STUDI CLOSE RANGE PHOTOGRAMMETRY DALAM...

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).


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.


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.


METODOLOGI PENELITIAN


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.


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


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


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


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


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


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


3 PEMODELAN 3D DAN DSM3. PEMODELAN 3D DAN DSM


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)


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


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


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.


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.


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.


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


STUDI CLOSE RANGE PHOTOGRAMMETRY DALAM...

Documents

Transcript of STUDI CLOSE RANGE PHOTOGRAMMETRY DALAM...