teknologi Fotogrametri dengan wahana udara Nir-awak dapat dibuat peta

topografi dengan ketelitian yang hampir sama dengan pemetaan menggunakan GPS

(Global Posisioning System) metode RTK (Real Time Kinematik) network, akan

tetapi ketelitian hasil Teknologi Fotogrametri dengan wahana udara Nir-awak

tergantung dari ketelitian Ground Control Point-nya. Permasalahannya adalah berapa

besar perbedaan posisi planimetrik yang dihasilkan dari foto udara menggunakan

UAV (Unmanned Aerial Vehicle) yang GCP-nya diukur dengan GPS metode radial

dengan data pembanding koordinat hasil pengukuran GPS metode radial?

I.3. Pembatasan Masalah

Pembatasan masalah pada penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Data foto udara dari UAV (Unmanned Aerial Vehicle) sudah menjadi

sebuah mosaic foto, tidak membahas proses pembuatan peta dari data UAV

(Unmanned Aerial Vehicle).

2. GCP (Ground Control Point ) diukur menggunakan GPS metode Radial

dengan lama pengukuran 30 sampai 60 menit dengan sampling rate 1detik.

3. Titik base pada pengukuran Radial di ikatkan dengan data dari stasiun IGS

(International GNSS Service).

4. Lokasi penelitian di sungai Merawu, desa Giritirta Banjarnegara.

I.4. Tujuan

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi perbedaan nilai posisi

planimetrik (x,y) dari data titik koordinat hasil bacaan ortofoto dengan titik koordinat

hasil pengukuran GPS metode Radial.

3

I.5. Manfaat

Manfaat dari penelitian ini adalah untuk mengetahui sama atau tidak nilai

koordinat planimetris yang dihasilkan oleh UAV (Unmanned Aerial Vehicle) dengan

hasil pengukuran GPS metode Radial.

I.6. Landasan Teori

I.6.1. Global Navigation Satellite System

GNSS merupakan suatu sistem satelit navigasi dan penentuan posisi geo-

spasial dengan cakupan dan referensi global yang menyediakan informasi posisi

dengan ketelitian bervariasi, yang diperoleh dari waktu tempuh sinyal radio yang

dipancarkan dari satelit dan ditangkap oleh receiver (Sunantyo, 2010).

Beberapa satelit navigasi yang merupakan bagian dari GNSS diantaranya

adalah GPS milik Amerika Serikat, GLONASS (Global Navigation Satelite System)

milik Rusia, Galileo milik Eropa, Compass milik China, the Indian Regional

Navigation Satellite System (IRNSS) milik India, dan Japan's Q4uasi-Zenith

Satellite System (QZSS) milik Jepang (Rizos,2008).

Tabel I.1. Perbandingan sistem orbit satelit pada GNSS

Sistem GPS GLONASS Galileo COMPASS

Negara Amerika Rusia Eropa Cina

Coding Code division

multiple

access

(CDMA)

Frequency

Division

Multiple Access

(FDMA)/

CDMA

Code

division

multiple

access

(CDMA)

Code

division

multiple

access

(CDMA)

Orbital

height and

period

20,200 km

12,0 h

19,100 km

11,3 h

23,222 km

14,1 h

21,150 km

12,6 h

Jumlah

satelit

24 (30 bila

menggunakan

2 test bed

satellites in

35

4

sinyal

CDMA)

orbit

22

operational

satellites

budgeted

Frekuensi 1,57542 GHz

(L1)

1,2276 GHz

(L2)

Sekitar

1,602 GHz

(SP)

Sekitar

1,2215 GHz

(SP)

1,164 – 1,215

GHz (E5a

dan E5b)

1,215 – 1,300

GHz (E6)

1,559 – 1,592

GHz

B1 :

1,561098

GHz

B1-2 :

1,589742

GHz

B2 :

1,207414

GHz

B3 :

1,26852 GHz

Datum WGS 84 PZ 90 WGS 84

Status Operational Operational

with

restrictions,

CDMA in

preparation

In

preparation

5

operational

satellites, 30

additional

satellites

planned

I.6.2. Global Positioning System

GPS adalah sistem navigasi dan penentuan posisi menggunakan satelit yang

dapat digunakan dalam segala cuaca, serta didesain untuk memberikan posisi dan

kecepatan tiga-dimensi yang teliti dan juga informasi waktu secara kontinyu di

seluruh dunia (Abidin, 2000). Pada dasarnya GPS terdiri dari tiga segmen utama,

yaitu:

1. Segmen angkasa

5

Segmen angkasa GPS terdiri dari satelit-satelit GPS serta roket-roket

Delta peluncur satelit. Satelit GPS bisa dianalogikan sebagai stasiun

radio angkasa, yang dilengkapi dengan antena-antena untuk mengirim

dan menerima sinyal-sinyal gelombang. Sinyal-sinyal tersebut

selanjutnya diterima oleh receiver GPS di permukaan bumi, dan

digunakan untuk menentukan informasi posisi, kecepatan, waktu serta

parameter-parameter turunan lainnya.

2. Segmen sistem kontrol

Segmen sistem kontrol berfungsi mengontrol dan memantau operasional

semua satelit GPS dan memastikan semua satelit berfungsi sebagaimana

mestinya.

3. Segmen pengguna

Segmen pengguna terdiri dari para pengguna satelit GPS berupa alat

penerima sinyal GPS (GPS receiver) yang diperlukan untuk menerima

dan memproses sinyal dari satelit GPS untuk digunakan dalam penentuan

posisi, kecepatan, waktu maupun turunan lainnya.

I.6.3. Metode Penentuan Posisi

Pada dasarnya, metode penentuan posisi dengan GPS dapat dikelompokkan

menjadi (Abidin, 2000):

1. Metode penentuan posisi absolut

Metode ini adalah metode penentuan posisi yang paling mendasar dari

GPS. Dalam metode ini penentuan posisi dapat dilakuakan per titik tanpa

tergantung pada titik lainnya sehingga metode ini disebut juga dengan

metode point positioning. Posisi ditentukan dalam sistem WGS-84

terhadap pusat massa bumi. Prinsipnya adalah reseksi dengan jarak ke

beberapa satelit secara simultan. Titik yang ditentukan posisinya bisa

dalam keadaaan diam (dalam moda statik) maupun dalam keadan

bergerak (moda kinematik).

2. Metode penentuan posisi diferensial

Pada penentuan posisi diferensial, posisi suatu titik ditentukan relatif

terhadap titik lainnya yang telah diketahui koordinatnya (stasiun

6

referensi). Metode ini sering disebut metode penentuan posisi relatif. Pada

metode ini, dengan mengurangkan data yang diamati oleh dua receiver

GPS pada waktu yang bersamaan, maka beberapa jenis kesalahan dan

bias dari data dapat dieliminasi atau direduksi. Pengeliminasian dan

pereduksian ini akan meningkatkan akurasi dan presisi data, yang

selanjutnya akan meningkatkan akurasi dan presisi posisi yang diperoleh.

Dalam penentuan posisi secara diferensial, ada dua sistem yang

digunakan untuk melayani beberapa aplikasi yang menuntut informasi

posisi relatif secara instan (real-time), yaitu:

a. Sistem Diferensial GPS

Sistem Diferensial GPS (DGPS) adalah sistem penentuan posisi

real-time secara diferensial menggunakan data pseudorange.

Stasiun referensi harus mengirimkan koreksi diferensial ke

penggunanya secara real-time menggunakan sistem komunikasi

data tertentu. Koreksi diferensial dapat berupa koreksi

pseudorange maupun koreksi koreksi koordinat, tetapi umumnya

digunakan koreksi pseudorange. Ketelitian tipikal posisi yang

diberikan berkisar dari level millimeter (dengan data fase) sampai

level satu sampai tiga meter (dengan data pseudorange).

b. Sistem Real-Time Kinematic

Sistem Real-Time Kinematic (RTK) adalah sistem penentuan

posisi real-time secara diferensial menggunakan data fase. Stasiun

referensi harus mengirimkan data fase dan pseudorange-nya ke

pengguna secara real-time menggunakan sistem komunikasi data

tertentu. Media komunikasi tersebut adalah gelombang radio dan

jaringan Internet Protocol. Ketelitian tipikal posisi yang diberikan

berkisar sekitar satu sampai lima sentimeter, dengan asumsi

bahwa ambiguitas fase dapat ditentukan secara benar.

3. Metode penentuan posisi statik

Penentuan posisi secara statik adalah penentuan posisi dari titik-titik yang

statik (diam). Penentuan posisinya dapat dilakukan secara absolut maupun

diferensial, dengan menggunakan data pseudorange dan/atau fase. Ukuran

7

lebih pada metode statik lebih banyak daripada metode kinematik. Hal

inilah yang menyebabkan keandalan dan ketelitian posisi yang diperoleh

umumnya relatif lebih tinggi (dapat mencapai orde sentimeter sampai

milimeter).

4. Metode penentuan posisi kinematik

Metode penentuan posisi secara kinematik adalah metode penentuan

posisi dari titik-titik yang bergerak dan receiver GPS tidak dapat atau

tidak mempunyai kesempatan untuk berhenti pada titik-titik tersebut.

Penentuan posisi kinematik ini dapat dilakukan secara absolut maupun

diferensial, dengan menggunakan data pseudorange dan/atau fase.Hasil

penentuan posisi dapat diperoleh saat pengamatan (real-time) maupun

setelah pengamatan (post-processing). Berdasarkan jenis data serta

metode penentuan posisi yang digunakan, ketelitian posisi yang didapat

dapat berkisar dari tingkat rendah (penentuan posisi absolut dengan

pseudorange) sampai tingkat tinggi (penentuan posisi diferensial dengan

fase).

5. Metode survei statik singkat

Metode penentuan posisi secara survei statik singkat (rapid static) pada

dasarnya adalah survei statik dengan waktu pengamatan yang lebih

singkat (5-20 menit). Metode ini umumnya digunakan untuk baseline

yang relatif pendek (<5 km). Apabila ambiguitas fase dapat ditentukan

secara benar maka ketelitian relatif posisi titik yang diperoleh adalah

dalam orde sentimeter.

Pada penelitian ini digunakan metode penentuan posisi relatif. Adapun

persamaan yang digunakan adalah (Sunantyo, 2003) :

Dengan menggunakan data pseudorange :

Diasumsikan ada dua receiver GPS, i dan j mengamat pseudorange L1 ke

m satelit secara simultan., sehingga akan tersedia data pseudorange

dan untuk k = 1, … m. Linierisasi persamaan pengamatannya

adalah :

(t ) = -[ (t r (t ) + c dt (t )], k = 1, …m ........... (1)

8

Dalam hal ini,

, l : hasil single-difference tunggal pengamatan pseudorange.

: vektor jarak basis.

Dengan menggunakan data fase :

Persamaan pengamatan data fase untuk L1 pada pengamatan epoch

t adalah :

, (t )=[ , (t ), , (t ),… , (t )] .................... (2)

, M , M , M , ] ........................... (3)

Ilustrasi penentuan posisi secara relatif dapat dilihat pada Gambar.I.1

Gambar.I.1. Penentuan posisi relatif dengan GPS

Keterangan Gambar.I.1 :

, , , : satelit.

, , , , , , , : jarak satelit ke titik yang akan diukur.

: jarak titik P terhadap titik P .

P ,P : titik yang akan ditentukan posisinya.

9

6. Metode survei pseudo-kinematik

Metode ini sering disebut sebagai metode intermittent ataupun

reoccupation. Pada dasarnya merupakan realisasi dua metode static

singkat (lama waktu pengamatan beberapa menit) yang dipisahkan oleh

selang waktu yang relatif cukup lama (sekitar satu sampai beberapa jam).

Perhitungan vektor baseline dilakukan dengan menggunakan data

gabungan dari dua sesi pengamatan tersebut. Apabila ambiguitas fase

dapat ditentukan secara benar maka ketelitian relatif posisi titik yang

diperoleh adalah dalam orde sentimeter.

7. Metode survei stop and go

Penentuan posisi secara stop and go adalah penentuan posisi titik-titik

yang tidak bergerak dan receiver GPS bergerak dari titik-titik dimana

pada setiap titik-titiknya, receiver yang bersangkutan diam beberapa saat

di titik-titik tersebut. Metode ini sering disebut juga metode semi-

kinematik. Metode ini berdasarkan penentuan posisi secara diferensial

dengan menggunakan data fase. Koordinat titik-titik yang didapat adalah

koordinat relatif terhadap koordinat dari stasiun referensi.

I.6.4. Fotogrametri

Fotogrametri merupakan ilmu dan teknologi yang digunakan untuk

menghasilkan atau memperoleh informasi spasial dalam bentuk 2 dimensi atau 3

dimensi dari suatu objek dipermukaan bumi dengan cara memotret objek tersebut

kemudian memproses hasil pemotretan. Objek yang dipetakan biasanya berupa

sungai, perkebunan, perumahan dan lain sebagainya sehingga untuk memotret objek

tersebut dilakukan dari pesawat atau sering disebut dengan pemotretan udara

(Soeta’at, 2011).

Peralatan utama yang diperlukan untuk melakukan pemotretan udara

diantaranya:

1. Kamera atau sering disebut dengan sensor terbagi menjadi 2 macam yaitu

sensor analog dan sensor digital. Sensor analog menggunakan detector

film untuk merekam data, sedangkan sensor digital merekam data

menggunakan CCD (Charge Coupled Device) atau CMOS

10

(Complementary Metal Oxide Semiconductor). Macam-macam format

sensor kamera dibagi menjadi 3 macam yaitu small format dengan sensor

dimensi 24mm x 36mm, medium format dengan sensor dimensi 60mm x

60mm dan large format dengan sensor dimensi 230mm x230mm

(Soeta’at,2011). Informasi kamera yang digunakan dalam pengolahan

data foto udara meliputi sensor size, sensor dimension, image size, ISO

peed range, dan focus. Sensor size merupakan ukuran sensor dalam

satuan piksel sedangkan sensor dimensions adalah ukuran sensor dalam

satuan milimeter. Sensor dimensions ini yang menentukan jenis format

foto. Salah satu unsur sensor kamera adalah resolusi spasial sensor atau

resolusi spasial kamera. Resolusi spasial kamera adalah ukuran dari

sebuah piksel dalam mikron sedangkan ukuran satu piksel pada objek

yang dipotret disebut dengan Ground Sampling Distance (GSD). Soeta’at

(2011) menyatakan besarnya nilai GSD dapat dihitung menggunakan

rumus (4)

GSD = Angka skala * resolusi spasial …………………….. (4)

Skala = fokus kamera(f) / tinggi terbang (h) …………….... (5)

2. Wahana yang digunakan untuk melakukan pemotretan udara diantaranya

balon udara, pesawat tanpa awak atau UAV, pesawat Ultra Light atau

disebut gantole bermesin, pesawat terbang komersial dsb.

3. GPS dan IMU merupakan alat pendukung pemotretan yang dipasang pada

pasawat bersamaan dengan kamera. GPS dan IMU digunakan untuk

menentukan parameter Exterior Orientation berupa koordinat posisi

principal point (X, Y, Z) dan rotasi (omega, phi, kappa).

Pada saat pemotretan sumbu kamera diusahakan tegak untuk menghasilkan

foto udara tegak. Namun pada kenyataannya kondisi sumbu kamera yang benar

benar vertikal tidak mungkin terjadi. Oleh karena itu, sumbu kamera yang mendekati

vertikal dapat disebut dengan foto udara tegak(Ferdian,2011).

Jadi, ketelitian foto udara menggunakan UAV tergantung dari kemampuan

sensor kamera, resolusi spasial sensor dan tinggi terbang.

Unmanned Aerial Vehicle (UAV) adalah pesawat tanpa awak, tanpa adanya

pilot di dalamnya. Dapat diterbangkan secara manual dengan remot kontrol maupun

11

dengan sistem komputer yang terpasang di dalam pesawat tersebut. Pengendaliannya

dapat dilakukan di atas tanah maupun di dalam kendaraan lain.

Secara umum, UAV dapat dikategorikan berdasarkan ketahanan waktu

terbangnya (endurance), kecepatan, ketinggian dan kemampuan memuat beban

seperti berikut (Ibrahim, 2009):

a. High Altitude Long Endurance UAV (HALE). UAV kategori ini

biasanya digunakan untuk tujuan kajian ilmiah yang dapat terbang

melebihi ketinggian 30000 kaki hingga ke lapisan atmostfer.

b. Mid-Range UAV. UAV dalam kategori ini mampu beroperasi melebihi

3 jam dan pada ketinggian melebihi 10000 kaki.

c. Micro UAV. Micro UAV adalah UAV yang hanya mampu terbang

dalam waktu kurang 1 jam dan mempunyai faktor muatan yang terbatas.

Kebanyakan micro UAV mempunyai bentuk berdasarkan pesawat

glider dan mampu membawa kamera yang kecil dan ringan. Walaupun

micro UAV mampu terbang melebihi 10000 kaki, untuk pengambilan

foto udara, tahap optimal kualiti foto yang berguna adalah antara 800

kaki hingga 1200 kaki dan resolusi foto antara 6 cm hingga 15 cm per

pixel.

I.6.5. Presisi

Presisi (precision) adalah tingkat kedekatan atau kesamaan dari ukuran ulang

untuk suatu besaran yang sama. Jika hasil pengukuran saling berdekatan

(mengumpul) maka dapat dikatakan pegukuran tersebut memiliki presisi yang tinggi

begitu pula sebaliknya jika hasil pengukuran menyebar maka dikatakan pengukuran

memiliki presisi rendah. Presisi diindikasikan dengan penyebaran distribusi

kemungkinan. Distribusi yang sempit mempunyai presisi yang tinggi dan begitu pula

sebaliknya. Nilai presisi ditunjukkan dengan simpangan baku. Presisi yang tinggi

memiliki simpangan baku yang kecil, sebaliknya presisi yang rendah memiliki

simpangan baku yang besar (Widjajanti, 2011).

12

I.6.6. Uji signifikansi

Pada penelitian ini dilakukan uji signifikansi perbedaan antara koordinat hasil

pemetaan menggunakan UAV dengan koordinat kontrol point yang diukur

menggunakan GPS metode Radial. Pengujian hipotesis pada penelitian ini

menggunakan uji hipotesis komparatif (dua sampel), hal ini berarti menguji

parameter populasi yang berbentuk perbandingan melalui ukuran sampel yang juga

berbentuk perbandingan. Dengan kata lain, menguji kemampuan generalisasi

(signifikansi hasil penelitian) yang berupa perbandingan keadaan variabel dari dua

sampel atau lebih. Bila Ho dalam pengujian diterima, berarti nilai perbandingan dua

sampel atau lebih tersebut dapat digeneralisasikan untuk seluruh populasi dimana

sampel-sampel diambil dengan taraf kesalahan tertentu (Sugiyono, 2009).

Uji ini dilakukan dengan distribusi student pada tingkat kepercayaan dan

derajat kebebasan tertentu. Kriteria pengujian yang digunakan sesuai dengan

persamaan 6. dan persamaan 7. (Widjajanti 2010).

t = | | ........................................................................................... (6)

t ( , ) ............................................................................................ (7)

dalam hai ini,

t : nilai t-hitungan

x1 : selisih koordinat sumbu X

x2 : selisih koordinat sumbu Y

: varians selisih koordinat sumbu X

: varians selisih koordinat sumbu Y

Penerimaa hipotesis nol (Ho) apabila memenuhi kriteria sesuai dengan

persamaan 7. Henerimaan Ho ini mengindikasikan bahwa dua parameter tidak

berbeda secara signifikan. Sedangkan penolakan Ho mengindikasikan bahwa dua

parameter berbeda secara signifikan.

I.6.7. Data snooping

Data snooping dilakukan untuk mengecek kesalahan tak acak pada setiap

ukuran. Dulu ada anggapan bahwa nilai residu pengukuran tiga kali lebih besar dari

kesalahan standar pengukuran merupakan indikator adanaya kesalahan blunder.

13

Anggapan tersebut kurang tepat karena residu bukan hanya karena adanya blunder

namun juga dipengaruhi oleh bentuk jaring yang bersangkutan. Oleh karena itu

digunakan kriteria pengujian data ukuran seperti pada persamaan 6. (Soeta’at,1996).

F = > ( , , ), ..................................................................................... (8)

Pengujian ini menggunakan distribusi Fisher, dimana Vi adalah nilai residu

ke- -i. Penolakan hipotesis nol (Ho)

terjadi apabila sesuai dengan kriteria pada persamaan 8. Penolakan Ho

mengindikasikan adanya kesalahan tak acak pada data ukuran. Sedangkan

penerimaan Ho menunjukkan tidak adanya kesalahan tak acak dalam data ukuran.

I.6.8. RMS (Residual Mean Square)

Nilai RMS (Residual Mean Square) menunjukkan adanya kesalahan arah

pada komponen X dan Y terhadap posisi tertentu. Nilai RMS koordinat dihitung

menggunakan persamaan 9 dan persamaan 10.

RMSx = ( ) ................................................................................... (9)

RMSy = ( ) .................................................................................. (10)

RMS(x,y) = ( ) + ( ) ...................................................... (11)

Keterangan :

x, y : koordinat titik pada foto.

x’, y’ : koordinat titik pengamatan GPS.

n : jumlah titik.

I.6.9. ORTOFOTO

Secara sederhana peta foto (photomap) dapat diartikan sebagai foto udara yang

digunakan secara langsung sebagai subtitusi peta planimetrik. Pada umumnya

dilakukan perubahan skala foto ke skala yang dikehendaki dengan jalan perbesaran

atau pengecilan skala. Informasi tentang judul, nama tempat, dan data lain dapat

ditumpangkan pada foto dengan sara serupa seperti yang dilakukan pada peta. Peta

foto dapat dibuat dari satu foto udara, atau dari bagian-bagian dua foto atau lebih

untuk membentuk paduan gambar yang bersambung. Paduan ini biasa disebut

14

mosaik (Wolf, 1993). Dengan demikian peta foto dihasilkan dari data dasar berupa

foto udara.

Foto udara adalah gambaran rekaman suatu objek (biasanya berupa gambaran

pada foto) yang dihasilkan dengan cara optik, elektro optik, optik mekanik, atau

elektronik (Sutanto, 1986). Foto udara format kecil adalah foto yang dihasilkan dari

pemotretan menggunakan kamera dengan ukuran film atau frame sekitar 24 mm x 36

mm dengan panjang fokus 35 mm. Foto udara format kecil menggunakan kamera

non metrik yang biasanya dipergunakan untuk pemetaan yang tidak membutuhkan

ketelitian tinggi, seperti untuk pemantauan kawasan lindung atau untuk monitoring

perubahan kawasan. Foto udara format kecil mempunyai ciri yakni tidak adanya

informasi tepi foto seperti jam terbang, panjang fokus dan nivo. Pada foto ini tidak

dilengkapi fiducial mark, panjang fokus terkalibrasi, lokasi titik utama tidak

diketahui.

Keunggulan dari foto udara format kecil antara lain mudah dalam

pengoperasian karena peralatan yang digunakan dalam pemotretan lebih sederhana,

dan dapat diperoleh foto udara dengan skala yang lebih besar karena wahana yang

digunakan adalah pesawat ultra ringan yang dapat terbang rendah dibawah awan,

sehingga efek gangguan atmosfer dapat diminimalkan, biaya yang diperlukan lebih

mudah diperoleh di pasaran. Selain memiliki keunggulan, foto udara format kecil

juga memiliki beberapa kekurangan, antara lain menghasilkan foto yang secara

geometrik tidak stabil. Hal ini disebabkan karena menggunakan lensa yang lebar

sehingga sistem lensanya tidak sempurna, panjang fokus dan principle point tidak

diketahui, dan adanya pergeseran bayangan (image motion) (Warner, W.S, Graham

R. W., Read R. E., 1996).

Berdasarkan sumbu kamera pada saat pemotretan perekaman obyek atau

exposure foto udara diklasifikasikan menjadi dua macam (Wolf, 1993):

1. Foto udara vertikal

Dalam hal ini dibagi menjadi dua macam, yaitu:

a. Foto udara tegak, dengan sumbu kamera benar – benar tegak dan foto

yang dihasilkannya disebut foto vertikal.

b. Foto udara sendeng, apabila sumbu kamera secara tidak sengaja

membentuk sudut kecil terhadap garis vertikal atau biasa disebut

15

dengan tilt. Hal ini diakibatkan dari kemiringan wahana pada saat

pemotretan.

2. Foto udara miring atau oblique

Merupakan foto udara yang dibuat dengan sumbu kamera yang sengaja

diarahkan menyudut terhadap sumbu vertikal pemotretan. Kemiringan sumbu

vertikal lebih besar dari 3°.

I.6.10. Ground Control Point (GCP)

Ground control point atau titik kontrol tanah adalah titik yang terdapat di

lapangan dan dapat diidentifikasi pada foto dan mempunyai koordinat di kedua

sistem, yaitu sistem koordinat tanah dan sistem koordinat foto. GCP diperlukan

untuk kegiatan transformasi koordinat dari sistem koordinat tertentu ke sistem

koordinat tanah. Titik kontrol ini terdapat pada kedua sistem koordinat yang

mempunyai posisi relatif pada obyek yang sama. Pada pengkoreksian suatu citra

diperlukan GCP, sehingga ada keterkaitan antara sistem citra dengan sistem tanah.

Menurut Welch dkk. (1993), dalam Jensen (1996), GCP hasil pengukuran GPS yang

sudah dalam bentuk koordinat peta sangat efektif digunakan untuk rektifikasi citra.

Titik kontrol tanah ini dapat ditentukan dengan berbagai cara. Untuk penentuan

koordinat planimetrisnya (X,Y) dapat digunakan metode trianggulasi, trilaterasi,

poligon dan GPS. Sedangkan untuk penentuan tinggi titiknya (Z) dapat digunakan

metode sipat datar atau trigonometris. Data pengukuran disini adalah pengukuran

titik kontrol horisontal dan tinggi. Hasil dari pengukuran titik kontrol ini adalah

daftar koordinat tanah X, Y, Z pada masing-masing titik kontrol tanah yang dilalui

jalur pengukuran.

Dalam pemotretan udara, titik kontrol tanah diperlukan untuk trianggulasi

udara. Trianggulasi udara adalah cara penentuan koordinat titik kontrol minor secara

fotogrametris. Titik kontrol minor adalah titik kontrol tanah perapatan yang mengacu

pada titik kontrol tanah hasil premarking. Titik kontrol minor ini sering disebut

dengan postmark, karena ditentukan setelah pemotretan. Titik kontrol tanah

berfungsi sebagai data masukan untuk proses hitungan titik bantu minor atau ikatan

bantu secara fotogrametris. Hasil dari pekerjaan trianggulasi udara ini adalah

16

koordinat titik kontrol minor, baik titik kontrol penuh (X, Y, Z), titik kontrol

planimetris (X,Y) dan tinggi (Z).

Tahapan trianggulasi udara sangat penting karena titik-titik kontrol minor yang

diperoleh dari proses ini akan memberikan kerapatan titik kontrol tanah. Titik-titik

kontrol tanah inilah yang digunakan untuk rektifikasi. Rektifikasi adalah suatu proses

pekerjaan untuk memproyeksikan citra ke bidang datar dan menjadikan bentuk

conform (sebangun) dengan sistem proyeksi peta yang digunakan, juga digunakan

mengorientasikan citra sehingga mempunyai arah yang benar. Yang perlu

diperhatikan dalam penentuan atau pemilihan titik yang akan digunakan untuk

rektifikasi ini adalah bahwa titik-titik kontrol tanah tersebut harus tersebar merata

pada area pemotretan, mampu mewakili kondisi medan yang sesungguhnya, dan

jumlahnya makin banyak makin baik. Hal ini berkaitan dengan ketelitian dari hasil

rektifikasi.

Titik kontrol tanah yang terdistribusi merata pada area pemotretan akan

memberikan hasil rektifikasi yang lebih presisi. Selain itu, perlu dilakukan

pemasangan titik kontrol tanah pada daerah-daerah ekstrim, agar diperoleh titik-titik

kontrol tanah yang mewakili kondisi medan yang sesungguhnya. Hal ini berkaitan

dengan pergeseran relief. Semakin banyak titik kontrol tanah yang digunakan untuk

rektifikasi, akan semakin banyak kontrol hitungan yang digunakan, sehingga

semakin teliti hasil rektifikasi.

I.6.11. Sistem Proyeksi UTM

Sistem proyeksi UTM (Universal Transverse Mecator) berupa bidang

silinder yang memotong bola bumi (secant) di dua buah meridian, yang disebut

dengan meridian standar dengan faktor skala = 1. Lebar zone yang dimiliki sebesar

60. Dengan demikian bumi dibagi menjadi 60 zone. Setiap zone memiliki meridian

tengah sendiri dengan perbesaran di meridian tengah = 0,9996. Zona nomor satu

dimulai dari daerah yang dibatasi oleh meridian 1800 B dan 1740 B dan dilanjutkan

ke arah timur sampai nomor 60. Batas pararel tepi atas dan tepi bawah adalah 840

utara dan 800 selatan. Dengan demikian untuk daerah kutub harus di proyeksikan

dengan proyeksi lain (Susilowati, 2001).

17

Wilayah Indonesia tercakup dalam zona nomor 46 sampai 54. Gambar I.7

menyajikan zona UTM wilayah indonesia beserta meridian tengahnya (Bo).

Meridian tengah dinyatakan dalam meridian Greenwich.

Gambar I.2 Pembagian zona UTM Indonesia

I.7. Tinjauan Pustaka

Penelitan Barry, Coakley (2013) menyimpulkan bahwa akurasi dari UAV

mencapai 41mm untuk Horizontalnya dan 68mm untuk Vertikalnya dengan ketelian

GCP mencapai 1cm dengan kepercayaan data 95%.

Menurut Gusmana (2014), dari sekripsinya tentang pemrosesan hasil UAV,

secara geometrik diperoleh nilai rata-rata residual X,Y,Z berturut-turut adalah 0,401

meter, 0,142 meter, 0.457 meter. Nilai RMSE terkecil adalah 0,479136 meter, nilai

RMSE terbesar adalah 0.847448 meter.

Penentuan posisi titik dengan GPS secara diferensial dapat mencapai

ketelitian yang lebih baik apabila dibandingkan dengan penentuan posisi secara

absolut. Untuk beberapa kasus penentuan secara absolut dapat lebih baik daripada

metode konvensional (Djawahir, 1992).

Global Positioning system (GPS) adalah sistem radio navigasi dan penentuan

posisi menggunakan satelit yang dimiliki dan dikelola oleh Amerika Serikat. Sistem

yang dapat digunakan oleh banyak orang sekaligus dalam segala cuaca ini, didesain

18

untuk memberikan posisi dan kecepatan tiga-dimensi yang teliti dan juga informasi

mengenai waktu secara kontinyu di seluruh dunia.Saat ini GPS telah sangat banyak

digunakan di seluruh dunia dalam berbagai bidang untuk berbagai macam keperluan

(Abidin, 1995).

Perbedaan penelitian ini dengan penelitian lain adalah Foto UAV digunakan

untuk pengukuran sungai dan dilakukan perbandingan dengan GPS metode Radial

dengan Base point-nya diikatkan terhadap 10 stasiun IGS dengan menggunakan data

precise ephemeris.

I.8. Hipotesis

Dari hasil evaluasi perbandingan nilai koordinat hasil bacaan pada ortofoto

dengan titik koordinat hasil pengukuran GNSS (Global Navigation Satellite System)

metode radial menunjukkan bahwa nilai koordinat tidak sama.