PROPOSAL TUGAS AKHIR

Pengembangan dan Evaluasi Alat Simulasi Pemotretan Udara

Oleh : Fickrie Muhammad 3508. 100. 069

PROGRAM STUDI TEKNIK GEOMATIKA FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA 2012

BAB I PENDAHULUAN1.1. Latar Belakang Pada zaman yang teknologinya semakin berkembang sekarang ini sudah banyak pemodelan suatu objek fisik kedalam bentuk tiga (3) dimensi (3D) seperti yang dilakukan oleh Stilla (2011) dalam pensimulasian pemotretan jarak dekat (close range photogrammetry) untuk menghasilkan bentuk 3D dari badan mobil. Simulasi sendiri merupakan suatu proses peniruan atau pemodelan yang menggambarkan sifat- sifat karateristik dari objek nyata beserta lingkungan atau keadaan yang ada disekitarnya. Kemudian pemotretan udara merupakan pemotretan suatu daerah, objek, fenomena yang ada dipermukaan bumi secara fotografik yang akan menghasilkan foto dan akan dicetak kedalam kertas foto atau disimpan didalam media digital (Wicaksono, 2009). Sedangkan, fotogrametri didefinisikan oleh American Society for Photogrametry and Remote sensing sebagai seni, ilmu, dan teknologi dari memperoleh informasi tentang objek fisik dan lingkungan sekitarnya melalui proses perekaman, pengukuran, dan interpretasi gambar fotografik dan bentuk dari rekaman energi radian elektromagnetik dan fenomena lainnya (Wolf, 2004). Foto udara sangat efektif dilakukan untuk menghasilkan peta yang akurat salah satu contohnya belakangan ini sering diteliti pemotretan udara dengan wahana udara tanpa awak seperti balon udara yang pernah dilakukan dan diteliti oleh Rokhmana (2008) dari Universitas Gadjah Mada dan Grenzdrffer (2008) yang pernah melakukan pemotretan udara dengan pesawat tanpa awak untuk memetakan hutan dan agrikultur dengan tujuan yang hampir serupa yaitu tujuan menghemat biaya dan dapat dengan mudah dilakukan manuver di udara saat dilakukan pemotretan. Oleh karena itu, untuk mempermudah melihat, mencoba, dan menganalisa proses dari metode pemotretan udara maka pada penelitian tugas akhir ini dibuat dan dikembangkanlah alat yang bernama simulasi pemotretan udara yang didasari dari penelitian pemotretan udara dengan menggunakan wahana udara tanpa awak yang pernah dilakukan sebelumnya sehingga alat simulasi tersebut dapat melakukan pemodelan pemotretan udara dari cara memperoleh foto udara dengan skala yang lebih kecil yang akan membantu pembelajaran dalam bidang foto udara.

1.2.

Rumusan Masalah a. Mengembangkan dan mengevaluasi pemodelan pemotretan foto udara yang ada dilapangan dengan menggunakan pensimulasian pemotretan udara yaitu alat simulasi pemotretan udara. b. Menganalisis hasil foto yang di dapat dari pemodelan metode foto udara yang terdapat pada alat simulasi pemotretan udara.

2

c. Mempermudah pengguna simulasi pemotretan udara dalam memahami proses 1.3.

pemotretan foto udara. Batasan Masalah a. Kamera yang digunakan merupakan kamera non metrik. b. Data topografi yang digunakan merupakan data topografi simulasi yang dibuat dengan bahan sterofoam yang difungsikan hanya sebagai analisis alat simulasi pemotretan udara saja dengan skala 1:100, lebar 1 m, dan panjang 1 m. c. Ketinggian kamera (H) sebesar 100 centimeter atau 1 meter. d. Hasil dari penelitian tugas akhir berupa alat simulasi pemotretan udara yang dapat digunakan untuk mempelajari dan menganalisis metode pemotretan udara.

Gambar 1.1. Desain alat simulasi pemotretan udara.1.4.

Tujuan Tugas Akhir a. Dapat mengembangkan dan mengevaluasi pemodelan pemotretan foto udara yang ada dilapangan dengan menggunakan pensimulasian pemotretan udara yaitu alat simulasi pemotretan udara. b. Dapat Menganalisis hasil foto yang di dapat dari pemodelan metode foto udara yang terdapat pada alat simulasi pemotretan udara. c. Dapat mempermudah pengguna alat simulasi pemotretan udara dalam memahami proses pemotretan foto udara.

1.5.

Manfaat Tugas Akhir Membantu pengguna simulasi pemotretan udara khususnya mahasiswa Teknik Geomatika ITS untuk memahami proses pemotretan foto udara yang dilakukan di lapangan.

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA2.1. Dasar Teori. 2.1.1. Foto udara.

Foto udara adalah sebuah gambar yang dicetak pada media kertas foto yang dihasilkan dari hasil pemotretan secara fotografi (Wicaksono, 2009). Citra foto yang dihasilkan didapatkan dengan cara memotrat melalui sebuah wahana terbang seperti pesawat, balon udara, dan lain-lain. Pemotratan foto udara mempunyai beberapa jenis pemotretan, yaitu : pemotretan udara secara tegak (vertical), pemotretan udara secara condong (oblique), dan pemotretan udara sangat condong (high oblique). 2.1.1.1. Pemotretan Udara Secara Tegak Pemotretan udara secara tegak ini dapat dikatakan bahwa pemotretan dilakukan dengan posisi pesawat udara yang membawa kamera melakukan pemotretan secara tegak lurus dengan permukaan bumi. Posisi kamera yang tegak lurus didapatkan dengan sudut kemuringan dibawah 1 derajat. Maka akan menghasilkan foto udara dengan pemotretan secara vertical.

Gambar 2.1. Bentuk Simulasi Pemotretan Tegak (Vertical) 2.1.1.2. Pemotretan Udara Secara Condong. Pemotretan udara secara condong atau oblique. Pemotretan ini dilakukan dengan posisi antara pesawat udara yang membawa kamera dengan permukaan bumi memiliki sudut yang agak miring (untuk pemotretan agak condong atau low oblique) dan dengan kemiringan tertentu (untuk pemotretan condong atau oblique). Pemotretan udara secara condong ini memiliki karakter hasil foto udara terlihat agak miring dan atau miring, namun batas cakrawala atau horizon tidak terlihat.4

Gambar 2.2. Bentuk Simulasi Pemotretan Condong (Oblique) 2.1.1.3. Pemotretan Udara Sangat Condong. Pemotretan udara sangat condong atau high oblique. Sedikit berbeda dengan pemotretan udara condong. Perbedaan yang terlihat pada pemotretan udara sangat miring atau sangat condong antara pemotretan udara condong adalah terlihat atau tidaknya garis batas cakrawala atau batas horizon. Namun, perbedaan lain adalah sudut pengambilan gambar pada optical axis-nya yaitu poros sumbu optiknya, sehingga batas cakrawala bisa ikut terpotret.

Gambar 2.3. Bentuk Simulasi Pemotretan udara sangat condong2.1.2. Penentuan Jalur Terbang dan Skala.

Untuk melakukan pemotretan udara pada suatu area diperlukan beberapa foto udara. Oleh karena itu perlu direncanakan jalur tebang yang matang dari pemotretan udara baik mengenai kapan waktu dilakukan pemotretan, berapa jumlah foto yang dibutuhkan, dan lain-lain baik pemotretan udara dengan wahana pesawat atau wahana pesawat tanpa awak5

yang pernah di lakukan oleh Sarazzi (2011) dalam merencanakan jalur terbang pesawat tanpa awak yaitu dengan menentukan contoh jarak dilapangan, tinggi terbang, pusat prespektif kamera, dan lain-lain yang akan menunjang dalam menghasilkan peta foto untuk pemetaan dan pemodelan 3D. Untuk menentukan jumlah foto yang dihasilkan, tergantung dari spesifikasi kamera yang digunakan seperti panjang fokus kamera dan spesifikasi peta yang diharapkan seperti skala yang akan di hasilkan oleh peta foto. Untuk perhitungannya adalah sebagai berikut : 1. Jarak antara jalur (J) = S* (100% - sidelap) * panjang format foto. 2. Jarak antara titik fokus (B) = S* (100% - overlap) * panjang format foto. 3. Jumlah Foto = (P/B) x (L/J). Keterangan : S = Panjang area cakupan satu foto. P = Panjang area. L = Lebar area. Overlap = pertampalan sisi depan dan belakang antara foto udara ( prosentasenya antara 60% - 70%). Sidelap = pertampalan sisi samping antara foto udara ( prosentasenya antara 20% - 40% ).

Gambar 2.4. Jalur Terbang Penentuan Skala : S = f / (H-h) , dengan : S = bilangan skala dalam satuan panjang tertaentu (misal cm). f = Panjang fokus kamera dalam satuan panjang tertaentu (misal cm). H = Tinggi terbang diatas datum (m). h = selisih elevasi antara datum dengan permukaan bumi (m). Dalam pemodelan alat simulasi pemotretan udara pada penelitian ini tidak diperlukan ketinggian tinggi terbang terhadap datum jadi ketinggian (elevasi) yang dipakai cukup satu saja.6

Pada foto udara koordinat yang digunakan adalah koordinat lokal yang terdapat pada tengah-tengah foto udara atau titik utama (TU) foto udara yaitu titik potong antara garis-garis yang menghubungkan dua buah fiducial mark (tanda tepi pada foto udara) yang bersebrangan pada foto udara (Hapsari, 2008). Dengan begitu waktu pemotretan akan ditentukan berdasarkan rencana titik utama yang sudah ditentukan sebelumnya.

TU Fiducial Mark

Gambar 2.5. Fiducial Mark dan Titik Utama pada foto udara. 2.2.Penelitian Terdahulu. Pernah dilakukan mengenai pemodelan fotogrametri jarak dekat (close range photogrammetry) untuk industri mobil yaitu untuk tes kualitas badan dan permukaan mobil yang dilakukan oleh Stilla (2011). Dengan pengaplikasian bidang fotogrametri maka akan dihasikan bentuk 3 dimensi (3D) dari setiap titik cekungan yang ada pada permukaan mobil dengan cermat sehingga membantu dalam proses desain bentuk permukaan mobil yang diinginkan. Bidang foto udara juga sering diaplikasikan dalam pemetaan topografi namun dikarenakan dengan alasan biaya yang relatif tinggi maka banyak pihak yang melakukan pemotretan udara dengan menggunakan wahana terbang tanpa awak seperti balon udara yang pernah dilakukan oleh Rokhmana (2008) dari Universitas Gadjah Mada untuk memotret area topografi dan Grenzdrffer (2008) yang melakukan pemotretan udara dengan pesawat tanpa awak untuk memetakan agrikultur dan perhutanan. Hasil yang diperoleh dari pemotretan udara dengan pesawat udara tanpa awak berupa peta foto yang dapat dimodelkan menjadi permodelan 3D. Mengacu pada penelitian-penelitian tersebut maka dibuatlah alat untuk memodelkan pemotretan udara yang ada di lapangan agar mempermudah mahasiswa pada khususnya untuk mempelajari bidang pemotretan udara.

7

BAB III METODOLOGI PENELITIAN3.1 Lokasi Tugas Akhir Dalam penelitian pengembangan dan pembuatan alat simulasi pemotretan udara yang tercakup dalam penelitian Tugas akhir dilakukan di Jurusan Teknik Geomatika ITS Surabaya dalam melakukan proses pembuatan dan analisanya.

Gambar 3.1 Lokasi Tugas Akhir

3.2 Data dan Peralatan 3.2.1 Data Data yang dibutuhkan dalam Tugas Akhir ini adalah : Maket topografi simulasi (sterofoam, kardus, dan lain-lain) dengan rincian sebagai berikut :

luas 2 x 1 meter mencakup skala 1 : 100.

8

Koordinat maket merupakan koordinat lokal berdasarkan skala yang akan dibuat. Ketinggian kamera (h) pada alat simulasi pemotretan udara sama dengan 1 m, jadi jika ketinggian kamera tersebut di konversikan kedalam skala 1:100 hasilnya sama dengan 100 m jika pada keadaan yang sebenarnya diudara. Hasil foto simulasi yang dihasilkan dari pemotretan terhadap maket topografi akan berskala 1:20 ( bila menggunakan panjang fokus 50 mm dengan perhitungan skala foto (S) = jarak fokus (f) : tinggi terbang (H) )

3.2.2 Peralatan Peralatan yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah :a.

Perangkat keras (hardware) : Kamera DSLR dengan lensa yang mempunyai fokus 50 mm (1 buah).

b.

Perangkat lunak (software) : Google Sketch Up 8.

c.

Bahan : Alumunium. Seng. Triplek.

3.3 Metodologi Pekerjaan Tahapan yang dilaksanakan dalam Tugas Akhir ini adalah :

Identifikasi Awal

Studi Literatur

Pengumpulan Data dan bahan

Tahap Persiapan

9

Pengolahan Data dan Bahan

Analisis Alat simulasi pemotretan udara

Tahap Pengolahan Data dan Bahan

Penyusunan Laporan

Tahap Akhir

Penyajian

Gambar 3.2 Diagram Alir Tahapan Tugas Akhir

Berikut adalah penjelasan diagram alir metode penelitian : 1. Tahap Persiapan

Pada tahap ini, kegitan-kegiatan yang dilakukan adalah :

Identifikasi Awal

Bertujuan untuk mengidentifikasi permasalahan. Adapun permasalahan dalam penelitian ini adalah bagaimana membuat alat pemodelan pemotretan foto udara agar dapat digunakan sebagai acuan dasar dalam pembelajaran bidang foto udara di lapangan yang sesungguhnya.

Studi Literatur

10

Bertujuan untuk mendapatkan referensi yang berhubungan dengan pembuatan alat simulasi pemotretan udara, analisis metode pemotretan foto udara yaitu pengaturan fokus dan ketinggian, overlay, jalur foto, titik fiducial dan literatur lainnya yang mendukung baik dari buku, jurnal, majalah, internet, dan lainlain.

Pembuatan

Mengumpulkan data berupa sterofoam, kardus, dan lain-lain yang akan diolah menjadi suatu maket topografi simulasi dengan berbagai ketinggian dan pengumpulan bahan lain yang menunjang untuk pembuatan alat simulasi pemotretan udara seperti seng, triplek, alumunium, kamera, dan lain-lain.

2.

Tahap Pengolahan Data dan Bahan

Pada tahapan ini dilakukan pengolahan data yang telah didapat dan data penunjang lainnya, meliputi :

Pengolahan Data dan Bahan Pengolahan bahan- bahan dasar seperti stereofoam, kardus, dan lain-

lain untuk membuat maket topografi sebagai contoh studi kasus yang akan dianalisa menggunakan alat simulasi pemotretan udara. Pengolahan bahan penyusun alat simulasi pemotretan udara seperti

seng, alumunium, triplek, kemudian merancang serta menyusun jalur untuk kamera. Penggabungan maket topografi dibawah jalur kamera agar dapat dilakukan analisa yang mengenai pemodelan pemetaan foto udara yang dibuat.

11

Mulai

Pengumpulan Data dan alat

Pembuatan Maket Topografi simulasi

Pengolahan Data

Pembuatan AlatSimulasi Pemotretan Udara Evaluasi Alat Simulasi Pemotretan Udara

Pemasangan Kamera pada alat SimulasiPemotretan Udara

Penggabungan / Penambahan simulasi maket topografi dibawah alat Simulasi PemotretanUdara

Analisa lajur, Overlay, fokus, dan titik fiducial pada simulasi pemotretan maket topografi dengan menggunakan alat SimulasiPemotretan Udara

Tidak Proses Analisa Berhasi l Ya Alat Simulasi Pemotretan Udara

12

Selesai

Gambar 3.3 Diagram Alir Pengolahan Data

Adapun Penjelaan diagram alir (Gambar 3.3) adalah:a. Pengumpulan

data dan bahan yang diperlukan merupakan pengumpulan bahan seperti sterofoam, kardus, dan lain-lain untuk membuat simulasi maket topografi untuk diunakan sebagai analisis dari alat simulasi pemotretan udara yang akan dibuat. b. Pembuatan Alat simulasi pemotretan udara disusun menggunakan bahan dasar seperti seng, alumunium, triplek, dan lain-lain. Nantinya alat ini akan berukuran 1 x 1 meter dengan ketinggian yang dapat diatur sedemikian rupa (ketinggian maksimum sebesar 1 m) dan terdapat jalur kamera yang digunakan sebagai pemodelan dari metode foto udara. c. Perancangan jalur kamera kemudian meletakkan kamera di tengahtengah jalur kamera, kamera yang digunakan disini merupakan kamera DSLR (Digital Single Lens Reflex) dengan menggunakan lensa yang mempunyai fokus 28-100 mm dimana kamera ini akan digunakan untuk mengambil foto dari maket topografi yang ada dibawah dari jalur kamera. d. Penambahan maket topografi dibawah lajur kamera yang akan digunakan sebagai acuan dari proses analisa rancangan lajur kamera dari alat simulasi pemotretan udara yang akan dibuat. Analisis Data

Dalam tahap ini hasil dari pengolahan data yakni penggabungan antara maket topografi dengan lajur foto diatas maket tersebut di analisis hasil foto yang diambil, dan beberapa analisis yang menunjang lainnya seperti analisa lajur foto, ketingian kamera, skala hasil foto dari maket topografi, fokus kamera, dan lain-lain sebelum di jadikan dalam bentuk penyajian sehingga didapatkan suatu hasil dan kesimpulan yang nantinya digunakan untuk menyusun laporan Tugas Akhir.13

3.

Tahap Akhir Penyusunan Laporan

Penyusunan Laporan merupakan tahap akhir dari Tugas Akhir ini.

14

BAB IV PELAKSANAAN PENELITIAN4.1 Jadwal Pelaksanaan Pelaksanaan Tugas Akhir ini diperkirakan selesai selama empat (4) bulan dua (2) minggu. Adapun rencana jadwal pelaksanaan Tugas Akhir dapat dilihat pada Tabel 4.1 berikut: Tabel 4.1. Jadwal Pelaksanaan

Waktu Maret No Kegiatan Tahap Persiapan Studi Literatur Pengumpulan Data dan Bahan 2 Tahap Pelaksanaan Pengolahan Data dan Bahan Analisis Alat 3 Tahap Akhir Penyusunan Laporan 1 2 3 4 1 1 April 2 3 4

2012 Mei 1 2 3 4 1 Juni 2 3 4 Juli 1 2

4.2 Rancangan Biaya Berikut ini merupakan rancangan atau estimasi biaya yang akan dikeluarkan dalam membuat alat simulasi pemotretan udara :

15

DAFTAR PUSTAKA Becker, zkul, M., Stilla. U. 2011. SIMULATION OF CLOSE-RANGE PHOTOGRAMMETRIC SYSTEMS FOR INDUSTRIAL SURFACE INSPECTION. Proceeding of the Photogrammetric Image Analysis. Munich, Germany, October, 5-7. 2011. Cahyono, A.B. dan Hapsari, H.H. 2008. Petunjuk Praktikum Fotogrametri 1. Laboratorium Fotogrametri. Program Studi Teknik Geomatika, FTSP, ITS. Grenzdrffer, G.J., A. Engel., dan Teichertc, B. 2008. THE PHOTOGRAMMETRIC POTENTIAL OF LOW-COST UAVs IN FORESTRY AND AGRICULTURE. Proceeding of The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing, and Spatial Information Sciences. Vol. XXXVII. Part B1. Beijing. 2008. Mikhail, E.M., dan Bethel, J.S. 2001. Introduction to Modern Photogrammetry. United States of America. John Wiley and Sons, Inc. Remondino, F., Barazzeti, L., Nex, F., Scaioni,. M., dan Sarazzi, D. 2011. UAV PHOTOGRAMMETRY FOR MAPPING AND 3D MODELLING CURRENT STATUS AND PERSPECTIVES. Proceeding of Conference on Unmanned Aerial Vehicle in Geomatics. Zurich. Switzerland Richard, B. PHOTOGRAMMETRY. California Departement of Transportation. Caltrans Geometronics. . Dikunjungi pada tanggal 17 Maret 2012. Rokhmana, C.A., 2008, Some Notes on Using Balloon Photography For Modeling The Landslide Area. Proceeding of Map Asia. August, 18-20. 2008. Kuala Lumpur. Thomas, A. AERIAL PHOTOGRAPHY. University of the Western Cape. Bellville 7535. Cape Town. South Africa. . Dikunjungi pada tanggal 20 Maret 2012, jam 19.00. Wicaksono, F.Y.E., 2009. Apa Itu Foto Udara?, Badan Perpustakaan dan Arsip Daerah Provinsi DIY. . Dikunjungi pada tanggal 12 Maret 2012, jam 20.00. Wolf, P.R., dan Dewitt, B.A. 2004. Elements of Photogrammetry With aplication in GIS. United States of America. McGraw-Hill Education. T.,

16