Fotogrametri

Definisi Fotogrametri

Fotogrametri merupakan seni, ilmu, dan teknologi perolehan informasi tentang obyek fisik dan lingkungan melalui proses perekaman, pengukuran, dan penafsiran foto udara (Thomson dan Gruner, 1980).

Istilah Fotogrametri berasal dari kata photos (=sinar), gramma (=sesuatu yang tergambar) dan metron (=mengukur). Secara sederhana maka fotogrametri dapat diartikan sebagai "pengukuran secara grafis dengan menggunakan sinar". Dari definisi tersebut dapat dimengerti bahwa fotogrametri meliputi (Wolf, 1983) :

-Perekaman obyek (pemotretan)

-Pengukuran gambar obyek pada foto udara

-Pemotretan hasil ukuran untuk dijadikan bentuk yang bermanfaat (Peta).

Garis besar Proses Fotogrametri

...Diagram...

a. PersiapanSecara teknis dalam kegiatan persiapan di lakukan "

- Perencanaan pemotretan

- Perencanaan Pengukuran dan Penandaan titik kontrol tanah (premarking)

b. Premarking/Penandaan titik kontrol tanah

Sebelum dilakukan pemotretan pada setiap titik kontrol tanah yang ada harus diberi tanda (premark). Hal ini dimaksudkan supaya pada foto udara hasil pemotretan nantinya akan dapat ditemukan titik-titik kontrol tanah tersebut. Hal ini sangat penting artinya dalam pekerjaan triangulasi udara.

c. Pengukuran titik kontrol tanahTitik kontrol tanah yang telah ditandai kemudian diukur untuk mengetahui koordinatnya, baik koordinat planimetri (X,Y) maupun tinggi (Z). Biasanya untuk daerah datar cukup diukur koordinat planimetrinya, sedangkan untuk daerah bergunung selain koordinat planimetri juga harus diukur tingginya. Koordinat titik kontrol tanah ini diperlukan untuk proses triangulasi udara.

d. Pemotretan

Pemotretan dilakukan sesuai dengan perencanaan pemotretan. Dari hasil pemotretan diperoleh foto udara dari daerah yang akan dipetakan. Foto udara yang dihasilkan dapat dapat diketahui baik tidaknya dari kualitas ketajaman dan kesempurnaan overlap dan sidelapnya. Biasanya foto udara mempunyai overlap 60% dan sidelap 30%, dan untuk keperluan tertentu bisa dibuat dengan overlap 80% dan sidelap 60%

e. Triangulasi Udara

Untuk keperluan proses penyeragaman skala pada setiap foto udara harus terdapat sejumlah titik kontrol tanah. Mengingat pekerjaan fotogrametri meliputi daerah yang luas dan meliputi jumlah foto yang sangat banyak, maka pengadaan titik kontrol tanahnya dilakukan dengan cara triangulasi udara. Secara sederhana triangulasi udara merupakan proses transformasi dari koordinat yang diukur di foto ke koordinat tanah dengan bantuan titik kontrol tanah dengan bantuan titik kontrol tanah hasil (c).

f. Proses restitusiProses ini secara sederhana dapat dikatakan sebagai proses penyeragaman skala, dari foto udara yang tidak seragam skalanya menjadi peta/foto yang seragam skalanya. Untuk daerah datar biasa dilakukan dengan cara restitusi foto tunggal, dan disebut sebagai proses rektifikasi, hasilnya berupa foto terrektifikasi. Untuk daerah bergunung dilakukan dengan cara restitusi foto stereo, yang meliputi pekerjaan orientasi model dan dilanjutkan dengan proses plotting atau orthophoto, hasilnya bisa berupa manuskrip peta garis atau porthophoto.

g. Mosaik

Secara sederhana dapat dikatakan sebagai proses penyambungan foto, sehingga diperoleh format ukuran yang lebih luas. Dalam rangkaian pekerjaan pemetaan fotogrametri, yang dibuat mosik adalah foto terrektifikasi atau orthophoto, dan dikontrol dengan adanya titik ikat. Istilah yang lebih tepat sering disebut mosaik terkontrol.

h. Interpretasi foto

Informasi tekstual (tutupan lahan) dari daerah yang dipotret, yang akan disajikan sebagai keterangan pada petatidak mungkin untuk didata langsung dilapangan, melainkan diperoleh dengan cara diinterpretasikan melalui foto udara. Keyakinan hasil interpretasi biasanya cukup berdasarkan kunci-kunci interpretasi, akan tetapi kadang-kadang harus diuji kebenarannya dengan melakukan identifikasi lapangan.

i. Kartografi

Untuk menyajikan peta, baik peta garis maupun peta foto dalam bentuk yang baku lengkap dengan informasi peta yang diperlukan, maka harus melalui tahapan pekerjaan kartografi.

j. Peta garis dan Peta Foto

Peta garis dan peta foto merupakan produk akhir dari pemetaan fotogrametri. Pada peta garis detil-detil di lapangan digambarkan dalam bentuk simbol-simbol, sedangkan pada peta foto terekam sebagai citra foto.

Dan kemudian untuk lebih rincinya kita bahas selanjutnya hal hal yang berhubungan dengan fotogrametri

Fotogrametri adalah suatu seni, ilmu dan teknik untuk memperoleh data-data tentang objek fisik dan keadaan di permukaan bumi melalui proses perekaman, pengukuran, dan penafsiran citra fotografik. Citra fotografik adalah foto udara yang diperoleh dari pemotretan dari udara yang menggunakan pesawat terbang atau wahana terbang lainnya. Hasil dari proses fotogrametri adalah berupa peta foto atau peta garis. Peta ini umumnya dipergunakan untuk berbagai kegiatan perencanaan dan desain seperti jalan raya, jalan kereta api, jembatan, jalur pipa, tanggul, jaringan listrik, jaringan telepon, bendungan, pelabuhan, pembangunan perkotaan, dsb. Untuk melihat lebih lanjut klik di http://geomaticsandsurveying.blogspot.com/search/label/photogrametry

Pengukuran titik control tanah.

Adapun pemetaan secara fotogrametrik adalah pemetaan melalui foto udara (periksa foto simulasi di atas). Hasil pemetaan secara fotogrametrik berupa peta foto tidak dapat langsung dijadikan dasar atau lampiran penerbitan Sertipikat Hak atas Tanah. Pemetaan secara fotogrametrik tidak dapat lepas dari referensi pengukuran secara terestris, mulai dari penetapan ground controls (titik dasar kontrol) hingga kepada pengukuran batas tanah. Batas-batas tanah yang diidentifikasi pada peta foto harus diukur di lapangan.

Triangulasi Udara

Triangulasi udara adalah merupakan bagian kegiatan dalam pemetaan fotogrametri dengan cara mengukur titik-titik minor foto, kemudian ditranformasi ke titik referensi (titik kontrol tanah).Kegiatan triangulasi udara ini dapat dilaksanakan dalam waktu yang singkat dan biaya yang lebih murah dibandingkan dengan metode konvensional yang dilakukan secara terestris dilapangan.Berdasarkan cara pengukuran yang dilakukan dan instrument yang digunakan yaitu menggunakan metode Model Bebas (independent model) yang berdasarkan pada unit dasar model dimana dilakukan pengukuran koordinat titik-titik model hasil orientasi relatif dan pengukuran koordinat pusat proyeksi foto udara.

Restitusi foto

Dalam Sistem Informasi Pertanahan, data geometris yang dipergunakan untuk mendefinisikan referensi geografis haruslah terletak dalam satu sistem. Dalam pengumpulan data geometris, disamping cara teresteris, cara fotogrametris merupakan salah satu alternatif yang dapat dipergunakan. Dalam pengumpulan data geometris dari sumber data foto udara peralatan dan sumber data merupakan faktor yang harus diperhatikan . Disamping cara restitusi foto udara melalui model 3 demensi, alternatif lain yang dapat dikembangkan adalah pengumpulan data-data berdasarkan pengamatan foto tunggal dengan menggunakan alat digitizer. Thesis ini bertujuan untuk mendapatkan kemungkinan pemanfaatan foto udara tunggal dengan alat digitizer sebagai sumber data geometris Sistem Informasi Pertanahan. Foto udara yang digunakan mempunyai skala 1:5500. Sedangkan untuk pengembangan pemakaiannya, dilakukan pembentukan struktur data geometris dan semantik. Data geometris yang dihasilkan dalam percobaan ini dapat dipergunakan untuk keperluan Sistem Informasi Pertanahan. Namun demikian untuk keperluan pengumpulan data bagi Pendaftaran Tanah atau Ipeda belum memenuhi syarat. Ketelitian data dapat ditingkatkan dengan melaku kan pengontrolan terhadap identifikasi obyek dan kestabilan bahan. Sedangkan struktur data yang dihasilkan diharapkan dapat dijadikan sebagai model awal yang dapat dikembangkan untuk keperluan yang lebih luas.

Foto Udara

Adapun Fotogrametri dapat didefinisikan sebagai suatu seni, pengetahuan dan teknologi untuk memperoleh informasi yang dapat dipercaya tentang suatu objek fisik dan keadaan disekitarnya melalui proses perekaman, pengamatan/pengukuran dan interpretasi image fotografis.[1] Studi teknik fotografi di dalam pemetaan dimaksudkan untuk memperoleh gambaran permukaan bumi yang lebih luas dan cepat dibandingkan pengukuran-pengukuran terestrial (survei lapangan).

Batasan definisi fotogrametri tidak terbatas pada penggunaan pesawat terbang, pada awal studinya masih menggunakan balon terbang bahkan layang-layang, saat inipun dikenal teknik pemotretan udara dengan pesawat tanpa awak (FUFK). Oleh karena itu fokus studi sebenarnya adalah pada efek fotografis yaitu penggunaan lensa pada kamera yang menghasilkan gambar dari pantulan sinar matahari.

Prinsip dasar dari fotogrametri adalah :

Lensa adalah alat optik yang memiliki nilai simetri axial (kelengkungan yang hampir datar) yang sempurna atau mendekati sempurna, dan dapat meneruskan atau memantulkan cahaya, mengkonversi dan diversi gelombang.

Jenis format kamera dipengaruhi nilai fokus lensa (jarak pusat lensa menuju bidang fokus), untuk pemotretan udara nilai fokus ini fixed (tidak dapat berubah) berbeda dengan kamera fotografi yang dapat diubah tergantung jarak objek. Selain itu sudut liputan (field of view) yang merupakan sudut kerucut berkas-berkas sinar yang datang dari daratan melewati lensa, semakin lebar sudut liputan maka fokus lensa akan berkurang. Sudut sempit cocok digunakan untuk daerah bergunung karena pergeseran relief dipusat lensa/nadir (principal point) relatif minimum, sedangkan kamera bersudut lebar cocok untuk daerah datar karena keuntungan ekstra coverage dari sudut yang lebar.Klasifikasi Jarak Fokus Sudut LiputanSudut Sempit 304,8 mm Kurang dari 600Sudut Normal 209,5 mm 600 sampai 750Sudut Lebar 152,4 mm 750 sampai 1000Sudut Sangat Lebar 88,9 mm Lebih dari 1000.

Sebuah foto udara tunggal akan terbingkai dengan ukuran 23 cm x 23 cm (foto udara metrik pada umumnya), disertai beberapa informasi tepi seperti fiducial mark, jam pengambilan foto, altimeter ketinggian terhadap MSL, Nivo derajat kemiringan kamera, serta fokus lensa kamera.

Geometri Foto

Geometri foto udara pada dasarnya tidak akan selalu berada pada kondisi yang ideal (tegak sempurna), hal tersebut dapat diakibatkan beberapa faktor:Pergerakan wahana, adanya variasi tinggi terbang dan pergerakan rotasi dari pesawat menyebabkan variasi bentuk objek;

Pergeseran relief, variasi tinggi permukaan tanah menyebabkan bentuk radial dari objek-objek yang tinggi ekstrim seperti gedung tinggi, tiang listrik, dsb;Foto udara miring, sumbu optik kamera membentuk sudut terhadap arah gaya berat (tidak boleh lebih dari 3o);

Overlap dan Sidelap, besaran overlap dan sidelap (60% untuk overlap dan 30% untuk sidelap) menyebabkan paralaks pada foto;Crab & Drift, pengaruh angin yang mendorong badan pesawat menyebabkan penyimpangan pemotretan dari rencana jalur terbang membuat variasi posisi dan bisa menimbulkan gap;

Pengolahan

Triangulasi udara merupakan suatu teknik perbanyakan titik kontrol yang diperlukan untuk proses restitusi foto atau orientasi foto ke dalam referensi tertentu, titik kontrol ini biasa disebut titik minor. Titik kontrol tersebut umumnya diperlukan minimum sebanyak 6 (enam) buah pada setiap model foto stereo dan diperoleh sebagai hasil hitungan matematis fotogrametri dengan menggunakan data hasil pengukuran pada model stereo dan hasil pengukuran kontrol lapangan.

Sehubungan dengan jumlah foto udara digital yang banyak dimana konsekuensinya akan membutuhkan jumlah titik kontrol yang cukup banyak. Namun hal ini dapat diatasi dengan langkah-langkah sebagai berikut:Menggunakan jalur terbang tambahan berupa jalur yang memotong sehingga menambah kekuatan blok pemetaan.Menggunakan unsur-unsur alam yang mempunyai sifat pasti sebagai titik kontrol tambahan (misalnya beda tinggi antara atap suatu rumah yang umumnya sama tinggi).

Rf.stereo

Restitusi foto stereo

Proses pemetaan fotogrametris yang menggunakan dua buah foto udara yang saling bertampalan, sehingga dari tampalan tersebut dapa dibuat bayangan tiga dimensi. Model tiga dimensi ini dengan bantuan beberapa titik kontrol foto kemudian diorientasikan sedemikian rupa sesuai model absolut sesuai dengan keadaan lapangan

Rf. Tunggal

Restitusi foto tunggal

Pemetaan topografi dengan metode fotogrametris yang hanya menggunakan satu buah foto saja sebagai bahan bakunya. Restitusi ini bertujuan melakukan transformasi bayangan kepada bayangan lainnya sedemikian rupa sehingga mempunyai sifat yang sama dengan sebuah peta.

Geometrik citra adalah korelasi antara koordinat suatu obyek (x,y) pada citra dengan koordinat (X,Y) pada permukaan bumi. Koreksi geometrik diperlukan untuk menghilangkan distorsi geometrik pada citra dan juga untuk mendapatkan hubungan antara sistem koordinat citra (baris,kolom) dengan sistem koordinat proyeksi.

Koreksi ini adalah merupakan proses mentransformasi koordinat titik-titik pada citra yang masih mengandung kesalahan geometrik menjadi citra yang benar. Dalam pekerjaan koreksi geometrik, terdapat satu tahap yang dikenal dengan nama rektifikasi.

Rektifikasi

Rektifikasi adalah suatu proses pekerjaan untuk memproyeksikan citra yang ada ke bidang datar dan menjadikan bentuk konform (sebangun) dengan sistem proyeksi peta yang digunakan, juga terkadang meng-orientasikan citra sehingga mempunyai arah yang benar (Erdas, 1991)

Kartografi

Kartografi (atau pembuatan peta) adalah studi dan praktek membuat peta atau globe. Peta secara tradisional sudah dibuat menggunakan pena dan kertas, tetapi munculnya dan penyebaran komputer sudah merevolusionerkan kartografi. Banyal peta komersial yang bermutu sekarang dibuat dengan perangkat lunak pembuatan peta yang merupakan salah satu di antara tiga macam utama; CAD (desain berbatuan komputer), GIS (Sistem Informasi

Geografis), dan perangkat lunak ilustrasi peta yang khusus.

Peta garis

Peta garis didapat dari survei lapangan yaitu pengukuran di lapangan yang selanjutnya dihitung dan terakhir disajikan dalam bentuk plotting pada kertas, kalkir ataupun pada drafting film. Ada pula peta garis yang didapat dari foto udara yang diproses dengan cara mengeplotkan hasil foto tersebut sedemikian rupa sehingga tergambar menjadi peta garis.

Peta foto

Peta foto didapat dari survei udara yaitu melakukan pemotretan lewat udara pada daerah tertentu dengan aturan fotogrametris tertentu. Sebagai gambaran pada foto dikenal ada 3 (tiga) jenis yaitu foto tegak, foto miring dan foto miring sekali. Yang dimaksud dengan foto tegak adalah foto yang pada saat pengambilan objeknya sumbu kamera udara sejajar dengan arah gravitasi( tolerensi <3o), sedangkan yang disebut dengan foto miring sekali apabila pada foto tersebut horison terlihat. Untuk foto miring, batasannya adalah antara kedua jenis foto tersebut. Secara umum foto yang digunakan untuk peta adalah foto tegak (Wolf, 1974).